在介绍spring的启动之前，先来说下启动过程中使用到的几个类
基本组件
1、BeanFactory：spring底层容器，定义了最基本的容器功能，注意区分FactoryBean
2、ApplicationContext：扩展于BeanFactory，拥有更丰富的功能。例如：添加事件发布机制、父子级容器，一般都是直接使用ApplicationContext。
3、Resource：bean配置文件，一般为xml文件。可以理解为保存bean信息的文件。
4、BeanDefinition：beandifinition定义了bean的基本信息，根据它来创造bean
基础流程
不管是哪种系列的spring（springframework、springmvc、springboot、springcloud），Spring的启动过程主要可以分为两部分：
第一步：解析成BeanDefinition：将bean定义信息解析为BeanDefinition类，不管bean信息是定义在xml中，还是通过@Bean注解标注，都能通过不同的BeanDefinitionReader转为BeanDefinition类，将BeanDefinition向Map中注册 Map<name,beandefinition>。这里分两种BeanDefinition，RootBeanDefintion和BeanDefinition。RootBeanDefinition这种是系统级别的，是启动Spring必须加载的6个Bean。BeanDefinition是我们定义的Bean。
第二步：参照BeanDefintion定义的类信息，通过BeanFactory生成bean实例存放在缓存中。这里的BeanFactoryPostProcessor是一个拦截器，在BeanDefinition实例化后，BeanFactory生成该Bean之前，可以对BeanDefinition进行修改。BeanFactory根据BeanDefinition定义使用反射实例化Bean，实例化和初始化Bean的过程中就涉及到Bean的生命周期了，典型的问题就是Bean的循环依赖。接着，Bean实例化前会判断该Bean是否需要增强，并决定使用哪种代理来生成Bean。
Springframework
1、容器类
在一般性的spring项目中，大家应该也都知道，一般是通过直接实例化applicationContext类，来实现项目的启动 下面我们来看下通过注解的方式来启动的情况，注解容器定义如下：
-
public AnnotationConfigApplicationContext(Class<?>... componentClasses) {
-
this();
-
register(componentClasses);
-
refresh();
-
}
-
-
-
public AnnotationConfigApplicationContext() {
-
this.reader =
new AnnotatedBeanDefinitionReader(
this);
-
this.scanner =
new ClassPathBeanDefinitionScanner(
this);
-
}
创建了注解定义bean读取器和配置文件定义bean扫描器
2、注解定义bean读取器
进入该类构造器中，可以看到最终会执行该方法：
-
public static Set<BeanDefinitionHolder> registerAnnotationConfigProcessors(
-
BeanDefinitionRegistry registry, @Nullable Object source) {
-
-
-
DefaultListableBeanFactory beanFactory = unwrapDefaultListableBeanFactory(registry);
-
if (beanFactory != null) {
-
if (!(beanFactory.getDependencyComparator() instanceof AnnotationAwareOrderComparator)) {
-
beanFactory.setDependencyComparator(AnnotationAwareOrderComparator.INSTANCE);
-
}
-
if (!(beanFactory.getAutowireCandidateResolver() instanceof ContextAnnotationAutowireCandidateResolver)) {
-
beanFactory.setAutowireCandidateResolver(new ContextAnnotationAutowireCandidateResolver());
-
}
-
}
-
-
-
Set<BeanDefinitionHolder> beanDefs = new LinkedHashSet<>(
8);
-
-
-
if (!registry.containsBeanDefinition(CONFIGURATION_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
-
RootBeanDefinition
def = new RootBeanDefinition(ConfigurationClassPostProcessor.class);
-
def.setSource(source);
-
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry,
def, CONFIGURATION_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
-
}
-
-
-
if (!registry.containsBeanDefinition(AUTOWIRED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
-
RootBeanDefinition
def = new RootBeanDefinition(AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.class);
-
def.setSource(source);
-
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry,
def, AUTOWIRED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
-
}
-
...
-
}
注册了6个RootBeanDefinition，即系统级别的BeanDefinition。同时，经过调用registerPostProcessor->registerBeanDefinition，可以看到注册BeanDefinition其实就是放到BeanFactory的缓存中。
-
DefaultListableBeanFactory.java类中
-
-
-
public void registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition) throws BeanDefinitionStoreException {
-
...
-
this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
-
...
-
}
上面的6个beanDefinition的实例参数中都有一个postprocessor后缀的类，我们分别点击进入查看即继承关系，可以看到，最终都继承自``接口
-
public
interface BeanDefinitionRegistryPostProcessor extends BeanFactoryPostProcessor {
-
void postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry var1) throws BeansException;
-
}
-
-
-
@FunctionalInterface
-
public
interface BeanFactoryPostProcessor {
-
void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory var1) throws BeansException;
-
}
3、BeanFactoryPostProcessor
1、BeanFactoryPostProcessor是spring初始化bean的扩展点。
官文翻译如下：允许自定义修改应用程序上下文的bean定义，调整上下文的基础bean工厂的bean属性值。应用程序上下文可以在其bean定义中自动检测BeanFactoryPostProcessor bean，并在创建任何其他bean之前先创建BeanFactoryPostProcessor。
BeanFactoryPostProcessor可以与bean定义交互并修改bean定义，但绝不能与bean实例交互。这样做可能会导致bean过早实例化，违反容器并导致意外的副作用。如果需要bean实例交互，请考虑实现BeanPostProcessor。实现该接口，可以允许我们的程序获取到BeanFactory，从而修改BeanFactory，可以实现编程式的往Spring容器中添加Bean。
也就是说，我们可以通过实现BeanFactoryPostProcessor接口，获取BeanFactory，操作BeanFactory对象，修改BeanDefinition，但不要去实例化bean。
2、BeanDefinitionRegistryPostProcessor是BeanFactoryPostProcessor的子类，在父类的基础上，增加了新的方法，允许我们获取到BeanDefinitionRegistry，从而编码动态修改BeanDefinition。
例如往BeanDefinition中添加一个新的BeanDefinition。
这两个接口是在AbstractApplicationContext#refresh方法中执行到invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);方法时被执行的。
3、示例代码如下：
-
@Repository
-
public
class OrderDao {
-
-
-
public void query() {
-
System.out.println(
"OrderDao query...");
-
}
-
}
-
public
class OrderService {
-
-
-
private OrderDao orderDao;
-
-
-
public void setDao(OrderDao orderDao) {
-
this.orderDao = orderDao;
-
}
-
-
-
public void init() {
-
System.out.println(
"OrderService init...");
-
}
-
-
-
public void query() {
-
orderDao.query();
-
}
-
}
-
-
-
@Component
-
public
class MyBeanDefinitionRegistryPostProcessor implements BeanDefinitionRegistryPostProcessor {
-
-
-
@Override
-
public void postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry registry) throws BeansException {
-
//向Spring容器中注册OrderService
-
BeanDefinition beanDefinition = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition(OrderService.class)
-
//这里的属性名是根据setter方法
-
.addPropertyReference("dao", "orderDao")
-
.setInitMethodName("init")
-
.setScope(BeanDefinition.SCOPE_SINGLETON)
-
.getBeanDefinition();
-
-
-
registry.registerBeanDefinition("orderService", beanDefinition);
-
-
-
}
-
-
-
@Override
-
public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
-
// 在这里修改orderService bean的scope为PROTOTYPE
-
BeanDefinition beanDefinition = beanFactory.getBeanDefinition(
"orderService");
-
beanDefinition.setScope(BeanDefinition.SCOPE_PROTOTYPE);
-
}
-
}
回到上面，我们拿ConfigurationClassPostProcessor来说：在Spring中ConfigurationClassPostProcessor同时实现了BeanDefinitionRegistryPostProcessor接口和其父类接口中的方法。
1、ConfigurationClassPostProcessor#postProcessBeanFactory：主要负责对Full Configuration 配置进行增强，拦截@Bean方法来确保增强执行@Bean方法的语义。
2、ConfigurationClassPostProcessor#postProcessBeanDefinitionRegistry：负责扫描我们的程序，根据程序的中Bean创建BeanDefinition，并注册到容器中。
我们进入到：
-
private void loadBeanDefinitionsForConfigurationClass(
-
ConfigurationClass configClass, TrackedConditionEvaluator trackedConditionEvaluator) {
-
-
-
if (trackedConditionEvaluator.shouldSkip(configClass)) {
-
String beanName = configClass.getBeanName();
-
if (StringUtils.hasLength(beanName) &&
this.registry.containsBeanDefinition(beanName)) {
-
this.registry.removeBeanDefinition(beanName);
-
}
-
this.importRegistry.removeImportingClass(configClass.getMetadata().getClassName());
-
return;
-
}
-
-
-
if (configClass.isImported()) {
-
registerBeanDefinitionForImportedConfigurationClass(configClass);
-
}
-
for (BeanMethod beanMethod : configClass.getBeanMethods()) {
-
loadBeanDefinitionsForBeanMethod(beanMethod);
-
}
-
-
-
loadBeanDefinitionsFromImportedResources(configClass.getImportedResources());
-
loadBeanDefinitionsFromRegistrars(configClass.getImportBeanDefinitionRegistrars());
-
}
其中，我们可以看到：
1、通过检查是否有·@import·注解，来注册该导入类到容器中
-
if (configClass.isImported()) {
-
registerBeanDefinitionForImportedConfigurationClass(configClass);
-
}
2、遍历
@Configuration类中的@bean注解，将其类注册到容器中
-
if (configClass.isImported()) {
-
registerBeanDefinitionForImportedConfigurationClass(configClass);
-
}
4、refresh
这个方法就是正式进行bean的处理的主要逻辑
-
@Override
-
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
-
synchronized (
this.startupShutdownMonitor) {
-
// Prepare this context for refreshing.
-
prepareRefresh();
-
-
-
// Tell the subclass to refresh the internal bean factory.
-
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
-
-
-
// Prepare the bean factory for use in this context.
-
prepareBeanFactory(beanFactory);
-
-
-
try {
-
// Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.
-
postProcessBeanFactory(beanFactory);
-
-
-
// Invoke factory processors registered as beans in the context.
-
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
-
-
-
// Register bean processors that intercept bean creation.
-
registerBeanPostProcessors(beanFactory);
-
-
-
// Initialize message source for this context.
-
initMessageSource();
-
-
-
// Initialize event multicaster for this context.
-
initApplicationEventMulticaster();
-
-
-
// Initialize other special beans in specific context subclasses.
-
onRefresh();
-
-
-
// Check for listener beans and register them.
-
registerListeners();
-
-
-
// Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
-
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
-
-
-
// Last step: publish corresponding event.
-
finishRefresh();
-
}
-
-
-
catch (BeansException ex) {
-
if (logger.isWarnEnabled()) {
-
logger.warn(
"Exception encountered during context initialization - " +
-
"cancelling refresh attempt: " + ex);
-
}
-
-
-
// Destroy already created singletons to avoid dangling resources.
-
destroyBeans();
-
-
-
// Reset 'active' flag.
-
cancelRefresh(ex);
-
-
-
// Propagate exception to caller.
-
throw ex;
-
}
-
-
-
finally {
-
// Reset common introspection caches in Spring's core, since we
-
// might not ever need metadata for singleton beans anymore...
-
resetCommonCaches();
-
}
-
}
-
}
前面说的一些扩展点类都是在这里才处理的，spring的扩展机制后面会有专门的文章来讲解。
SpringMVC
而在web项目中，我们一般都是使用的spring mvc，Spring Framework本身没有Web功能，Spring MVC使用WebApplicationContext类扩展ApplicationContext，使得拥有web功能。
那么，Spring MVC是如何在web环境中创建IoC容器呢？web环境中的IoC容器的结构又是什么结构呢？web环境中，Spring IoC容器是怎么启动呢？
1、配置
以Tomcat为例，在Web容器中使用Spirng MVC，必须进行四项的配置：
修改web.xml，添加servlet定义；
编写servletname-servlet.xml（servletname是在web.xm中配置DispactherServlet时使servlet-name的值）配置；
contextConfigLocation初始化参数
配置ContextLoaderListerner；示例配置如下：
-
<!-- servlet定义：前端处理器，接受的HTTP请求和转发请求的类 -->
-
<servlet>
-
<servlet-name>court
</servlet-name>
-
<servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet
</servlet-class>
-
<init-param>
-
<!-- court-servlet.xml：定义WebAppliactionContext上下文中的bean -->
-
<param-name>contextConfigLocation
</param-name>
-
<param-value>classpath*:court-servlet.xml
</param-value>
-
</init-param>
-
<load-on-startup>0
</load-on-startup>
-
</servlet>
-
<servlet-mapping>
-
<servlet-name>court
</servlet-name>
-
<url-pattern>/
</url-pattern>
-
</servlet-mapping>
-
<!-- 配置contextConfigLocation初始化参数：指定Spring IoC容器需要读取的定义了非web层的Bean（DAO/Service）的XML文件路径 -->
-
<context-param>
-
<param-name>contextConfigLocation
</param-name>
-
<param-value>/WEB-INF/court-service.xml
</param-value>
-
</context-param>
-
<!-- 配置ContextLoaderListerner：Spring MVC在Web容器中的启动类，负责Spring IoC容器在Web上下文中的初始化 -->
-
<listener>
-
<listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener
</listener-class>
-
</listener>
在web.xml配置文件中，有两个主要的配置：ContextLoaderListener和DispatcherServlet。
同样的关于spring配置文件的相关配置也有两部分：context-param和DispatcherServlet中的init-param。
那么，这两部分的配置有什么区别呢？它们都担任什么样的职责呢？
在Spring MVC中，Spring Context是以父子的继承结构存在的。
Web环境中存在一个ROOT Context，这个Context是整个应用的根上下文，是其他context的双亲Context。
同时Spring MVC也对应的持有一个独立的Context，它是ROOT Context的子上下文。
对于这样的Context结构在Spring MVC中是如何实现的呢？下面就先从ROOT Context入手，ROOT Context是在ContextLoaderListener中配置的，ContextLoaderListener读取context-param中的contextConfigLocation指定的配置文件，创建ROOT Context。
2、启动过程
Spring MVC启动过程大致分为两个过程：
ContextLoaderListener初始化，实例化IoC容器，并将此容器实例注册到ServletContext中；
DispatcherServlet初始化；
tomcat在启动的时候，会依次执行listeners的初始化，也就是执行该ContextLoaderListener的初始化，最终会调用下面的代码:
-
public void contextInitialized(ServletContextEvent event) {
-
this.initWebApplicationContext(event.getServletContext());
-
}
-
-
-
-
public WebApplicationContext initWebApplicationContext(ServletContext servletContext) {
-
//PS : ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE=WebApplicationContext.class.getName() + ".ROOT" 根上下文的名称
-
//PS : 默认情况下，配置文件的位置和名称是：DEFAULT_CONFIG_LOCATION = "/WEB-INF/applicationContext.xml"
-
//在整个web应用中，只能有一个根上下文
-
if (servletContext.getAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE) !=
null) {
-
throw new IllegalStateException(
"Cannot initialize context because there is already a root application context present - " +
"check whether you have multiple ContextLoader* definitions in your web.xml!");
-
}
-
-
Log logger = LogFactory.getLog(ContextLoader.
class);
-
servletContext.log(
"Initializing Spring root WebApplicationContext");
-
if (logger.isInfoEnabled()) {
-
logger.info(
"Root WebApplicationContext: initialization started");
-
}
-
long startTime = System.currentTimeMillis();
-
-
try {
-
// Store context in local instance variable, to guarantee that
-
// it is available on ServletContext shutdown.
-
if (
this.context ==
null) {
-
// 在这里执行了创建WebApplicationContext的操作
-
this.context = createWebApplicationContext(servletContext);
-
}
-
if (
this.context instanceof ConfigurableWebApplicationContext) {
-
ConfigurableWebApplicationContext cwac = (ConfigurableWebApplicationContext)
this.context;
-
if (!cwac.isActive()) {
-
// The context has not yet been refreshed -> provide services such as
-
// setting the parent context, setting the application context id, etc
-
if (cwac.getParent() ==
null) {
-
// The context instance was injected without an explicit parent ->
-
// determine parent for root web application context, if any.
-
ApplicationContext parent = loadParentContext(servletContext);
-
cwac.setParent(parent);
-
}
-
configureAndRefreshWebApplicationContext(cwac, servletContext);
-
}
-
}
-
// PS: 将根上下文放置在servletContext中
-
servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE,
this.context);
-
-
ClassLoader ccl = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
-
if (ccl == ContextLoader.
class.getClassLoader()) {
-
currentContext = this.context;
-
}
else
if (ccl !=
null) {
-
currentContextPerThread.put(ccl, this.context);
-
}
-
-
if (logger.isDebugEnabled()) {
-
logger.debug(
"Published root WebApplicationContext as ServletContext attribute with name [" +
-
WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE +
"]");
-
}
-
if (logger.isInfoEnabled()) {
-
long elapsedTime = System.currentTimeMillis() - startTime;
-
logger.info(
"Root WebApplicationContext: initialization completed in " + elapsedTime +
" ms");
-
}
-
-
return
this.context;
-
}
catch (RuntimeException ex) {
-
logger.error(
"Context initialization failed", ex);
-
servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, ex);
-
throw ex;
-
}
catch (Error err) {
-
logger.error(
"Context initialization failed", err);
-
servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, err);
-
throw err;
-
}
-
}
-
-
我们注意到这样一句configureAndRefreshWebApplicationContext(cwac, servletContext); 这个就是具体创建容器的方法，我们进入去看看
-
protected
void configureAndRefreshWebApplicationContext(ConfigurableWebApplicationContext wac, ServletContext sc) {
-
if (ObjectUtils.identityToString(wac).equals(wac.getId())) {
-
// The application context id is still set to its original default value
-
// -> assign a more useful id based on available information
-
String idParam = sc.getInitParameter(CONTEXT_ID_PARAM);
-
if (idParam !=
null) {
-
wac.setId(idParam);
-
}
-
else {
-
// Generate default id...
-
wac.setId(ConfigurableWebApplicationContext.APPLICATION_CONTEXT_ID_PREFIX +
-
ObjectUtils.getDisplayString(sc.getContextPath()));
-
}
-
}
-
-
-
wac.setServletContext(sc);
-
String configLocationParam = sc.getInitParameter(CONFIG_LOCATION_PARAM);
-
if (configLocationParam !=
null) {
-
wac.setConfigLocation(configLocationParam);
-
}
-
-
-
// The wac environment's #initPropertySources will be called in any case when the context
-
// is refreshed; do it eagerly here to ensure servlet property sources are in place for
-
// use in any post-processing or initialization that occurs below prior to #refresh
-
ConfigurableEnvironment env = wac.getEnvironment();
-
if (env
instanceof ConfigurableWebEnvironment) {
-
((ConfigurableWebEnvironment) env).initPropertySources(sc,
null);
-
}
-
-
-
customizeContext(sc, wac);
-
wac.refresh();
-
}
我们注意到wac.refresh();看起来是不是有点熟悉了，进入看看：
-
public final void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
-
try {
-
super.refresh();
-
}
-
catch (RuntimeException ex) {
-
WebServer webServer =
this.webServer;
-
if (webServer !=
null) {
-
webServer.stop();
-
}
-
throw ex;
-
}
-
}
这里的super根据继承关系，我们知道，最终就是进入到了springframework中的refresh中，这个方法我们在上面已经说过了。
SpringBoot
启动入口方法如下：
-
public static void main(String[] args) {
-
SpringApplication.run(ConsulApplication.class, args);
-
}
通过代码的层层调用，最终会走到这样的代码中:
-
public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
-
StopWatch stopWatch = new StopWatch();
-
stopWatch.start();
-
ConfigurableApplicationContext context =
null;
-
Collection<SpringBootExceptionReporter> exceptionReporters = new ArrayList();
-
this.configureHeadlessProperty();
-
SpringApplicationRunListeners listeners =
this.getRunListeners(args);
-
listeners.starting();
-
-
-
Collection exceptionReporters;
-
try {
-
ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
-
ConfigurableEnvironment environment =
this.prepareEnvironment(listeners, applicationArguments);
-
this.configureIgnoreBeanInfo(environment);
-
Banner printedBanner =
this.printBanner(environment);
-
context =
this.createApplicationContext();
-
exceptionReporters =
this.getSpringFactoriesInstances(SpringBootExceptionReporter.
class, new Class[]{ConfigurableApplicationContext.
class}, context);
-
this.prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);
-
this.refreshContext(context);
-
this.afterRefresh(context, applicationArguments);
-
stopWatch.stop();
-
if (this.logStartupInfo) {
-
(new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass)).logStarted(this.getApplicationLog(), stopWatch);
-
}
-
-
-
listeners.started(context);
-
this.callRunners(context, applicationArguments);
-
}
catch (Throwable var10) {
-
this.handleRunFailure(context, var10, exceptionReporters, listeners);
-
throw new IllegalStateException(var10);
-
}
-
-
-
try {
-
listeners.running(context);
-
return context;
-
}
catch (Throwable var9) {
-
this.handleRunFailure(context, var9, exceptionReporters, (SpringApplicationRunListeners)
null);
-
throw new IllegalStateException(var9);
-
}
-
}
可以看到，又走到了大家都熟悉的spring启动代码里面去了。
综上：可以看出，不管是哪种系列的spring，最终都会走到spring基本的启动流程中，无非就是根据自己的特性需要加了一些额外的处理罢了。
转载：https://blog.csdn.net/m0_47495420/article/details/114422268