【源码】SpringBoot源码分析

在当今的 Java 开发领域，Spring Boot 凭借其快速开发、自动配置等强大特性，成为众多开发者构建应用程序的首选框架。深入了解 Spring Boot 的源码，不仅能够让我们更加熟练地运用这一框架，还能学习到其中蕴含的优秀设计思想和编程技巧。本文将逐步深入剖析 Spring Boot 的源码，揭开其神秘的面纱。​

Spring Boot 启动流程源码解析​

入口类与 main 方法​

Spring Boot 应用的启动入口是一个包含main方法的类，并且该类通常使用@SpringBootApplication注解。以一个简单的 Spring Boot 应用为例：

import org.springframework.boot.SpringApplication;​
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;​
​
@SpringBootApplication​
public class MyApp {​
    public static void main(String[] args) {​
        SpringApplication.run(MyApp.class, args);​
    }​
}

在上述代码中，SpringApplication.run(MyApp.class, args)这一行代码便是启动 Spring Boot 应用的关键。​

SpringApplication 类的初始化​

SpringApplication类在启动过程中扮演着核心角色。当SpringApplication.run方法被调用时，首先会创建一个SpringApplication实例。在SpringApplication的构造函数中，会进行一系列的初始化操作，包括：​
推断应用的类型：判断应用是普通的 Java 应用还是 Web 应用（基于 Servlet 或者响应式 Web）。通过检查类路径下是否存在特定的类，如org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet（用于判断是否为基于 Servlet 的 Web 应用）、org.springframework.http.server.reactive.ReactiveHttpHandlerAdapter（用于判断是否为响应式 Web 应用）。​
初始化应用的监听器：从类路径下加载所有实现了SpringApplicationRunListener接口的类，并创建它们的实例。这些监听器用于监听应用启动过程中的各个阶段，如应用开始启动、环境准备完成、上下文创建完成等。​
加载应用的初始器：加载实现了ApplicationContextInitializer接口的类，这些初始器用于在ApplicationContext创建后，对其进行进一步的定制和初始化。​

应用的启动过程​

在SpringApplication实例初始化完成后，run方法会继续执行启动过程，主要步骤如下：​
创建并配置环境：根据应用的类型和运行时参数，创建ConfigurableEnvironment实例，并将其与应用关联。环境中包含了应用的配置属性，如来自application.properties或application.yml文件的配置，以及系统属性、环境变量等。​
创建 ApplicationContext：根据应用类型，创建相应的ApplicationContext实例。对于 Web 应用，通常会创建AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext（基于 Servlet）或AnnotationConfigReactiveWebServerApplicationContext（基于响应式 Web）。在创建上下文的过程中，会加载并注册应用中的所有 Bean 定义。​
应用上下文的刷新：调用ApplicationContext的refresh方法，这是一个核心步骤。在这个过程中，会完成 Bean 的实例化、依赖注入、初始化等操作，同时也会启动相关的服务，如 Servlet 容器（如果是 Web 应用）。

Spring Boot 自动配置源码探秘​

自动配置的原理​

Spring Boot 的自动配置功能是其一大亮点，它能够根据类路径下的依赖自动配置应用所需的 Bean。自动配置的核心机制基于@EnableAutoConfiguration注解以及一系列的AutoConfiguration类。​
@EnableAutoConfiguration注解通常会被@SpringBootApplication注解间接引入。当 Spring Boot 应用启动时，会扫描所有带有@Configuration注解的类，其中包括自动配置类。这些自动配置类位于org.springframework.boot.autoconfigure包及其子包下。​
条件注解的作用​
在自动配置类中，大量使用了条件注解，如@ConditionalOnClass、@ConditionalOnProperty等。这些注解用于控制 Bean 的创建条件。例如，@ConditionalOnClass注解表示只有当指定的类在类路径下存在时，才会创建该自动配置类中的 Bean。以DataSourceAutoConfiguration为例：

@Configuration(proxyBeanMethods = false)​
@ConditionalOnClass(DataSource.class)​
@EnableConfigurationProperties(DataSourceProperties.class)​
public class DataSourceAutoConfiguration {​
    // 自动配置数据源的相关代码​
}

上述代码中，@ConditionalOnClass(DataSource.class)确保了只有当DataSource类在类路径下存在时，DataSourceAutoConfiguration才会生效，进而配置数据源相关的 Bean。​

自动配置的加载顺序​

Spring Boot 的自动配置类加载顺序是有一定规则的。在META-INF/spring.factories文件中，定义了所有的自动配置类。这些自动配置类会按照一定的顺序加载，通常，核心的自动配置类会先加载，如ApplicationContextAutoConfiguration，它负责初始化应用上下文的一些基本设置。而一些依赖于其他条件的自动配置类会在满足条件后按顺序加载。

核心组件源码深度剖析​

BeanFactory 与 ApplicationContext​

BeanFactory：Spring 的核心接口之一，负责管理 Bean 的创建、配置和生命周期。DefaultListableBeanFactory是BeanFactory的一个重要实现类，它提供了注册 Bean 定义、获取 Bean 实例等功能。在 Spring Boot 应用启动过程中，DefaultListableBeanFactory被用于创建和管理应用中的 Bean。例如，当我们通过@Bean注解定义一个 Bean 时，最终会在DefaultListableBeanFactory中注册该 Bean 的定义。​
ApplicationContext：是BeanFactory的扩展接口，它提供了更多的功能，如国际化支持、资源加载、事件发布等。AnnotationConfigApplicationContext及其子类是 Spring Boot 中常用的ApplicationContext实现。ApplicationContext在启动过程中会调用BeanFactory的方法来完成 Bean 的创建和管理，同时还会执行一些额外的初始化操作，如刷新上下文、发布事件等。​

依赖注入的实现​

Spring Boot 中的依赖注入主要通过构造函数注入、Setter 方法注入和字段注入三种方式实现。在源码层面，依赖注入是通过BeanPostProcessor接口的实现类来完成的。其中，AutowiredAnnotationBeanPostProcessor是处理@Autowired注解的关键后置处理器。当 Spring 容器创建 Bean 时，AutowiredAnnotationBeanPostProcessor会在 Bean 初始化之前，检查 Bean 的字段、构造函数和 Setter 方法上是否有@Autowired注解，并根据注解的要求完成依赖注入。例如，对于一个需要注入依赖的类：

public class MyService {​
    private final AnotherService anotherService;​
​
    @Autowired​
    public MyService(AnotherService anotherService) {​
        this.anotherService = anotherService;​
    }​
}

AutowiredAnnotationBeanPostProcessor会在创建MyService实例时，根据@Autowired注解找到合适的AnotherService实例，并注入到MyService的构造函数中。