前言
前面幾章我們見識了SpringBoot為我們做的自動配置，確實方便快捷，但是對于新手來說，如果不大懂SpringBoot內(nèi)部啟動原理，以后難免會吃虧。所以這次博主就跟你們一起一步步揭開SpringBoot的神秘面紗，讓它不在神秘。
正文
我們開發(fā)任何一個Spring Boot項目，都會用到如下的啟動類
@SpringBootApplication
public class Application {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(Application.class, args);
}
}
從上面代碼可以看出，Annotation定義（@SpringBootApplication）和類定義（SpringApplication.run）最為耀眼，所以要揭開SpringBoot的神秘面紗，我們要從這兩位開始就可以了。
SpringBootApplication背后的秘密
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(excludeFilters = {
@Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),
@Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })
public @interface SpringBootApplication {
...
}
雖然定義使用了多個Annotation進行了原信息標注，但實際上重要的只有三個Annotation：
- @Configuration（@SpringBootConfiguration點開查看發(fā)現(xiàn)里面還是應用了@Configuration）
- @EnableAutoConfiguration
- @ComponentScan
所以，如果我們使用如下的SpringBoot啟動類，整個SpringBoot應用依然可以與之前的啟動類功能對等：
@Configuration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan
public class Application {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(Application.class, args);
}
}
每次寫這3個比較累，所以寫一個@SpringBootApplication方便點。接下來分別介紹這3個Annotation。
@Configuration
這里的@Configuration對我們來說不陌生，它就是JavaConfig形式的Spring Ioc容器的配置類使用的那個@Configuration，SpringBoot社區(qū)推薦使用基于JavaConfig的配置形式，所以，這里的啟動類標注了@Configuration之后，本身其實也是一個IoC容器的配置類。
舉幾個簡單例子回顧下，XML跟config配置方式的區(qū)別：
- 表達形式層面
基于XML配置的方式是這樣：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd"
default-lazy-init="true">
<!--bean定義-->
</beans>
而基于JavaConfig的配置方式是這樣：
@Configuration
public class MockConfiguration{
//bean定義
}
任何一個標注了@Configuration的Java類定義都是一個JavaConfig配置類。
- 注冊bean定義層面
基于XML的配置形式是這樣：
<bean id="mockService" class="..MockServiceImpl">
...
</bean>
而基于JavaConfig的配置形式是這樣的：
@Configuration
public class MockConfiguration{
@Bean
public MockService mockService(){
return new MockServiceImpl();
}
}
任何一個標注了@Bean的方法，其返回值將作為一個bean定義注冊到Spring的IoC容器，方法名將默認成該bean定義的id。
- 表達依賴注入關系層面
為了表達bean與bean之間的依賴關系，在XML形式中一般是這樣：
<bean id="mockService" class="..MockServiceImpl">
<propery name ="dependencyService" ref="dependencyService" />
</bean>
<bean id="dependencyService" class="DependencyServiceImpl"></bean>
而基于JavaConfig的配置形式是這樣的：
@Configuration
public class MockConfiguration{
@Bean
public MockService mockService(){
return new MockServiceImpl(dependencyService());
}
@Bean
public DependencyService dependencyService(){
return new DependencyServiceImpl();
}
}
如果一個bean的定義依賴其他bean,則直接調(diào)用對應的JavaConfig類中依賴bean的創(chuàng)建方法就可以了。
@ComponentScan
@ComponentScan這個注解在Spring中很重要，它對應XML配置中的<context:component-scan>元素，@ComponentScan的功能其實就是自動掃描并加載符合條件的組件（比如@Component和@Repository等）或者bean定義，最終將這些bean定義加載到IoC容器中。
我們可以通過basePackages等屬性來細粒度的定制@ComponentScan自動掃描的范圍，如果不指定，則默認Spring框架實現(xiàn)會從聲明@ComponentScan所在類的package進行掃描。
注：所以SpringBoot的啟動類最好是放在root package下，因為默認不指定basePackages。
@EnableAutoConfiguration
個人感覺@EnableAutoConfiguration這個Annotation最為重要，所以放在最后來解讀，大家是否還記得Spring框架提供的各種名字為@Enable開頭的Annotation定義？比如@EnableScheduling、@EnableCaching、@EnableMBeanExport等，@EnableAutoConfiguration的理念和做事方式其實一脈相承，簡單概括一下就是，借助@Import的支持，收集和注冊特定場景相關的bean定義。
- @EnableScheduling是通過@Import將Spring調(diào)度框架相關的bean定義都加載到IoC容器。
- @EnableMBeanExport是通過@Import將JMX相關的bean定義加載到IoC容器。
而@EnableAutoConfiguration也是借助@Import的幫助，將所有符合自動配置條件的bean定義加載到IoC容器，僅此而已！
@EnableAutoConfiguration作為一個復合Annotation,其自身定義關鍵信息如下：
@SuppressWarnings("deprecation")
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@AutoConfigurationPackage
@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfiguration {
...
}
其中，最關鍵的要屬@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class)，借助EnableAutoConfigurationImportSelector，@EnableAutoConfiguration可以幫助SpringBoot應用將所有符合條件的@Configuration配置都加載到當前SpringBoot創(chuàng)建并使用的IoC容器。就像一只“八爪魚”一樣
借助于Spring框架原有的一個工具類：SpringFactoriesLoader的支持，@EnableAutoConfiguration可以智能的自動配置功效才得以大功告成！
自動配置幕后英雄：SpringFactoriesLoader詳解
SpringFactoriesLoader屬于Spring框架私有的一種擴展方案，其主要功能就是從指定的配置文件META-INF/spring.factories加載配置。
public abstract class SpringFactoriesLoader {
//...
public static <T> List<T> loadFactories(Class<T> factoryClass, ClassLoader classLoader) {
...
}
public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryClass, ClassLoader classLoader) {
....
}
}
配合@EnableAutoConfiguration使用的話，它更多是提供一種配置查找的功能支持，即根據(jù)@EnableAutoConfiguration的完整類名org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration作為查找的Key,獲取對應的一組@Configuration類
上圖就是從SpringBoot的autoconfigure依賴包中的META-INF/spring.factories配置文件中摘錄的一段內(nèi)容，可以很好地說明問題。
所以，@EnableAutoConfiguration自動配置的魔法騎士就變成了：從classpath中搜尋所有的META-INF/spring.factories配置文件，并將其中org.springframework.boot.autoconfigure.EnableutoConfiguration對應的配置項通過反射（Java Refletion）實例化為對應的標注了@Configuration的JavaConfig形式的IoC容器配置類，然后匯總為一個并加載到IoC容器。
深入探索SpringApplication執(zhí)行流程
SpringApplication的run方法的實現(xiàn)是我們本次旅程的主要線路，該方法的主要流程大體可以歸納如下：
1） 如果我們使用的是SpringApplication的靜態(tài)run方法，那么，這個方法里面首先要創(chuàng)建一個SpringApplication對象實例，然后調(diào)用這個創(chuàng)建好的SpringApplication的實例方法。在SpringApplication實例初始化的時候，它會提前做幾件事情：
- 根據(jù)classpath里面是否存在某個特征類（org.springframework.web.context.ConfigurableWebApplicationContext）來決定是否應該創(chuàng)建一個為Web應用使用的ApplicationContext類型。
- 使用SpringFactoriesLoader在應用的classpath中查找并加載所有可用的ApplicationContextInitializer。
- 使用SpringFactoriesLoader在應用的classpath中查找并加載所有可用的ApplicationListener。
- 推斷并設置main方法的定義類。
2） SpringApplication實例初始化完成并且完成設置后，就開始執(zhí)行run方法的邏輯了，方法執(zhí)行伊始，首先遍歷執(zhí)行所有通過SpringFactoriesLoader可以查找到并加載的SpringApplicationRunListener。調(diào)用它們的started()方法，告訴這些SpringApplicationRunListener，“嘿，SpringBoot應用要開始執(zhí)行咯！”。
3） 創(chuàng)建并配置當前Spring Boot應用將要使用的Environment（包括配置要使用的PropertySource以及Profile）。
4） 遍歷調(diào)用所有SpringApplicationRunListener的environmentPrepared()的方法，告訴他們：“當前SpringBoot應用使用的Environment準備好了咯！”。
5） 如果SpringApplication的showBanner屬性被設置為true，則打印banner。
6） 根據(jù)用戶是否明確設置了applicationContextClass類型以及初始化階段的推斷結果，決定該為當前SpringBoot應用創(chuàng)建什么類型的ApplicationContext并創(chuàng)建完成，然后根據(jù)條件決定是否添加ShutdownHook，決定是否使用自定義的BeanNameGenerator，決定是否使用自定義的ResourceLoader，當然，最重要的，將之前準備好的Environment設置給創(chuàng)建好的ApplicationContext使用。
7） ApplicationContext創(chuàng)建好之后，SpringApplication會再次借助Spring-FactoriesLoader，查找并加載classpath中所有可用的ApplicationContext-Initializer，然后遍歷調(diào)用這些ApplicationContextInitializer的initialize（applicationContext）方法來對已經(jīng)創(chuàng)建好的ApplicationContext進行進一步的處理。
8） 遍歷調(diào)用所有SpringApplicationRunListener的contextPrepared()方法。
9） 最核心的一步，將之前通過@EnableAutoConfiguration獲取的所有配置以及其他形式的IoC容器配置加載到已經(jīng)準備完畢的ApplicationContext。
10） 遍歷調(diào)用所有SpringApplicationRunListener的contextLoaded()方法。
11） 調(diào)用ApplicationContext的refresh()方法，完成IoC容器可用的最后一道工序。
12） 查找當前ApplicationContext中是否注冊有CommandLineRunner，如果有，則遍歷執(zhí)行它們。
13） 正常情況下，遍歷執(zhí)行SpringApplicationRunListener的finished()方法、（如果整個過程出現(xiàn)異常，則依然調(diào)用所有SpringApplicationRunListener的finished()方法，只不過這種情況下會將異常信息一并傳入處理）
去除事件通知點后，整個流程如下：
總結
到此，SpringBoot的核心組件完成了基本的解析，綜合來看，大部分都是Spring框架背后的一些概念和實踐方式，SpringBoot只是在這些概念和實踐上對特定的場景事先進行了固化和升華，而也恰恰是這些固化讓我們開發(fā)基于Sping框架的應用更加方便高效。
想要查看更多Spring Boot干貨教程,可前往：Spring Boot干貨系列總綱
參考
本章節(jié)大部分參考了《SpringBoot揭秘快速構建為服務體系》這本書的第三章，個人看過的幾本書就感覺這本書介紹原理的章節(jié)最為透徹，本章也算這本書最精華的部分。所以我沒忍住就分享出來給大家學習。當然主要是我也沒有這本書的電子版，無法分享給大家了，深表遺憾(。?＿?。)?
一直覺得自己寫的不是技術，而是情懷，一篇篇文章是自己這一路走來的痕跡?？繉I(yè)技能的成功是最具可復制性的，希望我的這條路能讓你少走彎路，希望我能幫你抹去知識的蒙塵，希望我能幫你理清知識的脈絡，希望未來技術之巔上有你也有我,希望大爺你看完打賞點零花錢給我。
