Spring Boot 启动过程源码分析

Spring Boot 是一个开源的 Java 框架,旨在简化 Spring 应用程序的开发过程。在了解 Spring Boot 的开发过程之前,首先要明白它的启动过程。这篇文章将用源码分析的方法,带你深入探讨 Spring Boot 的启动过程,并用代码示例来说明关键步骤。

1. Spring Boot 启动的核心类

在 Spring Boot 启动过程中,最核心的类是 SpringApplication。它负责引导 Spring 应用程序的启动过程。

public class SpringApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication app = new SpringApplication();
        app.run(args);
    }

    public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
        // ... 省略其他步骤
        prepareContext();
        refreshContext();
        // ... 省略其他步骤
    }
}

run 方法中,它会执行几个重要的步骤,下面我们逐一解析。

2. 准备上下文

2.1 创建并准备上下文

prepareContext 方法中,Spring Boot 会创建一个应用上下文并准备它:

protected void prepareContext(ConfigurableApplicationContext context, ApplicationArguments args) {
    context.setApplicationStartup(this.applicationStartup);
    // 进行其他设置
}

这一步主要是创建了一个 Spring 上下文对象,并对此上下文进行一些基本配置。

2.2 加载应用程序环境

在上下文准备完成之后,Spring Boot 会加载应用的环境配置。具体来说,包括 application.properties 和其他环境变量。这一阶段确保我们能够在应用中使用到配置的各个属性。

context.getEnvironment().setActiveProfiles(activeProfiles);

3. 刷新上下文

准备好上下文之后,接下来是 refreshContext 方法,这一方法刷新上下文以加载所有的 bean。

protected void refreshContext(ConfigurableApplicationContext context) {
    context.refresh();
}

3.1 启动 BeanFactoryPostProcessor

refresh() 方法会首先调用 BeanFactoryPostProcessor,这一步可让开发者在 bean 加载之前进行一些自定义配置。

context.getBeanFactory().addBeanPostProcessor(postProcessor);

3.2 加载 Beans

然后,Spring Boot 会初始化和加载我们的 Beans。以 AnnotatedBeanDefinitionReader 为例:

AnnotatedBeanDefinitionReader reader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(context.getRegistry());
reader.register(SomeService.class);

4. 启动并运行应用

在所有 Bean 加载完成后,run 方法的最后一部分会启动所有的命令行运行器,例如:

ApplicationRunner applicationRunner = context.getBean(ApplicationRunner.class);
applicationRunner.run(args);

这使得我们的 Spring Boot 应用程序正式启动并进入运行状态。

5. 启动过程的甘特图

为了直观地展示整个启动过程的时间线,下面是一个用 Mermaid 绘制的甘特图示例:

gantt
    title Spring Boot 启动过程
    dateFormat  YYYY-MM-DD
    section 启动
    创建 SpringApplication: a1, 2023-10-01, 1d
    准备上下文: a2, after a1, 1d
    刷新上下文: a3, after a2, 1d
    加载 Beans: a4, after a3, 2d
    启动应用: a5, after a4, 1d

从甘特图中,我们可以看到每个步骤的时间序列,这对理解 Spring Boot 的启动过程非常有帮助。

6. 结论

Spring Boot 的启动过程虽然看似复杂,但其实是通过一系列的步骤和类来完成的。从创建 SpringApplication,到准备上下文,再到加载 Beans 和启动应用,每一步都是为了确保我们的应用可以顺利运行。希望读完这篇分析后,你对 Spring Boot 的启动过程有了更深入的理解。如果你想要更深入地学习 Spring Boot,可以查看 Spring 官方文档,或直接研究开源代码,体会其中的精髓。

通过以上的代码示例和对每个步骤的分析,相信你可以更轻松地掌握 Spring Boot 的启动过程,从而在你自己的项目中应用和改进。