面试官：我们简单聊一下SpringBoot的启动流程吧。

标签：容器面试官 run SpringBoot 启动 spring 流程 context 注解

SpringBoot启动原理

每次看到这个问题总是不能理出一条线来回答流畅，这次理出一条八股文标准答案出来。复习的时候拿出来过一过思路。如果有不合适的地方希望各位大佬指教~

[源码基于springboot2.4.3]

框架启动类

每个SpringBoot项目都有一个标注着@SpringBootApplication注解的main启动类，

@SpringBootApplication
public class Application {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}

直接看SpringApplication.run方法，往下跟两下发现整个启动流程分为两部分，一个SpringBootApplication构造方法和运行run方法。

public static ConfigurableApplicationContext run(Class<?>[] primarySources, String[] args) {
   return new SpringApplication(primarySources).run(args);
}

核心注解

@SpringBootApplication注解点开之后一堆注解，只需要关注三个核心注解：

`@SpringBootConfiguration`

本质上是包装了一层@Configuration注解，通过JavaConfig方式对bean进行配置，标识当前类为配置类。

`@EnableAutoConfiguration`

点开@EnableAutoConfiguration注解，只看两个核心注解AutoConfigurationPackage和 @Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
@AutoConfigurationPackage，这个注解跟@Component注解含义类似，一个用来手动添加注解加载自动配置类一个用来扫描指定路径注入bean。@AutoConfigurationPackage 是为了在一个路径下面有多个自动配置的类要加载，这个注解就不用对每个类单独添加 @Import了，直接引入包路径更方便。@ComponentScan 方便对包路径进行自定义，比如一些 Bean 跟 SpringBootApplication 不在一个路径下面。
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)，AutoConfigurationImportSelector类中getCandidateConfigurations()方法，这个方法通过SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames()查找位于META-INF/spring.factories文件中的所有自动配置类并加载这些类

`@ComponentScan`

默认扫描当前包以及子包，将有@Component，@Controller，@Service，@Repository等注解的类注册到容器中，以便调用。

以上的注解只是将需要加载类加载到classpath中，真正去获取类转换成bean的过程还是在run方法中，所以建议回答问题的时候可以先提一下核心注解，启动流程主要还是SpringBootApplcation类的构造方法和run方法。

构造方法

public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class<?>... primarySources) {
   this.resourceLoader = resourceLoader;
   
   Assert.notNull(primarySources, "PrimarySources must not be null");
   
   this.primarySources = new LinkedHashSet<>(Arrays.asList(primarySources));
   
   // 获取应用类型，根据是否加载Servlet类判断是否是web环境
   this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath();
   
   this.bootstrappers = new ArrayList<>(getSpringFactoriesInstances(Bootstrapper.class));
   
   // 读取META-INFO/spring.factories文件，获取对应的ApplicationContextInitializer装配到集合
   setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));
   
   // 设置所有监听器
   setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
   
   // 推断main函数
   this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass();
}

可以看到构造方法里主要做了这么几件事：

根据是否加载servlet类判断是否是web环境
获取所有初始化器，扫描所有META-INF/spring.factories下的ApplicationContextInitializer子类通过反射拿到实例，在spring实例启动前后做一些回调工作。
获取所有监听器，同2，也是扫描配置加载对应的类实例。
定位main方法

run方法

/**
     * Run the Spring application, creating and refreshing a new
     * {@link ApplicationContext}.
     *
     * @param args the application arguments (usually passed from a Java main method)
     * @return a running {@link ApplicationContext}
     */
    public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
        // 启动一个秒表计时器，用于统计项目启动时间
        StopWatch stopWatch = new StopWatch();
        stopWatch.start();
        // 创建启动上下文对象即spring根容器
        DefaultBootstrapContext bootstrapContext = createBootstrapContext();
        // 定义可配置的应用程序上下文变量
        ConfigurableApplicationContext context = null;
        /**
         * 设置jdk系统属性
         * headless直译就是无头模式，
         * headless模式的意思就是明确Springboot要在无鼠键支持的环境中运行，一般程序也都跑在Linux之类的服务器上，无鼠键支持，这里默认值是true；
         */
        configureHeadlessProperty();
        /**
         * 获取运行监听器 getRunListeners, 其中也是调用了上面说到的getSpringFactoriesInstances 方法
         * 从spring.factories中获取配置
         */
        SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
        // 启动监听器
        listeners.starting(bootstrapContext, this.mainApplicationClass);
        try {
            // 包装默认应用程序参数，也就是在命令行下启动应用带的参数，如--server.port=9000
            ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
            //
            /**
             * 准备环境 prepareEnvironment 是个硬茬，里面主要涉及到
             * getOrCreateEnvironment、configureEnvironment、configurePropertySources、configureProfiles
             * environmentPrepared、bindToSpringApplication、attach诸多方法可以在下面的例子中查看
             */
            ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, bootstrapContext, applicationArguments);
            // 配置忽略的 bean
            configureIgnoreBeanInfo(environment);
            // 打印 SpringBoot 标志，即启动的时候在控制台的图案logo，可以在src/main/resources下放入名字是banner的自定义文件
            Banner printedBanner = printBanner(environment);
            // 创建 IOC 容器
            context = createApplicationContext();
            // 设置一个启动器，设置应用程序启动
            context.setApplicationStartup(this.applicationStartup);
            // 配置 IOC 容器的基本信息 (spring容器前置处理)
            prepareContext(bootstrapContext, context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);
            /**
             * 刷新IOC容器
             * 这里会涉及Spring容器启动、自动装配、创建 WebServer启动Web服务即SpringBoot启动内嵌的 Tomcat
             */
            refreshContext(context);
            /**
             * 留给用户自定义容器刷新完成后的处理逻辑
             * 刷新容器后的扩展接口(spring容器后置处理)
             */
            afterRefresh(context, applicationArguments);
            // 结束计时器并打印，这就是我们启动后console的显示的时间
            stopWatch.stop();
            if (this.logStartupInfo) {
                // 打印启动完毕的那行日志
                new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass).logStarted(getApplicationLog(), stopWatch);
            }
            // 发布监听应用上下文启动完成（发出启动结束事件），所有的运行监听器调用 started() 方法
            listeners.started(context);
            // 执行runner，遍历所有的 runner，调用 run 方法
            callRunners(context, applicationArguments);
        } catch (Throwable ex) {
            // 异常处理，如果run过程发生异常
            handleRunFailure(context, ex, listeners);
            throw new IllegalStateException(ex);
        }

        try {
            // 所有的运行监听器调用 running() 方法,监听应用上下文
            listeners.running(context);
        } catch (Throwable ex) {
            // 异常处理
            handleRunFailure(context, ex, null);
            throw new IllegalStateException(ex);
        }
        // 返回最终构建的容器对象
        return context;
    }

这一套连招下来谁能背得下来。。。八股文讲究的就是通俗好背，你知道自己是背的，面试官也知道你是背的，但这层窗户纸就不能捅破，到时候去面试背到一半卡壳了多尴尬。

就背最重要的几个点，反正其他不痛不痒的地方背了也会忘掉。要说最重要的地方当属AbstractApplicationConetxt.refresh方法。

refresh方法

这里就不在粘代码了，直接总结成几句话吧，代码多了记不住。refresh方法贯穿bean的生命周期

invokeBeanFactoryPostProcessors

invokeBeanFactoryPostProcessors方法会找出beanFactory中所有的实现了BeanDefinitionRegistryPostProcessor接口和BeanFactoryPostProcessor接口的bean并执行postProcessor中的postProcessBeanDefinitionRegistry()方法和postProcessBeanFactory()方法
调用doProcessConfigurationClass方法会处理所有SpringBoot注解标注的所有类，如@Import、@Bean等注解。
调用BeanDefinitionRegistryPostProcessor实现向容器内添加bean的定义, 调用BeanFactoryPostProcessor实现向容器内添加bean的定义添加属性。(SpringBean的生命周期)

onRefresh

创建web容器。如果是web环境当中，会构建一个tomcat web容器。

总结

写多了也背不过来，总结一下整体的springboot的启动步骤。

整个spring框架启动分为两部分，构造SpringBootApplication对象和执行run方法
核心注解@SpringBootConfiguration标识启动类为配置类，@EnableAutoConfiguration通过内部@Import注解AutoConfigurationImportSelector.class实现自动装配，@ComponentScan默认扫描当前目录及子目录下的bean。
SpringBootApplication的构造方法主要做了几件事。

根据是否加载servlet类判断是否是web环境
获取所有初始化器，扫描所有META-INF/spring.factories下的ApplicationContextInitializer子类通过反射拿到实例，在spring实例启动前后做一些回调工作。
获取所有监听器，同2，也是扫描配置加载对应的类实例。
定位main方法

run方法主要创建了配置环境、事件监听、启动应用上下文，其中rfresh方法贯穿springbean的生命周期，执行bean的生命周期的前后置钩子方法，并且处理spring的注解标注的类。在onRefresh中通过Java代码构建出tomcat容器并启动。
好了，回家等通知吧

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