SpringBoot源码修炼—系统初始化器

传统SSM框架与SpringBoot框架简要对比

SSM搭建流程 缺点：

耗时长
配置文件繁琐
需要找合适版本的jar包

SpringBoot搭建流程 优点：

耗时短
配置文件简洁
不关注版本管理

一、系统初始化器实践

类名：ApplicationContextInitializer
介绍：Spring容器刷新之前执行的一个回调函数
作用：向SpringBoot容器中注册属性
使用：继承接口自定义实现

创建系统初始化器方式一

（1）创建初始化器（在包initializer下创建FirstInitializer）

/**
 *
 * 第一个系统初始化器
 */
@Order(1)
public class FirstInitializer implements ApplicationContextInitializer<ConfigurableApplicationContext> {

    @Override
    public void initialize(ConfigurableApplicationContext applicationContext) {

        ConfigurableEnvironment environment = applicationContext.getEnvironment();

        Map<String, Object> map = new HashMap<>();
        map.put("key1", "value1");

        MapPropertySource mapPropertySource = new MapPropertySource("firstInitializer", map);

        environment.getPropertySources().addLast(mapPropertySource);

        System.out.println("run firstInitializer");

    }
}

（2）创建spring.factories 内容为：org.springframework.context.ApplicationContextInitializer=com.mooc.springboot2.initializer.FirstInitializer

（3）创建服务类TestService

@Component
public class TestService implements ApplicationContextAware {

    private ApplicationContext applicationContext;

    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        this.applicationContext = applicationContext;
    }

    public String test() {
        return applicationContext.getEnvironment().getProperty("key1");
    }

}

（4）在Controller添加测试方法调用

@Controller
@RequestMapping("/demo")
public class DemoController {
    @Autowired
    private TestService testService;

    @RequestMapping("test")
    @ResponseBody
    public String test() {
        return testService.test();
    }
}

（5）启动工程查看效果返回值是之前设置的value1 创建系统初始化器方式二

（1）创建初始化器

@Order(2)
public class SecondInitializer implements ApplicationContextInitializer<ConfigurableApplicationContext> {
    @Override
    public void initialize(ConfigurableApplicationContext applicationContext) {

        ConfigurableEnvironment environment = applicationContext.getEnvironment();

        Map<String, Object> map = new HashMap<>();
        map.put("key2", "value2");

        MapPropertySource mapPropertySource = new MapPropertySource("secondInitializer", map);

        environment.getPropertySources().addLast(mapPropertySource);

        System.out.println("run secondInitializer");
    }
}

（2）启动类修改

@SpringBootApplication
@MapperScan("com.mooc.demo.mapper")
public class Springboot2Application{
 
    public static void main(String[] args) {
        //SpringApplication.run(Springboot2Application.class, args);
        SpringApplication springApplication = new SpringApplication(Springboot2Application.class);
        springApplication.addInitializers(new SecondInitializer());
        springApplication.run(args);
    }
}

（3）修改TestService的test方法

public String test(){
     return  applicationContext.getEnvironment().getProperty("key2");
 }

（4）启动工程查看效果说明两个初始化器都已经创建了返回值为value2 创建系统初始化器方式三

（1）创建初始化器

@Order(3)
public class ThirdInitializer implements ApplicationContextInitializer<ConfigurableApplicationContext> {
    @Override
    public void initialize(ConfigurableApplicationContext applicationContext) {

        ConfigurableEnvironment environment = applicationContext.getEnvironment();

        Map<String, Object> map = new HashMap<>();
        map.put("key3", "value3");

        MapPropertySource mapPropertySource = new MapPropertySource("thirdInitializer", map);

        environment.getPropertySources().addLast(mapPropertySource);

        System.out.println("run thirdInitializer");
    }
}

（2）在application.properties 添加

context.initializer.classes=com.example.demo.initializer.ThirdInitializer

（3）修改TestService的test方法

public String test(){
     return applicationContext.getEnvironment().getProperty("key3");
 }

（4）启动工程查看效果可以发现打印的顺序和定义的不一致，第三个ThirdInitializer初始化器优先于第一个和第二个打印出来。

返回值为value3 springboot初始化器是如何被识别的呢？

本质上靠的就是SpringFactoriesLoader

二、SpringFactoriesLoader 介绍

框架内部使用的通用工厂加载机制从classpath下多个jar包特定的位置读取文件并初始化类文件内容必须是kv形式，即properties类型 key是全限定名（抽象类|接口）、value是实现，多个实现用逗号分隔

作用：SpringBoot框架从类路径所有jar包中读取特定文件实现扩展类的载入

查看源码

从启动类进入

SpringApplication.run(Sb2Application.class, args);

1、进入run方法

public static ConfigurableApplicationContext run(Class<?> primarySource, String... args) {
    return run(new Class<?>[] { primarySource }, args);
}
 
     
public static ConfigurableApplicationContext run(Class<?>[] primarySources, String[] args) {
    return new SpringApplication(primarySources).run(args);
}
     
public SpringApplication(Class<?>... primarySources) {
    this(null, primarySources);
}

2、进入SpringApplication构造函数

public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class<?>... primarySources) {
    this.resourceLoader = resourceLoader;
    Assert.notNull(primarySources, "PrimarySources must not be null");
    this.primarySources = new LinkedHashSet<>(Arrays.asList(primarySources));
    this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath();
    setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));
    setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
    this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass();
}

3、进入setInitializers方法

setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));

通过getSpringFactoriesInstances获取系统初始化器的一些实现

4、进入getSpringFactoriesInstances方法通过loadFactoryNames这个方法去获得所有系统初始化器实现类的全路径名，再通过createSpringFactoriesInstances去获得它们的实例，接着通过AnnotationAwareOrderComparator对它们进行排序。

5、进入loadFactoryNames方法

6、进入loadSpringFactories方法可以发现FACTORIES_RESOURCE_LOCATION的值为"META-INF/spring.factories"。这就是为什么我们前面要在META-INF文件夹下创建spring.factories 文件的原因。

获得所有Jar包下的META-INF/spring.factories文件

通过以上过程，将初始化器实现的类名注入到容器当中如下图，debug显示所有系统初始化器

7、实例化这些初始化器

8、通过setInitializers将初始化器实例注入到spring容器中

loadSpringFactories整体流程

三、系统初始化器原理

探究系统初始化器是如何被调用以及被调用的原理

经过对官方的翻译，它的意思大致如下：

上下文刷新即spring的refresh方法前调用
用来编码设置一些属性变量通常用在web环境中
可以通过order接口进行排序

springboot大致流程如下图所示，其中在准备上下文过程中，会遍历调用Initalizer的initalize方法

系统初始化器方式一实现原理

进入run方法查看源码

再进入准备上下文的方法prepareContext中，可以看到调用初始化器部分

再次进入，这里遍历所有系统初始化器，并调用对应的初始化器的initialize方法（ getInitializers返回所有的系统初始化器）

系统初始化器方式二实现原理

这里通过new一个SpringApplication，添加我们自定义的初始化器

我们知道在SpringApplication初始化之后，系统初始化器已经设置过了（通过setInitializers方法）

同时SpingApplication实例提供了addInitializers方法来帮助我们增加自定义的初始化器再通过springApplication.run(args)的run方法（和方式一的run方法是同一个）就能保证添加的系统初始化器能够在后面的run方法中正常执行

系统初始化器方式三实现原理

通过在application.properties 配置文件中添加配置context.initializer.classes=com.mooc.demo.initializer.ThirdInitializer来实现

这里主要是通过DelegatingApplicationContextInitializer初始化器来实现的可以看到DelegatingApplicationContextInitializer里的order=0，也就是说这个初始化器最先被调用

在spring的spring.factories文件中有这个初始化器，在加载系统初始化器的时候被加载。

三种方式实现初始化器的原理

定义在spring.factories 文件中被SpringFactoriesLoader发现注册
初始化完毕后手动添加
定义成环境变量被DelegatingApplicationContextInitializer发现注册