SpringBoot 启动流程

SpringBoot 启动流程

文字流程图

【启动入口】→ 执行标注@SpringBootApplication的主类main方法 ↓├→ 调用SpringApplication.run(主类.class, 命令行参数) ↓
【阶段一：SpringApplication实例化】├→ 1. 推断应用类型（Web/Servlet/WebFlux 或 非Web）├→ 2. 从META-INF/spring.factories加载ApplicationContextInitializer（上下文初始化器）├→ 3. 从META-INF/spring.factories加载ApplicationListener（事件监听器）├→ 4. 推断包含main方法的主类（确保后续注册为核心配置类）↓
【阶段二：执行SpringApplication.run()核心流程】├→ 步骤1：发布ApplicationStartingEvent（应用开始启动事件，用于早期扩展）↓├→ 步骤2：准备Environment（环境配置）│   ├→ 创建对应应用类型的Environment实例（如StandardServletEnvironment）│   ├→ 加载配置源：系统变量→系统属性→命令行参数→application.properties/yaml│   ├→ 激活指定Profiles（如dev/prod，加载对应环境配置）│   └→ 发布ApplicationEnvironmentPreparedEvent（环境就绪事件）↓├→ 步骤3：创建ApplicationContext（IoC容器）│   ├→ Web应用：创建AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext│   └→ 非Web应用：创建AnnotationConfigApplicationContext↓├→ 步骤4：上下文预处理│   ├→ 调用ApplicationContextInitializer对上下文进行配置（如注入Environment）│   └→ 发布ApplicationContextInitializedEvent（上下文初始化事件）↓├→ 步骤5：将主类注册为上下文的核心配置类（确保后续扫描与解析）↓├→ 步骤6：刷新ApplicationContext（IoC容器初始化核心步骤）│   ├→ 1. 初始化BeanFactory（创建DefaultListableBeanFactory，Bean管理引擎）│   ├→ 2. 执行BeanFactory后置处理器│   │   ├→ ConfigurationClassPostProcessor解析@ComponentScan，扫描组件并注册Bean定义│   │   └→ 解析@EnableAutoConfiguration，加载META-INF/spring.factories中的AutoConfiguration类│   ├→ 3. 自动配置生效：AutoConfiguration类通过@Conditional判断是否配置Bean（如数据源、Tomcat）│   ├→ 4. 注册Bean后置处理器（用于Bean增强，如AOP代理）│   ├→ 5. 初始化消息源（处理国际化资源）与事件多播器（管理事件发布）│   ├→ 6. Web应用专属：创建并启动嵌入式服务器（如Tomcat，绑定端口）│   ├→ 7. 实例化非懒加载单例Bean（执行构造方法、@PostConstruct，完成依赖注入）│   └→ 8. 发布ContextRefreshedEvent（上下文刷新完成事件）↓
【阶段三：应用就绪收尾】├→ 步骤1：发布ApplicationStartedEvent（应用启动完成事件）├→ 步骤2：执行CommandLineRunner/ApplicationRunner（开发者自定义启动后逻辑，如数据预热）├→ 步骤3：发布ApplicationReadyEvent（应用就绪事件，可处理外部请求）↓
【启动完成】→ 嵌入式服务器监听端口，应用等待接收请求

核心概念

在深入流程前，需明确以下关键组件的作用：

• @SpringBootApplication：启动类核心注解，整合@Configuration（配置类标识）、@ComponentScan（组件扫描）、@EnableAutoConfiguration（自动配置开关）三大功能。

• SpringApplication：启动流程的 “总指挥”，负责统筹实例化、环境准备、上下文创建等核心步骤。

• ApplicationContext：Spring IoC 容器（应用上下文），管理 Bean 的生命周期，不同应用类型（Web / 非 Web）对应不同实现类。

• Environment：环境配置容器，存储系统变量、配置文件、命令行参数等配置信息。

• ApplicationListener：事件监听器，监听启动过程中的各类事件（如启动开始、环境就绪），实现流程扩展。

• AutoConfiguration：自动配置类，通过META-INF/spring.factories加载，结合@Conditional注解按需配置 Bean（如数据源、嵌入式服务器）。

各阶段核心细节说明

1. 阶段一：SpringApplication 实例化

此阶段为后续启动 “搭框架”，关键是确定应用类型与加载扩展组件：

• 应用类型推断：通过判断类路径中是否存在javax.servlet.Servlet（Servlet Web）、org.springframework.web.reactive.DispatcherHandler（WebFlux）来区分应用类型，后续创建对应上下文。

• 扩展组件加载：META-INF/spring.factories是 SpringBoot 的 “扩展配置文件”，此处加载的初始化器与监听器，将在后续流程中参与上下文配置与事件响应。

2. 阶段二：run () 核心流程（启动核心驱动）

（1）环境准备（Environment）

环境是配置的 “统一容器”，加载顺序决定配置优先级（后加载的配置会覆盖前加载的）：

• 优先级从高到低：命令行参数（--server.port=8081）> 系统环境变量 > 应用配置文件（application.yaml）> 系统属性（System.getProperties()）。

• 多环境配置：通过spring.profiles.active=dev激活application-dev.yaml，实现 “一套代码，多环境部署”。

（2）上下文刷新（refresh ()）

此步骤是 Spring IoC 容器初始化的 “核心引擎”，也是自动配置的 “落地环节”：

• 自动配置逻辑：@EnableAutoConfiguration导入AutoConfigurationImportSelector，从META-INF/spring.factories中加载所有AutoConfiguration类（如DataSourceAutoConfiguration），再通过@Conditional注解（如@ConditionalOnMissingBean：当容器中没有该 Bean 时才配置）判断是否生效，最终实现 “按需配置”。

• 嵌入式服务器启动：Web 应用中，TomcatServletWebServerFactory会创建 Tomcat 实例，设置端口（默认 8080）、上下文路径，最后调用tomcat.start()启动服务器，无需手动部署 WAR 包。

3. 阶段三：应用就绪收尾

此阶段确保应用 “能干活”，关键是执行自定义逻辑与通知就绪状态：

• CommandLineRunner vs ApplicationRunner：两者功能类似，区别在于参数类型 —— 前者接收String[]原始命令行参数，后者接收ApplicationArguments（支持解析--key=value格式参数）。

• 事件触发顺序：启动过程中事件按 “Starting→EnvironmentPrepared→ContextRefreshed→Started→Ready” 顺序触发，开发者可通过@EventListener监听指定事件，实现扩展（如监听ApplicationReadyEvent打印启动成功日志）。

常见问题与扩展点

1. 常见启动问题排查

• Bean 未注册：检查@ComponentScan扫描范围是否覆盖 Bean 所在包（默认扫描主类所在包及其子包），或是否遗漏@Component/@Service等注解。

• 端口冲突：通过netstat -ano | findstr "8080"（Windows）/lsof -i:8080（Linux）查看占用端口的进程，或修改server.port=0（随机端口）。

• 自动配置不生效：添加debug=true到配置文件，启动日志会打印 “自动配置生效 / 不生效” 的原因（如缺少依赖导致@ConditionalOnClass不满足）。

2. 核心扩展点（开发者自定义）

• 自定义初始化器：实现ApplicationContextInitializer，重写initialize方法（如设置全局配置context.getEnvironment().setActiveProfiles("dev")），并在META-INF/spring.factories中注册。

• 自定义监听器：实现ApplicationListener<ApplicationReadyEvent>，监听应用就绪事件，执行启动后通知（如发送启动成功消息到消息队列）。

• 自定义自动配置：创建XXXAutoConfiguration类，通过@Conditional定义生效条件，在META-INF/spring.factories中添加org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=``com.xxx``.XXXAutoConfiguration，实现 “自定义组件开箱即用”。