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?超詳細(xì) Spring Boot 知識清單?

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在過去兩三年的Spring生態(tài)圈，最讓人興奮的莫過于Spring Boot框架。或許從命名上就能看出這個框架的設(shè)計初衷：快速的啟動Spring應(yīng)用。因而Spring Boot應(yīng)用本質(zhì)上就是一個基于Spring框架的應(yīng)用，它是Spring對“約定優(yōu)先于配置”理念的最佳實踐產(chǎn)物，它能夠幫助開發(fā)者更快速高效地構(gòu)建基于Spring生態(tài)圈的應(yīng)用。

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那Spring Boot有何魔法？自動配置、起步依賴、Actuator、命令行界面(CLI) 是Spring Boot最重要的4大核心特性，其中CLI是Spring Boot的可選特性，雖然它功能強(qiáng)大，但也引入了一套不太常規(guī)的開發(fā)模型，因而這個系列的文章僅關(guān)注其它3種特性。如文章標(biāo)題，本文是這個系列的第一部分，將為你打開Spring Boot的大門，重點為你剖析其啟動流程以及自動配置實現(xiàn)原理。要掌握這部分核心內(nèi)容，理解一些Spring框架的基礎(chǔ)知識，將會讓你事半功倍。

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一、拋磚引玉：探索Spring IoC容器

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如果有看過 SpringApplication.run()方法的源碼，Spring Boot冗長無比的啟動流程一定會讓你抓狂，透過現(xiàn)象看本質(zhì)，SpringApplication只是將一個典型的Spring應(yīng)用的啟動流程進(jìn)行了擴(kuò)展，因此，透徹理解Spring容器是打開Spring Boot大門的一把鑰匙。

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1.1、Spring IoC容器

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可以把Spring IoC容器比作一間餐館，當(dāng)你來到餐館，通常會直接招呼服務(wù)員：點菜！至于菜的原料是什么？如何用原料把菜做出來？可能你根本就不關(guān)心。IoC容器也是一樣，你只需要告訴它需要某個bean，它就把對應(yīng)的實例（instance）扔給你，至于這個bean是否依賴其他組件，怎樣完成它的初始化，根本就不需要你關(guān)心。

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作為餐館，想要做出菜肴，得知道菜的原料和菜譜，同樣地，IoC容器想要管理各個業(yè)務(wù)對象以及它們之間的依賴關(guān)系，需要通過某種途徑來記錄和管理這些信息。?BeanDefinition對象就承擔(dān)了這個責(zé)任：容器中的每一個bean都會有一個對應(yīng)的BeanDefinition實例，該實例負(fù)責(zé)保存bean對象的所有必要信息，包括bean對象的class類型、是否是抽象類、構(gòu)造方法和參數(shù)、其它屬性等等。當(dāng)客戶端向容器請求相應(yīng)對象時，容器就會通過這些信息為客戶端返回一個完整可用的bean實例。

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原材料已經(jīng)準(zhǔn)備好（把BeanDefinition看著原料），開始做菜吧，等等，你還需要一份菜譜， BeanDefinitionRegistry和 BeanFactory就是這份菜譜，BeanDefinitionRegistry抽象出bean的注冊邏輯，而BeanFactory則抽象出了bean的管理邏輯，而各個BeanFactory的實現(xiàn)類就具體承擔(dān)了bean的注冊以及管理工作。它們之間的關(guān)系就如下圖：

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BeanFactory、BeanDefinitionRegistry關(guān)系圖（來自：Spring揭秘）

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DefaultListableBeanFactory作為一個比較通用的BeanFactory實現(xiàn)，它同時也實現(xiàn)了BeanDefinitionRegistry接口，因此它就承擔(dān)了Bean的注冊管理工作。從圖中也可以看出，BeanFactory接口中主要包含getBean、containBean、getType、getAliases等管理bean的方法，而BeanDefinitionRegistry接口則包含registerBeanDefinition、removeBeanDefinition、getBeanDefinition等注冊管理BeanDefinition的方法。

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下面通過一段簡單的代碼來模擬BeanFactory底層是如何工作的：

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這段代碼僅為了說明BeanFactory底層的大致工作流程，實際情況會更加復(fù)雜，比如bean之間的依賴關(guān)系可能定義在外部配置文件(XML/Properties)中、也可能是注解方式。Spring IoC容器的整個工作流程大致可以分為兩個階段：

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①、容器啟動階段

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容器啟動時，會通過某種途徑加載 ConfigurationMetaData。除了代碼方式比較直接外，在大部分情況下，容器需要依賴某些工具類，比如： BeanDefinitionReader，BeanDefinitionReader會對加載的 ConfigurationMetaData進(jìn)行解析和分析，并將分析后的信息組裝為相應(yīng)的BeanDefinition，最后把這些保存了bean定義的BeanDefinition，注冊到相應(yīng)的BeanDefinitionRegistry，這樣容器的啟動工作就完成了。這個階段主要完成一些準(zhǔn)備性工作，更側(cè)重于bean對象管理信息的收集，當(dāng)然一些驗證性或者輔助性的工作也在這一階段完成。

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來看一個簡單的例子吧，過往，所有的bean都定義在XML配置文件中，下面的代碼將模擬BeanFactory如何從配置文件中加載bean的定義以及依賴關(guān)系：

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②、Bean的實例化階段

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經(jīng)過第一階段，所有bean定義都通過BeanDefinition的方式注冊到BeanDefinitionRegistry中，當(dāng)某個請求通過容器的getBean方法請求某個對象，或者因為依賴關(guān)系容器需要隱式的調(diào)用getBean時，就會觸發(fā)第二階段的活動：容器會首先檢查所請求的對象之前是否已經(jīng)實例化完成。如果沒有，則會根據(jù)注冊的BeanDefinition所提供的信息實例化被請求對象，并為其注入依賴。當(dāng)該對象裝配完畢后，容器會立即將其返回給請求方法使用。

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BeanFactory只是Spring IoC容器的一種實現(xiàn)，如果沒有特殊指定，它采用采用延遲初始化策略：只有當(dāng)訪問容器中的某個對象時，才對該對象進(jìn)行初始化和依賴注入操作。而在實際場景下，我們更多的使用另外一種類型的容器： ApplicationContext，它構(gòu)建在BeanFactory之上，屬于更高級的容器，除了具有BeanFactory的所有能力之外，還提供對事件監(jiān)聽機(jī)制以及國際化的支持等。它管理的bean，在容器啟動時全部完成初始化和依賴注入操作。

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1.2、Spring容器擴(kuò)展機(jī)制

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IoC容器負(fù)責(zé)管理容器中所有bean的生命周期，而在bean生命周期的不同階段，Spring提供了不同的擴(kuò)展點來改變bean的命運(yùn)。在容器的啟動階段， BeanFactoryPostProcessor允許我們在容器實例化相應(yīng)對象之前，對注冊到容器的BeanDefinition所保存的信息做一些額外的操作，比如修改bean定義的某些屬性或者增加其他信息等。

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如果要自定義擴(kuò)展類，通常需要實現(xiàn) org.springframework.beans.factory.config.BeanFactoryPostProcessor接口，與此同時，因為容器中可能有多個BeanFactoryPostProcessor，可能還需要實現(xiàn) org.springframework.core.Ordered接口，以保證BeanFactoryPostProcessor按照順序執(zhí)行。Spring提供了為數(shù)不多的BeanFactoryPostProcessor實現(xiàn)，我們以 PropertyPlaceholderConfigurer來說明其大致的工作流程。

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在Spring項目的XML配置文件中，經(jīng)常可以看到許多配置項的值使用占位符，而將占位符所代表的值單獨配置到獨立的properties文件，這樣可以將散落在不同XML文件中的配置集中管理，而且也方便運(yùn)維根據(jù)不同的環(huán)境進(jìn)行配置不同的值。這個非常實用的功能就是由PropertyPlaceholderConfigurer負(fù)責(zé)實現(xiàn)的。

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根據(jù)前文，當(dāng)BeanFactory在第一階段加載完所有配置信息時，BeanFactory中保存的對象的屬性還是以占位符方式存在的，比如 ${jdbc.mysql.url}。當(dāng)PropertyPlaceholderConfigurer作為BeanFactoryPostProcessor被應(yīng)用時，它會使用properties配置文件中的值來替換相應(yīng)的BeanDefinition中占位符所表示的屬性值。當(dāng)需要實例化bean時，bean定義中的屬性值就已經(jīng)被替換成我們配置的值。當(dāng)然其實現(xiàn)比上面描述的要復(fù)雜一些，這里僅說明其大致工作原理，更詳細(xì)的實現(xiàn)可以參考其源碼。

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與之相似的，還有 BeanPostProcessor，其存在于對象實例化階段。跟BeanFactoryPostProcessor類似，它會處理容器內(nèi)所有符合條件并且已經(jīng)實例化后的對象。簡單的對比，BeanFactoryPostProcessor處理bean的定義，而BeanPostProcessor則處理bean完成實例化后的對象。BeanPostProcessor定義了兩個接口：

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為了理解這兩個方法執(zhí)行的時機(jī)，簡單的了解下bean的整個生命周期：

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Bean的實例化過程（來自：Spring揭秘）

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postProcessBeforeInitialization()方法與 postProcessAfterInitialization()分別對應(yīng)圖中前置處理和后置處理兩個步驟將執(zhí)行的方法。這兩個方法中都傳入了bean對象實例的引用，為擴(kuò)展容器的對象實例化過程提供了很大便利，在這兒幾乎可以對傳入的實例執(zhí)行任何操作。注解、AOP等功能的實現(xiàn)均大量使用了 BeanPostProcessor，比如有一個自定義注解，你完全可以實現(xiàn)BeanPostProcessor的接口，在其中判斷bean對象的腦袋上是否有該注解，如果有，你可以對這個bean實例執(zhí)行任何操作，想想是不是非常的簡單？

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再來看一個更常見的例子，在Spring中經(jīng)常能夠看到各種各樣的Aware接口，其作用就是在對象實例化完成以后將Aware接口定義中規(guī)定的依賴注入到當(dāng)前實例中。比如最常見的 ApplicationContextAware接口，實現(xiàn)了這個接口的類都可以獲取到一個ApplicationContext對象。當(dāng)容器中每個對象的實例化過程走到BeanPostProcessor前置處理這一步時，容器會檢測到之前注冊到容器的ApplicationContextAwareProcessor，然后就會調(diào)用其postProcessBeforeInitialization()方法，檢查并設(shè)置Aware相關(guān)依賴。看看代碼吧，是不是很簡單：

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最后總結(jié)一下，本小節(jié)內(nèi)容和你一起回顧了Spring容器的部分核心內(nèi)容，限于篇幅不能寫更多，但理解這部分內(nèi)容，足以讓您輕松理解Spring Boot的啟動原理，如果在后續(xù)的學(xué)習(xí)過程中遇到一些晦澀難懂的知識，再回過頭來看看Spring的核心知識，也許有意想不到的效果。也許Spring Boot的中文資料很少，但Spring的中文資料和書籍有太多太多，總有東西能給你啟發(fā)。

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二、夯實基礎(chǔ)：JavaConfig與常見Annotation

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2.1、JavaConfig

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我們知道 bean是Spring IOC中非常核心的概念，Spring容器負(fù)責(zé)bean的生命周期的管理。在最初，Spring使用XML配置文件的方式來描述bean的定義以及相互間的依賴關(guān)系，但隨著Spring的發(fā)展，越來越多的人對這種方式表示不滿，因為Spring項目的所有業(yè)務(wù)類均以bean的形式配置在XML文件中，造成了大量的XML文件，使項目變得復(fù)雜且難以管理。

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后來，基于純Java Annotation依賴注入框架 Guice出世，其性能明顯優(yōu)于采用XML方式的Spring，甚至有部分人認(rèn)為， Guice可以完全取代Spring（ Guice僅是一個輕量級IOC框架，取代Spring還差的挺遠(yuǎn)）。正是這樣的危機(jī)感，促使Spring及社區(qū)推出并持續(xù)完善了 JavaConfig子項目，它基于Java代碼和Annotation注解來描述bean之間的依賴綁定關(guān)系。比如，下面是使用XML配置方式來描述bean的定義：

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如果兩個bean之間有依賴關(guān)系的話，在XML配置中應(yīng)該是這樣：

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而在JavaConfig中則是這樣：

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你可能注意到這個示例中，有兩個bean都依賴于dependencyService，也就是說當(dāng)初始化bookService時會調(diào)用 dependencyService()，在初始化otherService時也會調(diào)用 dependencyService()，那么問題來了？這時候IOC容器中是有一個dependencyService實例還是兩個？這個問題留著大家思考吧，這里不再贅述。

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2.2、@ComponentScan

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@ComponentScan注解對應(yīng)XML配置形式中的 <context:component-scan>元素，表示啟用組件掃描，Spring會自動掃描所有通過注解配置的bean，然后將其注冊到IOC容器中。我們可以通過 basePackages等屬性來指定 @ComponentScan自動掃描的范圍，如果不指定，默認(rèn)從聲明 @ComponentScan所在類的 package進(jìn)行掃描。正因為如此，SpringBoot的啟動類都默認(rèn)在 src/main/java下。

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2.3、@Import

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@Import注解用于導(dǎo)入配置類，舉個簡單的例子：

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現(xiàn)在有另外一個配置類，比如： MoonUserConfiguration，這個配置類中有一個bean依賴于MoonBookConfiguration中的bookService，如何將這兩個bean組合在一起？借助 @Import即可：

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需要注意的是，在4.2之前， @Import注解只支持導(dǎo)入配置類，但是在4.2之后，它支持導(dǎo)入普通類，并將這個類作為一個bean的定義注冊到IOC容器中。

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2.4、@Conditional

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@Conditional注解表示在滿足某種條件后才初始化一個bean或者啟用某些配置。它一般用在由 @Component、 @Service、 @Configuration等注解標(biāo)識的類上面，或者由 @Bean標(biāo)記的方法上。如果一個 @Configuration類標(biāo)記了 @Conditional，則該類中所有標(biāo)識了 @Bean的方法和 @Import注解導(dǎo)入的相關(guān)類將遵從這些條件。

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在Spring里可以很方便的編寫你自己的條件類，所要做的就是實現(xiàn) Condition接口，并覆蓋它的 matches()方法。舉個例子，下面的簡單條件類表示只有在 Classpath里存在 JdbcTemplate類時才生效：

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這個例子中只有當(dāng) JdbcTemplateCondition類的條件成立時才會創(chuàng)建MyService這個bean。也就是說MyService這bean的創(chuàng)建條件是 classpath里面包含 JdbcTemplate，否則這個bean的聲明就會被忽略掉。

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SpringBoot定義了很多有趣的條件，并把他們運(yùn)用到了配置類上，這些配置類構(gòu)成了 SpringBoot的自動配置的基礎(chǔ)。 SpringBoot運(yùn)用條件化配置的方法是：定義多個特殊的條件化注解，并將它們用到配置類上。下面列出了 SpringBoot提供的部分條件化注解：

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2.5、@ConfigurationProperties與@EnableConfigurationProperties

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當(dāng)某些屬性的值需要配置的時候，我們一般會在 application.properties文件中新建配置項，然后在bean中使用 @Value注解來獲取配置的值，比如下面配置數(shù)據(jù)源的代碼。

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使用 @Value注解注入的屬性通常都比較簡單，如果同一個配置在多個地方使用，也存在不方便維護(hù)的問題（考慮下，如果有幾十個地方在使用某個配置，而現(xiàn)在你想改下名字，你改怎么做？）。對于更為復(fù)雜的配置，Spring Boot提供了更優(yōu)雅的實現(xiàn)方式，那就是 @ConfigurationProperties注解。我們可以通過下面的方式來改寫上面的代碼：

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@ConfigurationProperties對于更為復(fù)雜的配置，處理起來也是得心應(yīng)手，比如有如下配置文件：

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可以定義如下配置類來接收這些屬性

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@EnableConfigurationProperties注解表示對 @ConfigurationProperties的內(nèi)嵌支持，默認(rèn)會將對應(yīng)Properties Class作為bean注入的IOC容器中，即在相應(yīng)的Properties類上不用加 @Component注解。《Spring Boot 配置加載順序詳解》了解一下。

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三、削鐵如泥：SpringFactoriesLoader詳解

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JVM提供了3種類加載器： BootstrapClassLoader、 ExtClassLoader、 AppClassLoader分別加載Java核心類庫、擴(kuò)展類庫以及應(yīng)用的類路徑( CLASSPATH)下的類庫。JVM通過雙親委派模型進(jìn)行類的加載，我們也可以通過繼承 java.lang.classloader實現(xiàn)自己的類加載器。

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何為雙親委派模型？當(dāng)一個類加載器收到類加載任務(wù)時，會先交給自己的父加載器去完成，因此最終加載任務(wù)都會傳遞到最頂層的BootstrapClassLoader，只有當(dāng)父加載器無法完成加載任務(wù)時，才會嘗試自己來加載。

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采用雙親委派模型的一個好處是保證使用不同類加載器最終得到的都是同一個對象，這樣就可以保證Java 核心庫的類型安全，比如，加載位于rt.jar包中的 java.lang.Object類，不管是哪個加載器加載這個類，最終都是委托給頂層的BootstrapClassLoader來加載的，這樣就可以保證任何的類加載器最終得到的都是同樣一個Object對象。查看ClassLoader的源碼，對雙親委派模型會有更直觀的認(rèn)識：

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但雙親委派模型并不能解決所有的類加載器問題，比如，Java 提供了很多服務(wù)提供者接口( ServiceProviderInterface，SPI)，允許第三方為這些接口提供實現(xiàn)。常見的 SPI 有 JDBC、JNDI、JAXP 等，這些SPI的接口由核心類庫提供，卻由第三方實現(xiàn)，這樣就存在一個問題：SPI 的接口是 Java 核心庫的一部分，是由BootstrapClassLoader加載的；SPI實現(xiàn)的Java類一般是由AppClassLoader來加載的。BootstrapClassLoader是無法找到 SPI 的實現(xiàn)類的，因為它只加載Java的核心庫。它也不能代理給AppClassLoader，因為它是最頂層的類加載器。也就是說，雙親委派模型并不能解決這個問題。

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線程上下文類加載器( ContextClassLoader)正好解決了這個問題。從名稱上看，可能會誤解為它是一種新的類加載器，實際上，它僅僅是Thread類的一個變量而已，可以通過 setContextClassLoader(ClassLoadercl)和 getContextClassLoader()來設(shè)置和獲取該對象。如果不做任何的設(shè)置，Java應(yīng)用的線程的上下文類加載器默認(rèn)就是AppClassLoader。在核心類庫使用SPI接口時，傳遞的類加載器使用線程上下文類加載器，就可以成功的加載到SPI實現(xiàn)的類。線程上下文類加載器在很多SPI的實現(xiàn)中都會用到。但在JDBC中，你可能會看到一種更直接的實現(xiàn)方式，比如，JDBC驅(qū)動管理 java.sql.Driver中的 loadInitialDrivers()方法中，你可以直接看到JDK是如何加載驅(qū)動的：

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其實講解線程上下文類加載器，最主要是讓大家在看到 Thread.currentThread().getClassLoader()和 Thread.currentThread().getContextClassLoader()時不會一臉懵逼，這兩者除了在許多底層框架中取得的ClassLoader可能會有所不同外，其他大多數(shù)業(yè)務(wù)場景下都是一樣的，大家只要知道它是為了解決什么問題而存在的即可。

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類加載器除了加載class外，還有一個非常重要功能，就是加載資源，它可以從jar包中讀取任何資源文件，比如， ClassLoader.getResources(Stringname)方法就是用于讀取jar包中的資源文件，其代碼如下：

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是不是覺得有點眼熟，不錯，它的邏輯其實跟類加載的邏輯是一樣的，首先判斷父類加載器是否為空，不為空則委托父類加載器執(zhí)行資源查找任務(wù)，直到BootstrapClassLoader，最后才輪到自己查找。而不同的類加載器負(fù)責(zé)掃描不同路徑下的jar包，就如同加載class一樣，最后會掃描所有的jar包，找到符合條件的資源文件。

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類加載器的 findResources(name)方法會遍歷其負(fù)責(zé)加載的所有jar包，找到j(luò)ar包中名稱為name的資源文件，這里的資源可以是任何文件，甚至是.class文件，比如下面的示例，用于查找Array.class文件：

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根據(jù)資源文件的URL，可以構(gòu)造相應(yīng)的文件來讀取資源內(nèi)容。

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看到這里，你可能會感到挺奇怪的，你不是要詳解 SpringFactoriesLoader嗎？上來講了一堆ClassLoader是幾個意思？看下它的源碼你就知道了：

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有了前面關(guān)于ClassLoader的知識，再來理解這段代碼，是不是感覺豁然開朗：從 CLASSPATH下的每個Jar包中搜尋所有 META-INF/spring.factories配置文件，然后將解析properties文件，找到指定名稱的配置后返回。需要注意的是，其實這里不僅僅是會去ClassPath路徑下查找，會掃描所有路徑下的Jar包，只不過這個文件只會在Classpath下的jar包中。來簡單看下 spring.factories文件的內(nèi)容吧：

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執(zhí)行 loadFactoryNames(EnableAutoConfiguration.class,classLoader)后，得到對應(yīng)的一組 @Configuration類，我們就可以通過反射實例化這些類然后注入到IOC容器中，最后容器里就有了一系列標(biāo)注了 @Configuration的JavaConfig形式的配置類。

這就是 SpringFactoriesLoader，它本質(zhì)上屬于Spring框架私有的一種擴(kuò)展方案，類似于SPI，Spring Boot在Spring基礎(chǔ)上的很多核心功能都是基于此，希望大家可以理解。

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四、另一件武器：Spring容器的事件監(jiān)聽機(jī)制

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過去，事件監(jiān)聽機(jī)制多用于圖形界面編程，比如：點擊按鈕、在文本框輸入內(nèi)容等操作被稱為事件，而當(dāng)事件觸發(fā)時，應(yīng)用程序作出一定的響應(yīng)則表示應(yīng)用監(jiān)聽了這個事件，而在服務(wù)器端，事件的監(jiān)聽機(jī)制更多的用于異步通知以及監(jiān)控和異常處理。Java提供了實現(xiàn)事件監(jiān)聽機(jī)制的兩個基礎(chǔ)類：自定義事件類型擴(kuò)展自 java.util.EventObject、事件的監(jiān)聽器擴(kuò)展自 java.util.EventListener。來看一個簡單的實例：簡單的監(jiān)控一個方法的耗時。

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首先定義事件類型，通常的做法是擴(kuò)展EventObject，隨著事件的發(fā)生，相應(yīng)的狀態(tài)通常都封裝在此類中：

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事件發(fā)布之后，相應(yīng)的監(jiān)聽器即可對該類型的事件進(jìn)行處理，我們可以在方法開始執(zhí)行之前發(fā)布一個begin事件，在方法執(zhí)行結(jié)束之后發(fā)布一個end事件，相應(yīng)地，事件監(jiān)聽器需要提供方法對這兩種情況下接收到的事件進(jìn)行處理：

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事件監(jiān)聽器接口針對不同的事件發(fā)布實際提供相應(yīng)的處理方法定義，最重要的是，其方法只接收MethodMonitorEvent參數(shù)，說明這個監(jiān)聽器類只負(fù)責(zé)監(jiān)聽器對應(yīng)的事件并進(jìn)行處理。有了事件和監(jiān)聽器，剩下的就是發(fā)布事件，然后讓相應(yīng)的監(jiān)聽器監(jiān)聽并處理。通常情況，我們會有一個事件發(fā)布者，它本身作為事件源，在合適的時機(jī)，將相應(yīng)的事件發(fā)布給對應(yīng)的事件監(jiān)聽器：

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對于事件發(fā)布者（事件源）通常需要關(guān)注兩點：

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在合適的時機(jī)發(fā)布事件。此例中的methodMonitor()方法是事件發(fā)布的源頭，其在方法執(zhí)行之前和結(jié)束之后兩個時間點發(fā)布MethodMonitorEvent事件，每個時間點發(fā)布的事件都會傳給相應(yīng)的監(jiān)聽器進(jìn)行處理。在具體實現(xiàn)時需要注意的是，事件發(fā)布是順序執(zhí)行，為了不影響處理性能，事件監(jiān)聽器的處理邏輯應(yīng)盡量簡單。

事件監(jiān)聽器的管理。publisher類中提供了事件監(jiān)聽器的注冊與移除方法，這樣客戶端可以根據(jù)實際情況決定是否需要注冊新的監(jiān)聽器或者移除某個監(jiān)聽器。如果這里沒有提供remove方法，那么注冊的監(jiān)聽器示例將一直被MethodMonitorEventPublisher引用，即使已經(jīng)廢棄不用了，也依然在發(fā)布者的監(jiān)聽器列表中，這會導(dǎo)致隱性的內(nèi)存泄漏。

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Spring容器內(nèi)的事件監(jiān)聽機(jī)制

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Spring的ApplicationContext容器內(nèi)部中的所有事件類型均繼承自 org.springframework.context.AppliationEvent，容器中的所有監(jiān)聽器都實現(xiàn) org.springframework.context.ApplicationListener接口，并且以bean的形式注冊在容器中。一旦在容器內(nèi)發(fā)布ApplicationEvent及其子類型的事件，注冊到容器的ApplicationListener就會對這些事件進(jìn)行處理。

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你應(yīng)該已經(jīng)猜到是怎么回事了。

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ApplicationEvent繼承自EventObject，Spring提供了一些默認(rèn)的實現(xiàn)，比如： ContextClosedEvent表示容器在即將關(guān)閉時發(fā)布的事件類型， ContextRefreshedEvent表示容器在初始化或者刷新的時候發(fā)布的事件類型......

容器內(nèi)部使用ApplicationListener作為事件監(jiān)聽器接口定義，它繼承自EventListener。ApplicationContext容器在啟動時，會自動識別并加載EventListener類型的bean，一旦容器內(nèi)有事件發(fā)布，將通知這些注冊到容器的EventListener。

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ApplicationContext接口繼承了ApplicationEventPublisher接口，該接口提供了 voidpublishEvent(ApplicationEventevent)方法定義，不難看出，ApplicationContext容器擔(dān)當(dāng)?shù)木褪鞘录l(fā)布者的角色。如果有興趣可以查看 AbstractApplicationContext.publishEvent(ApplicationEventevent)方法的源碼：ApplicationContext將事件的發(fā)布以及監(jiān)聽器的管理工作委托給 ApplicationEventMulticaster接口的實現(xiàn)類。在容器啟動時，會檢查容器內(nèi)是否存在名為applicationEventMulticaster的ApplicationEventMulticaster對象實例。如果有就使用其提供的實現(xiàn)，沒有就默認(rèn)初始化一個SimpleApplicationEventMulticaster作為實現(xiàn)。

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最后，如果我們業(yè)務(wù)需要在容器內(nèi)部發(fā)布事件，只需要為其注入ApplicationEventPublisher依賴即可：實現(xiàn)ApplicationEventPublisherAware接口或者ApplicationContextAware接口(Aware接口相關(guān)內(nèi)容請回顧上文)。

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五、出神入化：揭秘自動配置原理

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典型的Spring Boot應(yīng)用的啟動類一般均位于 src/main/java根路徑下，比如 MoonApplication類：

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其中 @SpringBootApplication開啟組件掃描和自動配置，而 SpringApplication.run則負(fù)責(zé)啟動引導(dǎo)應(yīng)用程序。 @SpringBootApplication是一個復(fù)合 Annotation，它將三個有用的注解組合在一起：

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@SpringBootConfiguration就是 @Configuration，它是Spring框架的注解，標(biāo)明該類是一個 JavaConfig配置類。而 @ComponentScan啟用組件掃描，前文已經(jīng)詳細(xì)講解過，這里著重關(guān)注 @EnableAutoConfiguration。

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@EnableAutoConfiguration注解表示開啟Spring Boot自動配置功能，Spring Boot會根據(jù)應(yīng)用的依賴、自定義的bean、classpath下有沒有某個類 等等因素來猜測你需要的bean，然后注冊到IOC容器中。那 @EnableAutoConfiguration是如何推算出你的需求？首先看下它的定義：

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你的關(guān)注點應(yīng)該在 @Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class)上了，前文說過， @Import注解用于導(dǎo)入類，并將這個類作為一個bean的定義注冊到容器中，這里它將把 EnableAutoConfigurationImportSelector作為bean注入到容器中，而這個類會將所有符合條件的@Configuration配置都加載到容器中，看看它的代碼：

這個類會掃描所有的jar包，將所有符合條件的@Configuration配置類注入的容器中，何為符合條件，看看 META-INF/spring.factories的文件內(nèi)容：

以 DataSourceAutoConfiguration為例，看看Spring Boot是如何自動配置的：

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分別說一說：

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• @ConditionalOnClass({DataSource.class,EmbeddedDatabaseType.class})：當(dāng)Classpath中存在DataSource或者EmbeddedDatabaseType類時才啟用這個配置，否則這個配置將被忽略。

• @EnableConfigurationProperties(DataSourceProperties.class)：將DataSource的默認(rèn)配置類注入到IOC容器中，DataSourceproperties定義為：

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@Import({ Registrar.class, DataSourcePoolMetadataProvidersConfiguration.class })：導(dǎo)入其他額外的配置，就以DataSourcePoolMetadataProvidersConfiguration為例吧：

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DataSourcePoolMetadataProvidersConfiguration是數(shù)據(jù)庫連接池提供者的一個配置類，即Classpath中存在 org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSource.class，則使用tomcat-jdbc連接池，如果Classpath中存在 HikariDataSource.class則使用Hikari連接池。

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這里僅描述了DataSourceAutoConfiguration的冰山一角，但足以說明Spring Boot如何利用條件話配置來實現(xiàn)自動配置的。回顧一下， @EnableAutoConfiguration中導(dǎo)入了EnableAutoConfigurationImportSelector類，而這個類的 selectImports()通過SpringFactoriesLoader得到了大量的配置類，而每一個配置類則根據(jù)條件化配置來做出決策，以實現(xiàn)自動配置。

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整個流程很清晰，但漏了一個大問題：?

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EnableAutoConfigurationImportSelector.selectImports()是何時執(zhí)行的？其實這個方法會在容器啟動過程中執(zhí)行： AbstractApplicationContext.refresh()，更多的細(xì)節(jié)在下一小節(jié)中說明。

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六、啟動引導(dǎo)：Spring Boot應(yīng)用啟動的秘密

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6.1 SpringApplication初始化

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SpringBoot整個啟動流程分為兩個步驟：初始化一個SpringApplication對象、執(zhí)行該對象的run方法。看下SpringApplication的初始化流程，SpringApplication的構(gòu)造方法中調(diào)用initialize(Object[] sources)方法，其代碼如下：

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初始化流程中最重要的就是通過SpringFactoriesLoader找到 spring.factories文件中配置的 ApplicationContextInitializer和 ApplicationListener兩個接口的實現(xiàn)類名稱，以便后期構(gòu)造相應(yīng)的實例。 ApplicationContextInitializer的主要目的是在 ConfigurableApplicationContext做refresh之前，對ConfigurableApplicationContext實例做進(jìn)一步的設(shè)置或處理。ConfigurableApplicationContext繼承自ApplicationContext，其主要提供了對ApplicationContext進(jìn)行設(shè)置的能力。

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實現(xiàn)一個ApplicationContextInitializer非常簡單，因為它只有一個方法，但大多數(shù)情況下我們沒有必要自定義一個ApplicationContextInitializer，即便是Spring Boot框架，它默認(rèn)也只是注冊了兩個實現(xiàn)，畢竟Spring的容器已經(jīng)非常成熟和穩(wěn)定，你沒有必要來改變它。

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而 ApplicationListener的目的就沒什么好說的了，它是Spring框架對Java事件監(jiān)聽機(jī)制的一種框架實現(xiàn)，具體內(nèi)容在前文Spring事件監(jiān)聽機(jī)制這個小節(jié)有詳細(xì)講解。這里主要說說，如果你想為Spring Boot應(yīng)用添加監(jiān)聽器，該如何實現(xiàn)？

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Spring Boot提供兩種方式來添加自定義監(jiān)聽器：

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• 通過?SpringApplication.addListeners(ApplicationListener<?>...listeners)或者?SpringApplication.setListeners(Collection<?extendsApplicationListener<?>>listeners)兩個方法來添加一個或者多個自定義監(jiān)聽器

• 既然SpringApplication的初始化流程中已經(jīng)從?spring.factories中獲取到?ApplicationListener的實現(xiàn)類，那么我們直接在自己的jar包的?META-INF/spring.factories文件中新增配置即可：

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關(guān)于SpringApplication的初始化，我們就說這么多。

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6.2 Spring Boot啟動流程

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Spring Boot應(yīng)用的整個啟動流程都封裝在SpringApplication.run方法中，其整個流程真的是太長太長了，但本質(zhì)上就是在Spring容器啟動的基礎(chǔ)上做了大量的擴(kuò)展，按照這個思路來看看源碼：

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① 通過SpringFactoriesLoader查找并加載所有的 SpringApplicationRunListeners，通過調(diào)用starting()方法通知所有的SpringApplicationRunListeners：應(yīng)用開始啟動了。SpringApplicationRunListeners其本質(zhì)上就是一個事件發(fā)布者，它在SpringBoot應(yīng)用啟動的不同時間點發(fā)布不同應(yīng)用事件類型(ApplicationEvent)，如果有哪些事件監(jiān)聽者(ApplicationListener)對這些事件感興趣，則可以接收并且處理。還記得初始化流程中，SpringApplication加載了一系列ApplicationListener嗎？這個啟動流程中沒有發(fā)現(xiàn)有發(fā)布事件的代碼，其實都已經(jīng)在SpringApplicationRunListeners這兒實現(xiàn)了。

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簡單的分析一下其實現(xiàn)流程，首先看下SpringApplicationRunListener的源碼：

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SpringApplicationRunListener只有一個實現(xiàn)類： EventPublishingRunListener。①處的代碼只會獲取到一個EventPublishingRunListener的實例，我們來看看starting()方法的內(nèi)容：

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順著這個邏輯，你可以在②處的 prepareEnvironment()方法的源碼中找到 listeners.environmentPrepared(environment);即SpringApplicationRunListener接口的第二個方法，那不出你所料， environmentPrepared()又發(fā)布了另外一個事件 ApplicationEnvironmentPreparedEvent。接下來會發(fā)生什么，就不用我多說了吧。

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② 創(chuàng)建并配置當(dāng)前應(yīng)用將要使用的 Environment，Environment用于描述應(yīng)用程序當(dāng)前的運(yùn)行環(huán)境，其抽象了兩個方面的內(nèi)容：配置文件(profile)和屬性(properties)，開發(fā)經(jīng)驗豐富的同學(xué)對這兩個東西一定不會陌生：不同的環(huán)境(eg：生產(chǎn)環(huán)境、預(yù)發(fā)布環(huán)境)可以使用不同的配置文件，而屬性則可以從配置文件、環(huán)境變量、命令行參數(shù)等來源獲取。因此，當(dāng)Environment準(zhǔn)備好后，在整個應(yīng)用的任何時候，都可以從Environment中獲取資源。

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總結(jié)起來，②處的兩句代碼，主要完成以下幾件事：

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• 判斷Environment是否存在，不存在就創(chuàng)建（如果是web項目就創(chuàng)建?StandardServletEnvironment，否則創(chuàng)建?StandardEnvironment）

• 配置Environment：配置profile以及properties

• 調(diào)用SpringApplicationRunListener的?environmentPrepared()方法，通知事件監(jiān)聽者：應(yīng)用的Environment已經(jīng)準(zhǔn)備好

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③、SpringBoot應(yīng)用在啟動時會輸出這樣的東西：

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如果想把這個東西改成自己的涂鴉，你可以研究以下Banner的實現(xiàn)，這個任務(wù)就留給你們吧。

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④、根據(jù)是否是web項目，來創(chuàng)建不同的ApplicationContext容器。

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⑤、創(chuàng)建一系列 FailureAnalyzer，創(chuàng)建流程依然是通過SpringFactoriesLoader獲取到所有實現(xiàn)FailureAnalyzer接口的class，然后在創(chuàng)建對應(yīng)的實例。FailureAnalyzer用于分析故障并提供相關(guān)診斷信息。

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⑥、初始化ApplicationContext，主要完成以下工作：

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• 將準(zhǔn)備好的Environment設(shè)置給ApplicationContext

• 遍歷調(diào)用所有的ApplicationContextInitializer的?initialize()方法來對已經(jīng)創(chuàng)建好的ApplicationContext進(jìn)行進(jìn)一步的處理

• 調(diào)用SpringApplicationRunListener的?contextPrepared()方法，通知所有的監(jiān)聽者：ApplicationContext已經(jīng)準(zhǔn)備完畢

• 將所有的bean加載到容器中

• 調(diào)用SpringApplicationRunListener的?contextLoaded()方法，通知所有的監(jiān)聽者：ApplicationContext已經(jīng)裝載完畢

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⑦、調(diào)用ApplicationContext的 refresh()方法，完成IoC容器可用的最后一道工序。從名字上理解為刷新容器，那何為刷新？就是插手容器的啟動，聯(lián)系一下第一小節(jié)的內(nèi)容。那如何刷新呢？且看下面代碼：

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獲取到所有的 BeanFactoryPostProcessor來對容器做一些額外的操作。BeanFactoryPostProcessor允許我們在容器實例化相應(yīng)對象之前，對注冊到容器的BeanDefinition所保存的信息做一些額外的操作。這里的getBeanFactoryPostProcessors()方法可以獲取到3個Processor：

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不是有那么多BeanFactoryPostProcessor的實現(xiàn)類，為什么這兒只有這3個？因為在初始化流程獲取到的各種ApplicationContextInitializer和ApplicationListener中，只有上文3個做了類似于如下操作：

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然后你就可以進(jìn)入到 PostProcessorRegistrationDelegate.invokeBeanFactoryPostProcessors()方法了，這個方法除了會遍歷上面的3個BeanFactoryPostProcessor處理外，還會獲取類型為 BeanDefinitionRegistryPostProcessor的bean：?org.springframework.context.annotation.internalConfigurationAnnotationProcessor，對應(yīng)的Class為 ConfigurationClassPostProcessor。?ConfigurationClassPostProcessor用于解析處理各種注解，包括：@Configuration、@ComponentScan、@Import、@PropertySource、@ImportResource、@Bean。當(dāng)處理 @import注解的時候，就會調(diào)用<自動配置>這一小節(jié)中的 EnableAutoConfigurationImportSelector.selectImports()來完成自動配置功能。其他的這里不再多講，如果你有興趣，可以查閱參考資料6。

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⑧、查找當(dāng)前context中是否注冊有CommandLineRunner和ApplicationRunner，如果有則遍歷執(zhí)行它們。

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⑨、執(zhí)行所有SpringApplicationRunListener的finished()方法。

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這就是Spring Boot的整個啟動流程，其核心就是在Spring容器初始化并啟動的基礎(chǔ)上加入各種擴(kuò)展點，這些擴(kuò)展點包括：ApplicationContextInitializer、ApplicationListener以及各種BeanFactoryPostProcessor等等。你對整個流程的細(xì)節(jié)不必太過關(guān)注，甚至沒弄明白也沒有關(guān)系，你只要理解這些擴(kuò)展點是在何時如何工作的，能讓它們?yōu)槟闼眉纯伞?/p>

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整個啟動流程確實非常復(fù)雜，可以查詢參考資料中的部分章節(jié)和內(nèi)容，對照著源碼，多看看，我想最終你都能弄清楚的。言而總之，Spring才是核心，理解清楚Spring容器的啟動流程，那Spring Boot啟動流程就不在話下了。

轉(zhuǎn)載于:https://my.oschina.net/demons99/blog/2052084

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的超详细 Spring Boot 知识清单的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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