Spring Boot启动原理总结

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Spring Boot 启动原理详解

Spring Boot 的启动过程是一个精心设计的自动化配置流程，下面我将详细解析其核心原理。

一、启动入口

Spring Boot 应用的启动入口是包含 main() 方法的类，通常带有 @SpringBootApplication 注解：

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

二、启动过程详解

1. SpringApplication 初始化

SpringApplication.run() 方法内部会创建一个 SpringApplication 实例并调用其 run() 方法：

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

初始化过程包括以下关键步骤：

推断应用类型：根据类路径判断是 SERVLET 应用(Spring MVC)、REACTIVE 应用(WebFlux)还是普通应用
设置初始化器(Initializers)：从 META-INF/spring.factories 加载 ApplicationContextInitializer
设置监听器(Listeners)：从 META-INF/spring.factories 加载 ApplicationListener
推断主配置类：根据 main() 方法所在的类推断主配置类

2. run() 方法执行流程

run() 方法是 Spring Boot 启动的核心，主要步骤如下：

(1) 准备阶段

public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
    // 1. 创建 StopWatch 用于统计启动耗时
    StopWatch stopWatch = new StopWatch();
    stopWatch.start();
    
    // 2. 创建引导上下文(BootstrapContext)和可配置应用上下文
    ConfigurableApplicationContext context = null;
    configureHeadlessProperty();
    
    // 3. 获取 SpringApplicationRunListeners
    SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
    
    // 4. 发布 ApplicationStartingEvent 事件
    listeners.starting(bootstrapContext, this.mainApplicationClass);
}

(2) 环境准备

try {
    // 1. 准备环境
    ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, bootstrapContext, applicationArguments);
    configureIgnoreBeanInfo(environment);
    
    // 2. 打印 Banner
    Banner printedBanner = printBanner(environment);
    
    // 3. 根据应用类型创建应用上下文
    context = createApplicationContext();
    
    // 4. 准备应用上下文
    prepareContext(bootstrapContext, context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);
    
    // 5. 刷新上下文(核心步骤)
    refreshContext(context);
    
    // 6. 刷新后处理
    afterRefresh(context, applicationArguments);
    
    // 7. 停止计时器
    stopWatch.stop();
    
    // 8. 发布 ApplicationStartedEvent 事件
    if (this.logStartupInfo) {
        new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass).logStarted(getApplicationLog(), stopWatch);
    }
    listeners.started(context);
    
    // 9. 执行 Runner 接口实现类
    callRunners(context, applicationArguments);
}

(3) 异常处理

catch (Throwable ex) {
    handleRunFailure(context, ex, listeners);
    throw new IllegalStateException(ex);
}

try {
    listeners.running(context);
}
catch (Throwable ex) {
    handleRunFailure(context, ex, null);
    throw new IllegalStateException(ex);
}
return context;

三、自动配置原理

@SpringBootApplication 是一个复合注解，包含三个核心注解：

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(excludeFilters = { @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),
        @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })
public @interface SpringBootApplication {
    // ...
}

1. @EnableAutoConfiguration 解析

这是自动配置的核心注解：

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@AutoConfigurationPackage
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfiguration {
    // ...
}