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Spring、SpringBoot框架核心流程详解

news 2025/9/22 9:14:54

文章目录

- - 一、Spring Bean 的生命周期
  - - 核心流程（基于ClassPathXmlApplicationContext或AnnotationConfigApplicationContext）
    - Spring Bean 生命周期业务流程图
  - 二、Spring MVC 请求处理流程
  - - 核心流程
    - Spring MVC 请求处理流程图
  - 三、Spring Boot 启动流程
  - - 核心流程
    - Spring Boot 启动流程图
  - 四、Spring Boot 自动配置原理
  - - 核心原理与流程
    - 自动配置流程图
  - 五、MyBatis执行流程
  - 六、MySQL内部处理流程
  - 总结

由于最近在准备面试，所以也抽时间复习一下。

一、Spring Bean 的生命周期

Spring Bean的生命周期指的是一个Bean从被创建、初始化、使用到最终被销毁的整个过程。这个过程由Spring IoC容器（ApplicationContext）精细管理。理解生命周期是编写高质量Spring应用的关键。

核心流程（基于ClassPathXmlApplicationContext或AnnotationConfigApplicationContext）

一个Bean的完整生命周期包含以下几个关键步骤：

实例化（Instantiate）：容器首先调用Bean的构造函数（或无参构造函数），为Bean在堆上分配内存空间，创建一个原始对象。这类似于Java中的new关键字。
填充属性（Populate Properties）：容器解析并注入Bean所依赖的其他Bean（通过@Autowired, @Resource等注解或XML配置<property>），以及基本类型的属性值。
BeanPostProcessor前置处理：如果容器中存在实现了BeanPostProcessor接口的Bean，则会调用其postProcessBeforeInitialization()方法。这是一个强大的扩展点，可以对Bean进行修改（例如返回一个代理对象）。常见的例子：@Autowired注解的处理就是通过AutowiredAnnotationBeanPostProcessor完成的。
初始化（Initialization）：
- 调用Aware系列接口的方法：如果Bean实现了各种Aware接口（如BeanNameAware, BeanFactoryAware, ApplicationContextAware），容器会回调相应的方法，将容器本身或Bean的ID等信息注入给Bean。
- 执行BeanPostProcessor的postProcessBeforeInitialization：（已在第3步执行）
- 调用自定义初始化方法：
  - XML配置：通过init-method属性指定的方法。
  - 注解：在方法上添加@PostConstruct注解。
  - 接口：实现InitializingBean接口，并重写afterPropertiesSet()方法。
- 执行BeanPostProcessor后置处理：调用BeanPostProcessor的postProcessAfterInitialization()方法。AOP的动态代理就是在这个阶段生成的！ 如果Bean被AOP切面增强，这里返回的将是一个代理对象（Proxy），而不是原始的Target对象。
使用（Ready to Use）：此时，Bean已经完成了所有配置和初始化，被放入Singleton Bean缓存池中。当应用程序通过getBean()或依赖注入请求时，容器返回的就是这个完全准备好的Bean。
销毁（Destruction）：当容器被关闭时（例如调用context.close()），对于Singleton作用域的Bean，容器会执行销毁方法：
- 注解：在方法上添加@PreDestroy注解。
- 接口：实现DisposableBean接口，并重写destroy()方法。
- XML配置：通过destroy-method属性指定的方法。

注意：对于prototype作用域的Bean，容器只管理到第5步（初始化完成），之后就将Bean交给客户端，不再管理其生命周期，也不会调用其销毁方法。

Spring Bean 生命周期业务流程图

如下图所示
在这里插入图片描述

二、Spring MVC 请求处理流程

Spring MVC的核心是DispatcherServlet，它作为前端控制器（Front Controller），是所有请求的统一入口，负责协调各组件处理请求。

核心流程

Http Request：用户发起请求，被Web容器（如Tomcat）拦截，匹配到DispatcherServlet的映射路径（如/）。
DispatcherServlet接收请求：DispatcherServlet的service()方法开始处理请求。
HandlerMapping（处理器映射）：DispatcherServlet查询所有的HandlerMapping，根据请求的URL找到对应的Handler（通常是Controller中的方法）和拦截器（Interceptor）。
HandlerAdapter（处理器适配器）：DispatcherServlet通过找到的Handler，遍历所有的HandlerAdapter，找到能执行该Handler的适配器（如支持@RequestMapping注解的RequestMappingHandlerAdapter）。
执行拦截器前置处理：执行Interceptor的preHandle()方法。
执行Handler：HandlerAdapter调用Handler（即Controller方法）处理请求，执行业务逻辑。在这个过程中，会进行参数绑定、数据验证、调用Service等操作。
返回ModelAndView：Handler执行完成后，会返回一个ModelAndView对象（或String视图名、@ResponseBody注解的对象等）。
执行拦截器后置处理：执行Interceptor的postHandle()方法。
处理视图（View Resolution）：DispatcherServlet调用ViewResolver（视图解析器），根据ModelAndView中的视图名解析出真正的View对象（如JSP, Thymeleaf模板等）。
渲染视图（View Rendering）：View对象接收Model中的数据，进行视图渲染，将动态内容输出到响应中。
执行拦截器完成处理：请求处理完成后，执行Interceptor的afterCompletion()方法。
Http Response：将渲染结果返回给客户端。

注意：如果Controller方法使用@ResponseBody或@RestController，则第9、10步会替换为：HandlerAdapter通过HttpMessageConverter将返回值（如JSON）直接写入Http响应体，跳过视图解析流程。

Spring MVC 请求处理流程图

如下图所示
在这里插入图片描述

三、Spring Boot 启动流程

Spring Boot通过一个简单的main方法和一个SpringApplication.run()入口，隐藏了大量繁琐的配置和初始化工作。

核心流程

启动入口：执行SpringApplication.run(Application.class, args)。
初始化SpringApplication实例：
- 推断应用类型（Servlet、Reactive等）。
- 加载并初始化所有META-INF/spring.factories中配置的ApplicationContextInitializer和ApplicationListener。
- 推断并设置主配置类（Main Configuration Class）。
运行SpringApplication：
- 创建并启动计时器：监控启动过程。
- 配置Headless属性。
- 获取并运行SpringApplicationRunListeners：广播ApplicationStartingEvent事件。
- 准备环境（Environment）：读取配置文件（application.properties/yml）、命令行参数、系统属性等，构建应用运行环境。广播ApplicationEnvironmentPreparedEvent事件。
- 创建应用上下文（ApplicationContext）：根据应用类型（如Servlet）创建对应的ApplicationContext实例（如AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext）。
- 准备上下文：
  - 设置环境。
  - 执行ApplicationContextInitializer的初始化方法。
  - 广播ApplicationContextInitializedEvent事件。
  - 核心：将主配置类（@SpringBootApplication标注的类）注册到BeanDefinitionMap中。
  - 广播ApplicationPreparedEvent事件。
- 刷新上下文（Refresh Context）：这是最核心的一步，调用了AbstractApplicationContext.refresh()方法。这个过程包含了传统Spring IoC容器启动的所有步骤（Bean定义加载、Bean工厂后置处理器、Bean后置处理器、Bean创建等），同时：
  - 内嵌的Web服务器（如Tomcat）在此阶段被创建并启动。
  - 执行自动配置（@EnableAutoConfiguration的逻辑）。
- afterRefresh回调：默认为空。
- 广播ApplicationStartedEvent事件：表示应用已启动完成。
- 调用CommandLineRunner和ApplicationRunner：执行自定义的启动后任务。
启动完成：计时器停止，广播ApplicationReadyEvent事件。此时应用已完全就绪，可以处理外部请求。

Spring Boot 启动流程图

如下图所示
在这里插入图片描述

四、Spring Boot 自动配置原理

自动配置是Spring Boot的核心魔法，其目标是“约定大于配置”，通过条件化配置极大减少开发者的手动配置工作。

核心原理与流程

入口注解：@SpringBootApplication
这是一个组合注解，包含三个核心注解：
- @SpringBootConfiguration：表明这是一个配置类。
- @ComponentScan：组件扫描。
- @EnableAutoConfiguration：开启自动配置的钥匙。
@EnableAutoConfiguration 的作用
该注解导入了AutoConfigurationImportSelector类。
AutoConfigurationImportSelector 的核心逻辑
- 它的selectImports()方法会调用getAutoConfigurationEntry()，负责加载自动配置类。
- 该方法通过SpringFactoriesLoader，从META-INF/spring.factories文件中加载所有org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration键对应的配置类的全限定名（一个长长的列表，如org.springframework.boot.autocon.data.redis.RedisAutoConfiguration）。
自动配置类的条件化装配
加载到的配置类不会全部生效，它们上面都有大量的条件注解（@ConditionalOnXxx），由Spring容器根据当前条件来决定是否装配这个配置类。常见的条件注解有：
- @ConditionalOnClass：类路径下存在指定的类时才生效。
- @ConditionalOnBean：容器中存在指定的Bean时才生效。
- @ConditionalOnMissingBean：容器中不存在指定的Bean时才生效。这是自动配置的核心机制，为我们提供了覆盖自动配置的能力。如果我们自己定义了一个Bean，自动配置提供的Bean就不会被创建。
- @ConditionalOnProperty：指定的属性有指定的值时才生效。
自动配置的执行时机
这些自动配置类本质上是@Configuration配置类，它们会在Spring Boot启动流程的refresh()阶段，由ConfigurationClassPostProcessor这个BeanFactoryPostProcessor进行解析和处理。条件判断逻辑也在此时执行。
创建Bean
通过条件判断的配置类会被成功解析，其中通过@Bean定义的Bean就会被加入到BeanDefinitionMap中，并在后续的流程中被实例化，加入到Spring容器中。