Spring IOC容器的启动

生命周期管理

容器启动

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0. 调用静态方法, 传入主配置源(配置类)， 这里主配置源primartSource不一定是含有main方法的类, 只要是配置类并用@SpringBootApplication标记（或者是可以等价替换的注解）即可。

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

2. 容器的初始化， 调用SpringApplication的构造方法

   • 推断应用类型，支持三种应用类型，web flux的web应用，mvc的web应用，非web应用。

   • 利用SPI机制从META-INF/spring.factories加载ApplicationContextInitializer。

   • 利用SPI机制从META-INF/spring.factories加载ApplicationListener。

   推断应用类型是如何做的

   主要是通过判断对应的依赖的Class是否存在。通过加载对应的依赖Class到jvm中，简单来说就是调用class.forName， 如果不存在这个依赖的话，就会抛出异常。

   为啥要利用SPI的思想？为什么不采用spring bean的定义方式。

   主要是考虑到jar包的扫描。如果ApplicationContextInitializer是从jar包中加载的，SpringBoot是不会主动去进行注入的，除非我们通过@Import注解手动导入jar包的配置类。同时使用SPI这种思想也为后面使用starter机制奠定了基础。

3. 调用SpringApplication#run方法，进行容器的启动

   • 利用SPI加载从META-INF/spring.factories加载SpringApplicationRunListeners类型的监听器并启动，个人认为这个地方可以优化下，构造函数调用后所有的监听器都已经到SpringApplication里来了，所以不用再增加一次调用了。

   • 解析启动参数args, 这一步主要是为了启动参数可以覆盖内部的一些配置

   • Environment准备，主要是上面提到的三种环境类型，web flux的web应用，mvc的web应用，非web应用。

   • 创建ApplicationContext, 不同的应用类型，会生成不同的环境。

      protected ConfigurableApplicationContext createApplicationContext() {
       Class<?> contextClass = this.applicationContextClass;
       if (contextClass == null) {
        try {
         switch (this.webApplicationType) {
         case SERVLET:
          // DEFAULT_WEB_CONTEXT_CLASS 这是一个字符串，是容器类的全限定类名。
          contextClass = Class.forName(DEFAULT_WEB_CONTEXT_CLASS);
          break;
         case REACTIVE:
          contextClass = Class.forName(DEFAULT_REACTIVE_WEB_CONTEXT_CLASS);
          break;
         default:
          contextClass = Class.forName(DEFAULT_CONTEXT_CLASS);
         }
        }
        catch (ClassNotFoundException ex) {
         throw new IllegalStateException(
           "Unable create a default ApplicationContext, "
             + "please specify an ApplicationContextClass",
           ex);
        }
       }
       return (ConfigurableApplicationContext) BeanUtils.instantiateClass(contextClass);
      }
     

     问：如注释所言，为什么DEFAULT_WEB_CONTEXT_CLASS容器类的全限定类名， 直接new 一个类可不可以？

     答： 我们不清楚容器的类型，如果通过new的方式就要在编译时就引入三种对应的依赖，这是不合理的。采用反射在编译时可以不引入依赖，引入哪些依赖完全由用户决定，运行时才判断相应的依赖是否存在。这也是我自己觉得反射的优点之一。

   • 对ApplicationContext上下文准备阶段

     • ApplicationContext设置Environment，不同的应用设置不同的环境。

     • ApplicationContext后置处理。这种方式在Spring中很常见，定义一个接口或者注解，然后定义对应的后置处理器。后置处理时对后置处理器的类型做一个判断，进行不同的处理。由于后置处理器的处理方法可能不一样，所以无法对后置处理器定义接口进行统一，只能通过类型判断。

     • 使用ApplicationContextInitializer进行初始化，这个地方留了一个扩展，允许开发者实现容器创建后一些动作。

     • SpringApplicationRunListeners 进行contextPrepare操作。

       SpringApplicationRunListener 是SpringBoot利用SPI加载的IOC容器的监听器（当然也可以自定义），内置了很多个不同的方法用户监听不同阶段，如启动，运行失败，关闭容器等。这个思路很值得借鉴，当你的关注点要和代码主逻辑抽离出来，就可以使用时间监听机制，监听任何时候。

     • 注册SpringApplicationArguments,SpringBootBanner到容器中

     • 资源加载，如加载xml中bean的定义，扫描带有注解的Bean,得到BeanDefinition

   • refresh容器，调用refreshContext(context)，完成容器的启动。

     • 调用ApplicationContext的refresh方法，这个牵涉到BeanFactory和Bean的初始化，后面单独说明。
     • 注册shutdown hook

      @Override
      public void registerShutdownHook() {
       if (this.shutdownHook == null) {
        // No shutdown hook registered yet.
        this.shutdownHook = new Thread() {
         @Override
         public void run() {
          synchronized (startupShutdownMonitor) {
           doClose();
          }
         }
        };
        Runtime.getRuntime().addShutdownHook(this.shutdownHook);
       }
      }
     

     shutdownHook是一个线程，注册进JVM里面。在Java程序中可以通过添加关闭钩子，实现在程序退出时关闭资源、平滑退出的功能。

     1. 程序正常退出
     2. 使用System.exit()
     3. 终端使用Ctrl+C触发的中断
     4. 系统关闭
     5. 使用Kill pid命令干掉进程（kill -9 不会触发）

     houbb.github.io/2019/10/30/…

   • 对ApplicatinContext进行后置处理，暂时实现为空，留给开发者扩展。

   • 其他的一些就是调用监听器SpringBootRunner对应的方法进行监听。

   • 处理启动参数，对应方法的调用。

对外扩展点

• Bean名称的统一管理, 消除硬编码

  自定义BeanNameGenerator或者实现Aware接口

• 自定义容器监听器

• 自定义Initializar

一些实现方式

其他

技巧

• 关于不通过反射获取某一个方法所在类的方法， 通过调用栈。

 private Class<?> deduceMainApplicationClass() {
  try {
   StackTraceElement[] stackTrace = new RuntimeException().getStackTrace();
   for (StackTraceElement stackTraceElement : stackTrace) {
    if ("main".equals(stackTraceElement.getMethodName())) {
     return Class.forName(stackTraceElement.getClassName());
    }
   }
  }
  catch (ClassNotFoundException ex) {
   // Swallow and continue
  }
  return null;
 }

• 依赖的判断， 通过jvm加载看是否报错，jvm加载时详细参考Spring的ClassUtils的forName方法。