10个点介绍SpringBoot3工作流程与核心组件源码解析

Spring Boot 的重要性 V 哥就不多说了，在学习的过程中，如果我们只知道它用来简化 SSM 的开发，用用 API，那是万万不够的，V 哥的逻辑是，先会用，再深入，这个企业应用的重量级框架非常值得你好好深入研究，今天的文章，将会帮助你梳理 SpringBoot3的工作流程，核心组件分析等内容：

• 一、SpringBoot3工作流程

• 二、相关核心类源码分析

• 三、条件化配置

• 四.事件发布

• 五.外部化配置

• 六.健康检查

• 七.配置元数据

• 八.缓存管理

• 九.REST DSL

• 十.国际化

一、SpringBoot3工作流程

1. 启动阶段:

• 当Spring Boot应用启动时，SpringApplication类会被实例化。这个类负责创建和配置应用上下文，并启动应用。

• SpringApplicationRunListeners 被用来通知监听器在启动的不同阶段（如开始、环境准备、上下文初始化、应用启动完成）。

2. 环境配置:

• SpringEnvironment 接口的实现类（如StandardEnvironment）被用来加载外部配置（application.properties 或 application.yml）和系统属性。

• PropertySources 用于管理不同来源的配置属性。

3. 上下文初始化:

• ApplicationContextInitializer 接口的实现类可以在这里介入，用于在上下文创建之前进行自定义初始化。

• ConfigurableEnvironment 允许在上下文中添加额外的 PropertySource 或 BeanDefinition。

4. Bean定义加载:

• BeanDefinitionRegistryPostProcessor 允许在所有的 BeanDefinition 加载完成后进行修改或添加新的 BeanDefinition。

• @Configuration 注解的类被扫描并处理，这些类中的 @Bean 方法会被调用，生成相应的 BeanDefinition。

5. 依赖注入:

• BeanFactory 或 ApplicationContext 用于实例化和组装 Bean，处理依赖注入。

• @Autowired 和其他相关的注解（如 @Inject）被处理，以实现依赖注入。

6. 后处理:

• BeanPostProcessor 允许在 Bean 初始化前后进行额外的处理。

• @PostConstruct 注解的方法会在 Bean 初始化完成后执行。

7. 启动完成:

• 所有的 Bean 都已经被加载和初始化，ApplicationRunner 和 CommandLineRunner 接口的实现类会被执行。

• 应用完全启动，可以处理请求。

二、相关核心类源码分析

以下是一些核心类的简化源码示例和解释：

1.SpringApplication

SpringApplication是Spring Boot应用程序的入口点：

public class SpringApplication extends SpringBootServletInitializer {
    private ConfigurableEnvironment environment = new StandardEnvironment();
    private SpringApplicationRunListeners listeners = new SpringApplicationRunListeners();
 
    public static ConfigurableApplicationContext run(Class<?>... primarySources) {
        return new SpringApplication(primarySources).run();
    }
 
    // ... 其他方法
}

• SpringApplication 是启动Spring Boot应用的主类，它封装了应用的启动流程。

• 它初始化环境、监听器，并负责创建和刷新应用上下文。

SpringApplication 逻辑过程

实例化 SpringApplication:

public static ConfigurableApplicationContext run(Class<?>... primarySources) {
    return new SpringApplication(primarySources).run();
}

• 这是SpringApplication的静态工厂方法，用于创建一个新的SpringApplication实例，并传入主要的应用程序类（primarySources）。

• 这个方法最终会调用run方法来启动应用程序。

配置环境:

Environment prepareEnvironment(MutablePropertySources propertySources, ConfigurableEnvironment environment) {
    // 配置环境变量、系统属性等
}

• 在启动过程中，prepareEnvironment方法会被调用，用于准备应用程序的环境，包括加载系统属性和环境变量。

设置监听器:

SpringApplicationRunListeners listeners = new SpringApplicationRunListeners();
listeners.starting();

• SpringApplicationRunListeners用于在应用程序的不同生命周期阶段发布事件。

• 在启动时，会通知所有注册的监听器应用程序即将启动。

加载应用程序上下文:

ConfigurableApplicationContext createApplicationContext() {
    // 创建并配置ApplicationContext
}

• createApplicationContext方法负责创建应用程序上下文（ApplicationContext），这是Spring容器的核心。

• 上下文会被配置为使用SpringApplication中定义的属性源和其他配置。

刷新上下文:

void refresh(ContextRefreshScope refreshScope) {
    // 刷新ApplicationContext
}

• refresh方法用于刷新上下文，这包括注册Bean后处理器、初始化所有的Bean以及触发Bean的生命周期回调。

运行应用程序:

public ConfigurableApplicationContext run() {
    // 启动应用程序
}

• run方法是启动Spring Boot应用程序的核心方法。

• 它首先调用prepareEnvironment，然后创建和刷新上下文，最后调用listeners.started()通知监听器应用程序已启动。

调用 CommandLineRunner 和 ApplicationRunner:

private void callRunners(ApplicationContext context, ApplicationArguments args) {
    // 调用Runner接口的实现
}

• 在上下文刷新后，callRunners方法会被调用，用于执行实现了CommandLineRunner或ApplicationRunner接口的组件。

关闭应用程序:

public void stop() {
    // 关闭应用程序
}

• stop方法用于优雅地关闭应用程序，它会通知监听器应用程序即将关闭，并关闭上下文。

SpringApplication类是Spring Boot应用程序的启动类，它负责整个应用程序的启动流程。从创建环境、配置资源、初始化Spring容器，到调用启动后的回调，SpringApplication提供了一个简单而强大的方式来管理Spring Boot应用程序的生命周期。通过理解SpringApplication的工作原理，开发者可以更好地控制和定制Spring Boot应用程序的行为。

2.ApplicationContextInitializer

ApplicationContextInitializer 是 Spring Boot 中的一个接口，它允许开发者在 Spring 应用上下文初始化之前进行自定义的初始化操作。这个接口对于执行一些预启动任务非常有用，比如添加额外的 BeanDefinition、设置特定的环境属性、或者注册自定义的 BeanFactoryPostProcessor。

ApplicationContextInitializer 接口定义

public interface ApplicationContextInitializer<C extends ConfigurableApplicationContext> {
    void initialize(C applicationContext);
}

逻辑过程和源码分析

实现 ApplicationContextInitializer 接口:

开发者需要创建一个类实现 ApplicationContextInitializer 接口，并实现 initialize 方法。在这个方法中，可以对传入的 applicationContext 进行操作，比如添加 BeanDefinition 或者修改环境配置。

public class MyCustomApplicationContextInitializer implements ApplicationContextInitializer<ConfigurableApplicationContext> {
    @Override
    public void initialize(ConfigurableApplicationContext applicationContext) {
        // 在这里可以对 applicationContext 进行操作
    }
}

注册 ApplicationContextInitializer:

在 Spring Boot 应用启动时，SpringApplication 类会查找所有的 ApplicationContextInitializer 实现，并注册它们。这通常通过 SpringFactoriesLoader 类来完成，它会加载 META-INF/spring.factories 文件中指定的 ApplicationContextInitializer 实现。

private static List<ApplicationContextInitializer<?>> getInitializers(Class<?>... types) {
    List<ApplicationContextInitializer<?>> initializers = new ArrayList<>();
    // 从 spring.factories 加载 ApplicationContextInitializer 实现
    for (Class<?> type : types) {
        String[] initializers = SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(type, ApplicationContextInitializer.class.getClassLoader());
        for (String initializer : initializers) {
            try {
                initializers.add((ApplicationContextInitializer) Class.forName(initializer).newInstance());
            } catch (Exception ex) {
                throw new IllegalArgumentException("Cannot instantiate ApplicationContextInitializer", ex);
            }
        }
    }
    return initializers;
}

执行 ApplicationContextInitializer:

当 Spring 应用上下文创建并准备好初始化时，SpringApplication 会遍历所有注册的 ApplicationContextInitializer 实现，并调用它们的 initialize 方法。

private void prepareContext(ConfigurableApplicationContext context, SpringApplicationRunListeners listeners) {
    // ... 其他初始化代码 ...
    getInitializers(context).forEach(initializer -> initializer.initialize(context));
    // ... 其他初始化代码 ...
}

在 prepareContext 方法中，getInitializers 方法会获取所有可用的 ApplicationContextInitializer 实现，并通过 forEach 循环依次调用它们的 initialize 方法。

自定义初始化逻辑:

在 initialize 方法中，开发者可以添加自定义的 BeanDefinition，或者修改 Environment 对象中的属性。这些更改将在后续的上下文刷新过程中生效。

    @Override
    public void initialize(ConfigurableApplicationContext applicationContext) {
        BeanDefinitionRegistry regis