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SpringBoot源码:启动过程分析(一)

日期:2018-11-17点击:365

    本文主要分析 SpringBoot 的启动过程。

    SpringBoot的版本为:2.1.0 release,最新版本。

一.时序图

    还是老套路,先把分析过程的时序图摆出来:时序图-SpringBoot2.10启动分析

 

二.源码分析

    首先从我们的一个SpringBoot Demo开始,这里使用 SPRING INITIALIZR 网站生成的starter开始的:

@SpringBootApplication public class SpringBootDemoApplication { public static void main(String[] args) { // 分析的入口,从 run 方法开始 SpringApplication.run(SpringBootDemoApplication.class, args); } }

    经过SpringApplication多个重载的构造方法,最后到达:

 public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class<?>... primarySources) { // 从 run() 传入的 resourceLoader 此处为 null this.resourceLoader = resourceLoader; // 使用断言判断 resourceLoader 不为空 Assert.notNull(primarySources, "PrimarySources must not be null"); // 把 primarySources 数组转为List,最后放入 primarySources 的一个LinkedHashSet中 this.primarySources = new LinkedHashSet<>(Arrays.asList(primarySources)); // 判断应用的类型:REACTIVE NONE SERVLET this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath(); // 实现 SpringBoot 自动装配的基础,此处Spring自己实现的SPI(从META-INF/spring.factories加载class) // 加载并实例化以 ApplicationContextInitializer 为key的类 setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances( ApplicationContextInitializer.class)); // 加载并实例化以 ApplicationListener 为key的类 setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class)); // 获取程序当前运行堆栈,看是运行的是哪个类的 main 方法,保存到上下文中 this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass(); }

    看一眼,WebApplicationType#deduceFromClasspath ,deduce意为推断,即根据classpath下的内容推断出应用的类型。实现是通过ClassUtils#isPresent来尝试加载代表不同应用类型特征的Class文件:

 static WebApplicationType deduceFromClasspath() {// 判断应用的类型 if (ClassUtils.isPresent(WEBFLUX_INDICATOR_CLASS, null)// 加载到DispatcherHandler && !ClassUtils.isPresent(WEBMVC_INDICATOR_CLASS, null)// mvc的DispatcherServlet && !ClassUtils.isPresent(JERSEY_INDICATOR_CLASS, null)) {// jersey的ServletContainer return WebApplicationType.REACTIVE; } for (String className : SERVLET_INDICATOR_CLASSES) {// 遍历数组:Servlet和ConfigurableWebApplicationContext if (!ClassUtils.isPresent(className, null)) {// 没有加载到Servlet相关的class return WebApplicationType.NONE; } } return WebApplicationType.SERVLET; }

    SpringApplication#getSpringFactoriesInstances,从类路径下 META-INF/spring.factories 下加载 SpringFactory 实例,类似的操作在 Dubbo SPI中也有:

 private <T> Collection<T> getSpringFactoriesInstances(Class<T> type, Class<?>[] parameterTypes, Object... args) { // 获取类加载器 ClassLoader classLoader = getClassLoader(); // 此处调用了SpringFactoriesLoader的loadFactoryNames() Set<String> names = new LinkedHashSet<>( SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(type, classLoader)); // Use names and ensure unique to protect against duplicates // 实例化获取到的类 List<T> instances = createSpringFactoriesInstances(type, parameterTypes, classLoader, args, names); AnnotationAwareOrderComparator.sort(instances);// 排序 return instances;// 返回实例化好的对象 }

    SpringFactoriesLoader#loadFactoryNames,加载工厂名字:

 public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryClass, @Nullable ClassLoader classLoader) { String factoryClassName = factoryClass.getName(); return loadSpringFactories(classLoader).getOrDefault(factoryClassName, Collections.emptyList()); }

    继续捉迷藏,到了 SpringFactoriesLoader#loadSpringFactories:下面的内容就是找到所有classpath下的 spring.factories 文件,读取里面的内容,放到缓存中,此处和Dubbo SPI中ExtensionLoader#loadDirectory几乎是一模一样,可以参考我写过的 Dubbo源码 里面的注释。

 private static Map<String, List<String>> loadSpringFactories(@Nullable ClassLoader classLoader) { // 从缓存中获取Map,key为classLoader MultiValueMap<String, String> result = cache.get(classLoader); if (result != null) { return result; } try { // 加载资源的urls,被加载的资源为 "META-INF/spring.factories" //先从Resources中加载,没有加载到再从SystemResources中加载 Enumeration<URL> urls = (classLoader != null ? classLoader.getResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION) : ClassLoader.getSystemResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION)); result = new LinkedMultiValueMap<>(); while (urls.hasMoreElements()) {// 遍历加载到的 spring.factories 文件 URL url = urls.nextElement(); UrlResource resource = new UrlResource(url); // 读取文件到内存为Properties对象 Properties properties = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(resource); for (Map.Entry<?, ?> entry : properties.entrySet()) { // Entry的key作为工程Class的名字 String factoryClassName = ((String) entry.getKey()).trim(); for (String factoryName : StringUtils.commaDelimitedListToStringArray((String) entry.getValue())) { // 如果有多个value,都放在Map中,注意此处为 MultiValueMap ,不是普通的Map,其实现内容的value对应一个LinkedList result.add(factoryClassName, factoryName.trim()); } } } // 最后把读取配置的结果都放入缓存中,cache对象为一个ConcurrentReferenceHashMap cache.put(classLoader, result); return result; } catch (IOException ex) { throw new IllegalArgumentException("Unable to load factories from location [" + FACTORIES_RESOURCE_LOCATION + "]", ex); } }

    我们也来看一下上面读取的文件 spring.factories 的内容,大概长这个样子:

# Initializers org.springframework.context.ApplicationContextInitializer=\ org.springframework.boot.autoconfigure.SharedMetadataReaderFactoryContextInitializer,\ org.springframework.boot.autoconfigure.logging.ConditionEvaluationReportLoggingListener # Application Listeners org.springframework.context.ApplicationListener=\ org.springframework.boot.autoconfigure.BackgroundPreinitializer # Auto Configuration Import Listeners org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfigurationImportListener=\ org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionEvaluationReportAutoConfigurationImportListener ......

    是时候跳出来了,回到主线,返回实例化对象后,到了 SpringApplication#deduceMainApplicationClass,获取程序当前运行堆栈,看现在运行的是哪个类的 main 方法,然后保存到上下文:

 private Class<?> deduceMainApplicationClass() { try { // 拿到运行时的堆栈信息 StackTraceElement[] stackTrace = new RuntimeException().getStackTrace(); for (StackTraceElement stackTraceElement : stackTrace) { // 如果发现哪个堆栈元素里面有运行了main方法,则返回该类 if ("main".equals(stackTraceElement.getMethodName())) { return Class.forName(stackTraceElement.getClassName()); } } } catch (ClassNotFoundException ex) { // Swallow and continue } return null; }

 

    至此,SpringApplication的构造函数的分析完成,后面我们继续分析SpringApplication的run()方法中做了哪些操作。

原文链接:https://my.oschina.net/javamaster/blog/2877690
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