springboot启动流程详解_网页解析的详细过程

全栈程序员站长

发布于 2022-09-25 11:10:59

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代码可运行

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大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

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前言

此文章讲解SpringBoot中配置Bean的几种形式，以及在SpringBoot启动流程中的先后顺序。

一、SpringBoot特性

Spring核心特性和概念：

SpringBoot核心特型：

约定大于配置提供了默认的编码Bean配置扫描机制，默认的WebServer启动机制，默认的三方包Bean加载配置机制等等。
Java代码定义配置Bean

二、配置形式

1.应用主入口

@SpringBootApplication
@ImportResource(locations = {"classpath:spring-config.xml"})
public class TestWebApp {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(TestWebApp.class, args);
    }
}

@SpringBootApplication注解是一个组合注解，主要由@SpringBootConfiguration,@EnableAutoConfiguration和@ComponentScan这三个注解组合而成。因此@SpringBootApplication注解主要作为一个配置类，能够触发包扫描和自动配置的逻辑，从而使得SpringBoot的相关bean被注册进Spring容器。

1.定义Bean

@RestController
public class HelloController {
}

@Service
public class TestService {
}

2.Configuration类配置

@Configuration
public class TestConfiguration {
    @Bean
    public TestConfigBean testConfig() {
        return new TestConfigBean();
    }
}

3. Spring xml配置

    <bean id="TestWebView" class="com.wei.spring.app.testweb.bean.TestWebView">
    </bean>

3.AutoConfiguration类配置

在二方包模块中的resources/META-INF/spring.factories文件中按照如下格式注册AutoConfiguration类

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
  com.wei.spring.autoconfig.TestAutoConfigurationA,\
  com.wei.spring.autoconfig.TestAutoConfigurationB

二方包模块中定义AutoConfiguration类

@Configuration
public class TestAutoConfigurationA {
    @Bean
    public AutoBeanA autoBeanA() {
        return new AutoBeanA();
    }
}

@Configuration
@AutoConfigureAfter(TestAutoConfigurationA.class)
public class TestAutoConfigurationB {
    @Bean
    @ConditionalOnBean(value = AutoBeanA.class)
    public AutoBeanB autoBeanB(AutoBeanA autoBeanA) {
        return new AutoBeanB(autoBeanA);
    }
}

在主应用的pom.xml引入二方包，spring就会进行自动装载

        <dependency>
            <groupId>com.test</groupId>
            <artifactId>spring-demo-autoconfig</artifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        </dependency>

三、启动流程

1.流程图

SpringApplicationRunListener::starting发布开始启动事件
1. ApplicationListener::onApplicationEvent发布ApplicationStartingEvent
prepareEnvironment准备环境，创建Environment，配置PropertySources和Profile
1. getOrCreateEnvironment获取Environment
2. configureEnvironment配置Environment
  1. configurePropertySources设置PropertySources
  2. configureProfiles设置Profile
3. SpringApplicationRunListener::environmentPrepared发布environmentPrepared
  1. ApplicationListener::onApplicationEvent发布ApplicationEnvironmentPreparedEvent
createApplicationContext创建ApplicationContext
prepareContext在Context执行前，进行准备工作，配置
1. ApplicationContextInitializer::initialize扩展点，调用自定义注册的ApplicationContextInitializer的initialize方法，对ApplicationContext进行自定义设置
2. SpringApplicationRunListener::contextPrepared发布contextPrepared
  1. ApplicationListener::onApplicationEvent发布ApplicationContextInitializedEvent
3. load(ConfigurableApplicationContext)装载ApplicationContext，包括启动类
  1. BeanDefinitionLoader::load加载Bean定义（SpringBootApplication主程序类）
4. SpringApplicationRunListener::contextLoaded发布事件
  1. ApplicationListener::onApplicationEvent发布ApplicationPreparedEvent
refreshContext刷新Context，Context主流程
1. prepareRefresh准备刷新的上下文环境，系统属性，环境变量
2. obtainFreshBeanFactory获取BeanFactory并初始化，Bean配置读取解析，定制功能包括@Qualifier和@Autowired
3. prepareBeanFactory对BeanFactory进行功能填充，SpEL，属性编辑器，AspectJ等
4. postProcessBeanFactory后置处理BeanFacotry，扩展点，空函数
5. invokeBeanFactoryPostProcessors激活各种BeanFacotry处理器，操作BeanDefinition
  1. 按照硬编码，PriorityOrdered注解，Ordered注解，以及剩余的的BeanDefinitionRegistryPostProcessor::postProcessBeanDefinitionRegistry
    1. 执行SpringBoot扩展注册的ConfigurationClassPostProcessor，用于实现SpringBoot核心的代码注册Bean的功能
      1. 循环解析ConfigurationClass
      2. parse解析Configuration类
      3. 解析Configuration类
      4. processMemberClasses解析成员嵌套类
      5. processPropertySource处理@PropertySource
      6. componentScanParser.parse处理@ComponentScan
      7. 递归解析扫描到的Configuration类.
      8. processImports处理@Import
      9. Process ImportedResource处理@ImportedResource
      10. Proces @Bean methods处理@Bean方法
      11. Process default methods on interfaces解析接口上的@Bean方法
      12. Process superclass, if any寻找父类，递归处理
      13. deferredImportSelectorHandler.process执行延迟ImportSelector
      14. loadBeanDefinitions将所有Bean定义注册到BeanFactory中循环处理扫描到的所有Configuration类，将Configuration类中定义的Bean，ImportResource的xml文件的Bean，注册Bean到BeanFacotry Configuration类的顺序按照扫描到的顺序，顺序有以下规则： a.当前Configuration类ComponentScan扫描扫的Configuration类优先于当前Configuration类。 b.当前Configuration类优先于延时SelectImport的Configuration类（AutoConfiguration类）
      15. registerBeanDefinitionForImportedConfigurationClass
      16. loadBeanDefinitionsForBeanMethod
      17. loadBeanDefinitionsFromImportedResources
      18. loadBeanDefinitionsFromRegistrars
  2. 执行BeanDefinitionRegistryPostProcessor::postProcessBeanFactory
  3. 按照硬编码，PriorityOrdered注解，Orderd注解，以及剩余的BeanFactoryPostProcessor::postProcessBeanFactory
6. registerBeanPostProcessors注册拦截Bean创建处理器，会在getBean中创建Bean时调用
  1. 顺序注册PriorityOrdered的BeanPostProcessor
  2. 顺序注册Ordered的BeanPostProcessor
  3. 注册普通的BeanPostProcessor
  4. 注册MergedBeanDefinitionPostProcessor
7. onRefresh扩展点
  1. createWebServer启动WebServer
8. registerListeners
9. finishBeanFactoryInitialization实例化ApplicationContext中剩余未实例化的所有Bean
10. finishRefresh发布事件
  1. ApplicationListener::onApplicationEvent发布ServletWebServerInitializedEvent和ContextRefreshedEvent和DubboApplicationStateEvent
afterRefresh扩展点，在ApplicationContext Refresh完后触发执行
SpringApplicationRunListener::started发布程序已经启动事件
1. ApplicationListener::onApplicationEvent发布ApplicationStartedEvent和AvailabilityChangeEvent
callRunners扩展点，当程序已经启动后，调用自定义注册的ApplicationRunner和CommandLineRunner，执行运行代码
SpringApplicationRunListener::running发布程序运行事件
1. ApplicationListener::onApplicationEvent发布ApplicationReadyEvent和AvailabilityChangeEvent

3.Bean定义加载顺序

主应用的Bean定义先于AutoConfiguration中的Bean定义加载
主应用扫描的Bean定义之间，没有明确的加载顺序
AutoConfiguration之间可以通过注解定义加载顺序。（注解@AutoConfigureBefore、@AutoConfigureAfter、@AutoConfigureOrder）

思考总结

ConditionalOnMissingBean和ConditionalOnBean 这两个注解只在当前已经扫描加入BeanFacotry的所有Bean中判断某个Bean定义是否存在，所以依赖于Bean定义的扫描加载顺序，不同加载顺序得到判断结果完全不同。基于上面所说的Bean定义加载顺序，有几下实践建议：

不能在主应用的代码中使用注解，首先AutoConfiguration还没加载（判断AutoConfiguration中的Bean必定是不存在），此时用注解判断AutoCnofiguration定义的Bean没有意义。其次如果用于判断主应用中的Bean定义是否存在，由于主应用Bean加载顺序不确定，代码和xml配置文件修改会导致Bean扫描加载顺序变动引发问题，存在风险不确定性。最重要的是，主应用代码是由当前开发团队编写，代码已经确定Bean存在不存在，不需要在用这两个注解判断，注解反而给后续的人阅读代码引起误解，存在代码不清晰和不确定性。（代码编写追求的特点之一是清晰性。）
在AutoConfiguration中使用这两个注解，如果要判断主应用中是否有定义Bean那么没问题。如果是判断其他AutoConfiguration是否有Bean，那么要用注解确定AutoConfiguration的顺序。最常见稳妥的使用场景，是进行兜底默认配置，判断主应用有没有Bean，如果没有，那么AutoConfiguration进行兜底创建Bean定义。

异步线程调用Dubbo Service服务引发Bean加载死锁 Spring加载Bean会加锁。主线程加载Bean时，如果此时有异步线程进行Dubbo调用，或者加载Bean，会导致两个线程死锁。比如，在@PostConstruct中启动异步线程调用Dubbo服务初始化缓存。所以，如果是服务运行必要的初始化内容，一定要预先初始化的，必须在Spring初始化线程中同步执行。如果要异步初始化，则要在Spring启动完成后再进行，比如订阅ApplicationStartedEvent事件再执行。保证同时只有一个线程在进行Spring加载Bean。