SpringBoot的启动原理

本文详细解析了SpringBoot的启动流程,从@SpringBootApplication注解的组成开始,包括@SpringBootConfiguration、@EnableAutoConfiguration和@ComponentScan的作用。@EnableAutoConfiguration中的@AutoConfigurationPackage用于注册启动类所在包及子包,@Import({AutoConfigurationImportSelector.class}

SpringBoot

springboot是基于spring的轻量级框架,最厉害的地方当属自动配置。那我们就来看看springboot是如何启动的

用过springboot的技术人员很轻松的就能看出其他的框架和springboot的区别在哪里,就是springboot有自己独立的启动类(独立程序)

新建一个springboot项目,就可以看到这个springboot的启动类
在这里插入图片描述
这个springboot启动类有两个非常醒目的地方,就是

@SpringBootApplication
SpringApplication.run(DemoApplication.class, args)

@SpringBootApplication注解

我们点进去这个SpringBootApplication注解
在这里插入图片描述
我们这里可以看到@SpringBootApplication注解是一个复合注解
里面包含了@SpringBootConfiguration、@EnableAutoConfiguration、@ComponentScan三个注解

@SpringBootConfiguration注解
在这里插入图片描述

点开发现它包含了@Configuration注解,@Configuration在Spring中已经很熟悉了是个配置类的注解。
之前我们在applicationContext.xml中写过配置信息:
在这里插入图片描述
那我们在springboot中就可以写一个@Bean注解:
在这里插入图片描述

这两种效果是一样的,但前者为xml配置、后者为JavaConfig的配置形式。

@ComponentScan
字面意思可以看出它是组件扫描,它会描并加载符合条件的组件(比如@Component和@Service等)或者bean定义,最终将这些bean定义加载到IOC容器中

使用basePackages 知道要扫描的路径
使用includeFilters 来过滤要包含的组件
使用excludeFilters 来过滤要排除的组件

@AutoConfigurationPackage
自动配置包,点进去看它包含一个@Import({Registrar.class}) 注解,将Registrar作为bean导入Spring容器中。
它实现了ImportBeanDefinitionRegistrar接口,并重写了registerBeanDefinitions方法,其调用AutoConfigurationPackages.register,将其同级包名作为bean定义注册到容器中,这样可以给@ConponentScan作为默认的basePackages来扫描。

小结

整个启动过程,最重要的就是检索加载各个组件bean到Spring容器中的过程,
@Component(@Configuration、@Controller、@Service等也都是特殊的@Component),

@SpringBootApplication由三个组成:@SpringBootConfiguration、@EnableAutoConfiguration、@ComponentScan

@SpringBootConfiguration
其也是一个@Configuration,它会把启动类作为一个配置类加到Spring容器中,
@ComponentScan会检索各类组件(@Component)加到Spring容器中,

@EnableAutoConfiguration由两个组成:@AutoConfigurationPackage(主要为@Import({Registrar.class}))、@Import({AutoConfigurationImportSelector.class})

@AutoConfigurationPackage——@Import({Registrar.class}),会把启动类所在目录及其子包作为bean定义注册,供@ComponentScan自动扫描这些包下的组件。@Import({AutoConfigurationImportSelector.class}),其AutoConfigurationImportSelector实现了很多接口,重要的是DeferredImportSelector接口,它继承了ImportSelector接口,所以重写selectImports方法,会通过SpringFactoriesLoader类来加载"META-INF/spring.factories"文件,匹配"org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration"的列表会被反射成实例,这些都是@Configuration配置类,然后加入到Spring容器中。
核心差不多就这么多,再关注一下Tomcat。
我们在使用SpringBoot的时候,可以在其里边直接启动内嵌的Tomcat,启动WebServer
这里就启动了web服务,调用TomcatWebServer的start方法
所以,到这里内嵌的tomcat服务就这样在容器初始化的最后阶段启动了。

最后 再给大家附上一个springboot的启动流程图

在这里插入图片描述

### Spring Boot 应用的启动原理深入解析 Spring Boot启动过程是一个高度自动化的流程,它通过一系列标准化和约定优于配置的理念,极大地简化了基于 Spring 框架的应用程序开发。整个启动过程可以分为几个关键阶段:应用入口、上下文准备、自动配置、内嵌容器初始化以及扩展点执行。 #### 1. 应用入口与 SpringApplication 初始化 Spring Boot 应用通常从一个带有 `main` 方法的类开始,该类使用 `@SpringBootApplication` 注解。这个注解是组合注解,包含了 `@ComponentScan`、`@EnableAutoConfiguration` 和 `@SpringBootConfiguration`,分别用于组件扫描、启用自动配置和声明当前类为配置类[^3]。 在 `main` 方法中调用 `SpringApplication.run()` 启动应用,此时会创建 `SpringApplication` 实例并进行初始化。这个过程中会加载一些基础配置,如设置 `ApplicationContextInitializer` 和 `ApplicationListener` 等。 ```java public static void main(String[] args) { SpringApplication app = new SpringApplication(MyApplication.class); app.run(args); } ``` #### 2. 上下文准备与刷新 当 `run()` 方法被调用后,Spring Boot 开始准备 `ApplicationContext` 并刷新上下文。这一步骤涉及多个核心操作: - **环境准备**:根据运行环境(如 Web 环境或非 Web 环境)创建对应的 `Environment` 对象。 - **事件发布机制初始化**:注册监听器以支持生命周期事件的发布。 - **上下文刷新**:调用 `refresh()` 方法触发 Spring 容器的核心功能,包括 BeanFactory 的初始化、Bean 的定义加载、自动装配等[^2]。 #### 3. 自动配置机制 Spring Boot 的自动配置机制是其最核心的功能之一。它通过 `spring-boot-autoconfigure` 模块提供的大量自动配置类来实现。这些类通常位于 `META-INF/spring.factories` 文件中,并由 `@EnableAutoConfiguration` 触发加载。 自动配置类使用条件注解(如 `@ConditionalOnClass`、`@ConditionalOnMissingBean`)来决定是否生效。例如,只有在类路径中存在 `DataSource` 类时,才会尝试配置数据源相关的 Bean。 ```java @Configuration @ConditionalOnClass({ DataSource.class, EmbeddedDatabaseType.class }) @EnableConfigurationProperties(DataSourceProperties.class) public class DataSourceAutoConfiguration { // 配置内容 } ``` #### 4. 内嵌容器初始化 对于 Web 应用,Spring Boot 默认使用 Tomcat、Jetty 或 Undertow 作为内嵌服务器。在上下文刷新完成后,会触发 `WebServerInitializedEvent` 事件,并启动内嵌服务器。这一过程发生在 `refreshContext()` 中的 `onRefresh()` 方法里。 具体来说,`ServletWebServerApplicationContext` 会负责创建并启动内嵌的 Web 服务器实例,绑定到指定端口并准备好接收 HTTP 请求[^2]。 #### 5. 扩展点执行 在整个启动过程中,Spring Boot 提供了多个扩展点供开发者自定义行为。常见的扩展点包括: - `ApplicationRunner` 和 `CommandLineRunner`:在应用启动完成后执行特定逻辑。 - `SmartInitializingSingleton`:在所有单例 Bean 初始化完成后执行。 - `BeanFactoryPostProcessor` 和 `BeanPostProcessor`:用于修改 Bean 定义或实例。 - `ApplicationListener`:监听并响应应用事件。 这些扩展点允许开发者在不破坏框架结构的前提下,灵活地定制应用的行为。 #### 6. 日志输出与调试 为了更好地理解启动过程,可以通过日志输出查看每个步骤的详细信息。Spring Boot 支持多种日志框架(如 Logback、Log4j2),并且可以通过 `application.properties` 或 `application.yml` 文件控制日志级别和格式。 此外,还可以通过 `SpringApplication.setWebApplicationType()` 设置应用类型(如 `WebApplicationType.NONE` 表示非 Web 应用),进一步定制启动行为[^1]。 ---
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