Spring Boot 2.7 启动流程详解

1.Spring Boot 2.7中SpringApplication构造函数的实例化流程

源代码：

	/*** Create a new {@link SpringApplication} instance. The application context will load* beans from the specified primary sources (see {@link SpringApplication class-level}* documentation for details). The instance can be customized before calling* {@link #run(String...)}.* @param resourceLoader the resource loader to use* @param primarySources the primary bean sources* @see #run(Class, String[])* @see #setSources(Set)*/@SuppressWarnings({ "unchecked", "rawtypes" })public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class<?>... primarySources) {this.resourceLoader = resourceLoader;Assert.notNull(primarySources, "PrimarySources must not be null");this.primarySources = new LinkedHashSet<>(Arrays.asList(primarySources));this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath();this.bootstrapRegistryInitializers = new ArrayList<>(getSpringFactoriesInstances(BootstrapRegistryInitializer.class));setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass();}

SpringApplication 构造函数详解

public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class<?>... primarySources) {

这个构造函数接收两个参数：

• resourceLoader：资源加载器，用于加载应用资源
• primarySources：主要源类，通常是包含main方法的启动类

1.1. 资源加载器设置

this.resourceLoader = resourceLoader;

设置资源加载器，如果传入null，则在需要时会创建默认的资源加载器。

1.2. 主要源类验证和存储

Assert.notNull(primarySources, "PrimarySources must not be null");
this.primarySources = new LinkedHashSet<>(Arrays.asList(primarySources));

• 使用断言确保primarySources不为null
• 将主要源类存储在LinkedHashSet中，保证唯一性和插入顺序

1.3. Web应用类型推断

this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath();

通过WebApplicationType.deduceFromClasspath()方法推断Web应用类型：

static WebApplicationType deduceFromClasspath() {if (ClassUtils.isPresent("org.springframework.web.reactive.DispatcherHandler", null)&& !ClassUtils.isPresent("org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet", null)&& !ClassUtils.isPresent("org.glassfish.jersey.servlet.ServletContainer", null)) {return WebApplicationType.REACTIVE;}for (String className : SERVLET_INDICATOR_CLASSES) {if (!ClassUtils.isPresent(className, null)) {return WebApplicationType.NONE;}}return WebApplicationType.SERVLET;
}

有三种类型：

• NONE：非Web应用
• SERVLET：基于Servlet的Web应用（如Tomcat、Jetty）
• REACTIVE：响应式Web应用（如WebFlux）

1.4. Bootstrap注册初始化器设置

this.bootstrapRegistryInitializers = new ArrayList<>(getSpringFactoriesInstances(BootstrapRegistryInitializer.class));

获取并设置Bootstrap注册初始化器：

• BootstrapRegistryInitializer是在引导阶段使用的初始化器
• 通过getSpringFactoriesInstances方法从META-INF/spring.factories中加载所有BootstrapRegistryInitializer实现类

1.5. 应用上下文初始化器设置

setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));

获取并设置应用上下文初始化器：

• ApplicationContextInitializer用于在刷新应用上下文之前进行自定义初始化
• 从META-INF/spring.factories中加载所有ApplicationContextInitializer实现类
  通过setInitializers方法设置到SpringApplication中

1.6. 应用监听器设置

setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));

获取并设置应用监听器：

• ApplicationListener用于监听Spring应用中的各种事件
• 从META-INF/spring.factories中加载所有ApplicationListener实现类
  通过setListeners方法设置到SpringApplication中

1.7. 主应用类推断

this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass();

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;
}

通过检查调用栈，找到方法名为"main"的类作为主应用类。

1.8 getSpringFactoriesInstances 方法解析

getSpringFactoriesInstances是关键方法，它负责从META-INF/spring.factories文件中加载指定类型的实例：

private <T> Collection<T> getSpringFactoriesInstances(Class<T> type) {return getSpringFactoriesInstances(type, null);
}private <T> Collection<T> getSpringFactoriesInstances(Class<T> type, Class<?>[] parameterTypes, Object... args) {ClassLoader classLoader = getClassLoader();// 使用SpringFactoriesLoader加载所有实现类Set<String> names = new LinkedHashSet<>(SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(type, classLoader));// 创建实例List<T> instances = createSpringFactoriesInstances(type, parameterTypes, classLoader, args, names);// 排序AnnotationAwareOrderComparator.sort(instances);return instances;
}

总结
SpringApplication的实例化过程主要是为了准备Spring Boot应用启动所需的各种组件和配置：

1. 识别应用类型：确定是Web应用还是非Web应用
2. 加载扩展组件：从spring.factories中加载初始化器和监听器
3. 准备主配置类：识别包含main方法的启动类
4. 建立组件集合：为后续的启动流程准备好各种组件
   这些准备工作为后续的run()方法执行奠定了基础，使得Spring Boot能够根据不同的应用类型和配置进行相应的初始化。

2.Spring Boot 2.7 启动流程详解

源码：

public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {long startTime = System.nanoTime();DefaultBootstrapContext bootstrapContext = createBootstrapContext();ConfigurableApplicationContext context = null;configureHeadlessProperty();SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);listeners.starting(bootstrapContext, this.mainApplicationClass);try {ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, bootstrapContext, applicationArguments);configureIgnoreBeanInfo(environment);Banner printedBanner = printBanner(environment);context = createApplicationContext();context.setApplicationStartup(this.applicationStartup);prepareContext(bootstrapContext, context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);refreshContext(context);afterRefresh(context, applicationArguments);Duration timeTakenToStartup = Duration.ofNanos(System.nanoTime() - startTime);if (this.logStartupInfo) {new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass).logStarted(getApplicationLog(), timeTakenToStartup);}listeners.started(context, timeTakenToStartup);callRunners(context, applicationArguments);}catch (Throwable ex) {handleRunFailure(context, ex, listeners);throw new IllegalStateException(ex);}try {Duration timeTakenToReady = Duration.ofNanos(System.nanoTime() - startTime);listeners.ready(context, timeTakenToReady);}catch (Throwable ex) {handleRunFailure(context, ex, null);throw new IllegalStateException(ex);}return context;}

这是Spring Boot应用的入口方法，返回一个可配置的应用上下文对象。

2.1. 启动计时和引导上下文创建

long startTime = System.nanoTime();
DefaultBootstrapContext bootstrapContext = createBootstrapContext();

• 记录启动开始时间，用于计算启动耗时
• 创建引导上下文(Bootstrap Context)，用于在主应用上下文创建之前初始化一些关键组件

2.2. 初始化应用上下文和配置

ConfigurableApplicationContext context = null;
configureHeadlessProperty();

• 声明主应用上下文变量
• 配置headless属性，设置系统在无鼠标键盘等外设环境下是否正常运行

2.3. 启动监听器处理

SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
listeners.starting(bootstrapContext, this.mainApplicationClass);

• 获取运行监听器，这些监听器会监听启动过程中的各个阶段事件
• 触发starting事件，通知所有监听器Spring Boot应用正在启动

2.4. 环境准备阶段

try {ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, bootstrapContext, applicationArguments);configureIgnoreBeanInfo(environment);Banner printedBanner = printBanner(environment);

• 解析命令行参数
• 准备环境：创建并配置应用环境，包括读取配置文件、处理Profile等
• 配置是否忽略Bean信息
• 打印Banner（启动时显示的ASCII艺术字）

2.5. 应用上下文创建和配置

    context = createApplicationContext();context.setApplicationStartup(this.applicationStartup);prepareContext(bootstrapContext, context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);

• 创建应用上下文，根据应用类型选择合适的上下文实现
• 设置应用启动跟踪器
• 准备上下文：将环境、监听器、命令行参数等注册到上下文中

2.6. 刷新上下文（核心步骤）

 refreshContext(context);afterRefresh(context, applicationArguments);

刷新应用上下文，这是最重要的步骤，包括：

• 初始化Bean工厂
• 调用BeanFactoryPostProcessor
• 注册BeanPostProcessor
• 初始化MessageSource
• 初始化事件广播器
• 注册监听器
• 实例化所有非懒加载的单例Bean
• 发布上下文刷新完成事件
  刷新后的回调处理

2.7. 启动完成通知

    Duration timeTakenToStartup = Duration.ofNanos(System.nanoTime() - startTime);if (this.logStartupInfo) {new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass).logStarted(getApplicationLog(), timeTakenToStartup);}listeners.started(context, timeTakenToStartup);callRunners(context, applicationArguments);

• 计算启动耗时
• 记录启动日志信息
• 触发started事件，通知监听器应用已启动
• 调用Runner：执行所有实现ApplicationRunner或CommandLineRunner接口的Bean

2.8. 应用就绪状态

    Duration timeTakenToReady = Duration.ofNanos(System.nanoTime() - startTime);listeners.ready(context, timeTakenToReady);

• 计算从启动到就绪的总耗时
• 触发ready事件，通知监听器应用已准备就绪，可以处理请求

2.9. 异常处理

catch (Throwable ex) {handleRunFailure(context, ex, listeners);throw new IllegalStateException(ex);
}

• 如果启动过程中发生异常，调用异常处理方法并抛出IllegalStateException

关键特性

• 事件驱动：通过SpringApplicationRunListeners在整个启动过程中发布各种事件
• 模块化设计：每个步骤都有明确的职责，便于扩展和定制
• 异常处理：完善的异常处理机制确保启动失败时能正确清理资源
• 性能监控：记录启动时间，便于性能分析

这就是Spring Boot 2.7版本完整的启动流程，通过这个流程Spring Boot实现了自动配置、内嵌服务器启动、组件扫描等核心功能。