spring-boot-2.0.3启动源码篇二

前言

　　Springboot启动源码系列还只写了一篇，已经过去一周，又到了每周一更的时间了（是不是很熟悉？），大家有没有很期待了？我会尽量保证启动源码系列每周一更，争取不让大家每周的期望落空。一周之中可能会插入其他内容的博文，可能和springboot启动源码有关，也可能和启动源码无关。

　　路漫漫其修远兮，吾将上下而求索！

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　　码云(gitee)：https://gitee.com/youzhibing

前情回顾

　　这篇是在设计模式之观察者模式，事件机制的底层原理和spring-boot-2.0.3启动源码篇一 - SpringApplication构造方法这两篇的基础上进行的，没看的小伙伴可以先去看看这两篇。如果大家不想去看，这里我帮大家简单回顾下。

　　设计模式之观察者模式，事件机制的底层原理

　　　　SpringApplication的构造方法主要做了以下3件事：

　　　　　　1、推测web应用类型，并赋值到属性webApplicationType

　　　　　　2、设置属性List<ApplicationContextInitializer<?>> initializers和List<ApplicationListener<?>> listeners

　　　　　　　　中途读取了类路径下所有META-INF/spring.factories的属性，并缓存到了SpringFactoriesLoader的cache缓存中，而这个cache会在本文中用到

　　　　　　3、 推断主类，并赋值到属性mainApplicationClass

　　spring-boot-2.0.3启动源码篇一 - SpringApplication构造方法

　　　　事件机制是基于观察者模式实现的。主要包括几下4个角色：

　　　　　　事件源：触发事件的主体

　　　　　　事件：事件本身，指的是EventObject中的source，具体可以是任何数据（包括事件源），用来传递数据

　　　　　　事件监听器：当事件发生时，负责对事件的处理

　　　　　　事件环境：整个事件所处的上下文，对整个事件提供支持

SpringApplicationRunListener

　　run方法的源代码如下

/**
 * Run the Spring application, creating and refreshing a new
 * {@link ApplicationContext}.
 * @param args the application arguments (usually passed from a Java main method)
 * @return a running {@link ApplicationContext}
 */
public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
    // 秒表，用于记录启动时间；记录每个任务的时间，最后会输出每个任务的总费时
    StopWatch stopWatch = new StopWatch();
    stopWatch.start();
    // spring应用上下文，也就是我们所说的spring根容器
    ConfigurableApplicationContext context = null;
    // 自定义SpringApplication启动错误的回调接口
    Collection<SpringBootExceptionReporter> exceptionReporters = new ArrayList<>();
    // 设置jdk系统属性java.awt.headless，默认情况为true即开启；更多java.awt.headless信息大家可以去查阅资料，这不是本文重点
    configureHeadlessProperty();
    // 获取启动时监听器
    SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args)
    // 触发启动事件，相应的监听器会被调用，这是本文重点
    listeners.starting(); 
    try {
        ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(
                args);
        ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners,
                applicationArguments);
        configureIgnoreBeanInfo(environment);
        Banner printedBanner = printBanner(environment);
        context = createApplicationContext();
        exceptionReporters = getSpringFactoriesInstances(
                SpringBootExceptionReporter.class,
                new Class[] { ConfigurableApplicationContext.class }, context);
        prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments,
                printedBanner);
        refreshContext(context);
        afterRefresh(context, applicationArguments);
        stopWatch.stop();
        if (this.logStartupInfo) {
            new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass)
                    .logStarted(getApplicationLog(), stopWatch);
        }
        listeners.started(context);
        callRunners(context, applicationArguments);
    }
    catch (Throwable ex) {
        handleRunFailure(context, ex, exceptionReporters, listeners);
        throw new IllegalStateException(ex);
    }

    try {
        listeners.running(context);
    }
    catch (Throwable ex) {
        handleRunFailure(context, ex, exceptionReporters, null);
        throw new IllegalStateException(ex);
    }
    return context;
}

　　再讲今天的主角之前，我们先来看看ConfigurableApplicationContext，从名字来看就是：配置应用上下文，会根据class路径下的类初始化配置合适的应用上下文，比如是普通的spring应用（非web应用），还是web应用上下文。类图和类继承图如下

　　ConfigurableApplicationContext类图

　　ConfigurableApplicationContext类继承图

　　ConfigurableApplicationContext不会在本文详解，他的创建会在后续的博文中讲到，这里只是一个提醒。今天的主角是以下两行代码

SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args)
listeners.starting();

　　我们今天的目的就是看看这两行代码到底做了些什么

getRunListeners

　　我们先看看SpringApplicationRunListeners和SpringApplicationRunListener。

　　　　SpringApplicationRunListeners的类注释很简单：

　　　　　　一个存SpringApplicationRunListener的集合，里面有些方法，后续都会讲到；

　　　　SpringApplicationRunListener的接口注释也简单：

　　　　　　监听SpringApplication的run方法。通过SpringFactoriesLoader加载SpringApplicationRunListener（一个或多个），SpringApplicationRunListener的实现类必须声明一个接收SpringApplication实例和String[]数组的公有构造方法。

　　接下来我们看看getRunListeners方法，源代码如下

private SpringApplicationRunListeners getRunListeners(String[] args) {
        Class<?>[] types = new Class<?>[] { SpringApplication.class, String[].class };
        return new SpringApplicationRunListeners(logger, getSpringFactoriesInstances(
                SpringApplicationRunListener.class, types, this, args));
    }

　　初略来看的话，就是返回一个新的SpringApplicationRunListeners实例对象；

　　细看的话，发现有个getSpringFactoriesInstances方法的调用，这个方法大家还记得吗?（详情请看spring-boot-2.0.3启动源码篇一 - SpringApplication构造方法）getSpringFactoriesInstances在SpringApplication的构造方法中调用了两次，分别用来设置属性List<ApplicationContextInitializer<?>> initializers和List<ApplicationListener<?>> listeners。getSpringFactoriesInstances在第一次被调用时会将类路径下所有的META-INF/spring.factories的文件中的属性进行加载并缓存到SpringFactoriesLoader的缓存cache中，下次被调用的时候就直接从SpringFactoriesLoader的cache中取数据了。这次就是从SpringFactoriesLoader的cache中取SpringApplicationRunListener类型的类（全限定名），然后实例化后返回。我们来跟下这次getSpringFactoriesInstances获取的的内容

　　EventPublishingRunListener的构造方法中，构造了一个SimpleApplicationEventMulticaster对象，并将SpringApplication的listeners中的全部listener赋值到SimpleApplicationEventMulticaster对象的属性defaultRetriever（类型是ListenerRetriever）的applicationListeners集合中，如下图

　　总的来说，getRunListeners做了什么事呢？就是获取SpringApplicationRunListener类型的实例（EventPublishingRunListener对象），并封装进SpringApplicationRunListeners对象，然后返回这个SpringApplicationRunListeners对象。说的再简单点，getRunListeners就是准备好了运行时监听器EventPublishingRunListener。

listeners.starting()

　　我们看看starting方法做了些什么事

　　构建了一个ApplicationStartingEvent事件，并将其发布出去，其中调用了resolveDefaultEventType方法，该方法返回了一个封装了事件的默认类型（ApplicationStartingEvent）的ResolvableType对象。我们接着往下看，看看这个发布过程做了些什么

　　multicastEvent

　　　　源代码如下

@Override
public void multicastEvent(final ApplicationEvent event, @Nullable ResolvableType eventType) {
    ResolvableType type = (eventType != null ? eventType : resolveDefaultEventType(event));
    for (final ApplicationListener<?> listener : getApplicationListeners(event, type)) {
        Executor executor = getTaskExecutor();
        if (executor != null) {
            executor.execute(() -> invokeListener(listener, event));
        }
        else {
            invokeListener(listener, event);
        }
    }
}

　　　　初略的看，就是遍历getApplicationListeners(event, type)，然后对每个listener进行invokeListener(listener, event)

　　getApplicationListeners

　　　　根据其注释可知，该方法作用：返回与给定事件类型匹配的ApplicationListeners集合，非匹配的侦听器会被提前排除；允许根据缓存的匹配结果来返回。

　　　　从上图可知，主要涉及到3个点：缓存retrieverCache、retrieveApplicationListeners已经retrieveApplicationListeners中调用的supportsEvent方法。流程是这样的：

　　　　　　1、缓存中是否有匹配的结果，有则返回

　　　　　　2、若缓存中没有匹配的结果，则从this.defaultRetriever.applicationListeners中过滤，这个this表示的EventPublishingRunListener对象的属性initialMulticaster（也就是SimpleApplicationEventMulticaster对象，而defaultRetriever.applicationListeners的值也是在EventPublishingRunListener构造方法中初始化的）

　　　　　　3、过滤过程，遍历defaultRetriever.applicationListeners集合，从中找出ApplicationStartingEvent匹配的listener，具体的匹配规则需要看各个listener的supportsEventType方法（有两个重载的方法）

　　　　　　4、将过滤的结果缓存到retrieverCache

　　　　　　5、将过滤出的结果返回回去

　　　　我们看看，过滤出的listener对象有哪些

　　invokeListener

　　　　其注释：使用给定的事件调用给定的监听器

　　　　getApplicationListeners方法过滤出的监听器都会被调用，过滤出来的监听器包括LoggingApplicationListener、BackgroundPreinitializer、DelegatingApplicationListener、LiquibaseServiceLocatorApplicationListener、EnableEncryptablePropertiesBeanFactoryPostProcessor五种类型的对象。这五个对象的onApplicationEvent都会被调用。

　　　　那么这五个监听器的onApplicationEvent都做了些什么了，我这里大概说下，细节的话大家自行去跟源码

　　　　　　LoggingApplicationListener：检测正在使用的日志系统，默认是logback，支持3种，优先级从高到低：logback > log4j > javalog。此时日志系统还没有初始化

　　　　　　BackgroundPreinitializer：另起一个线程实例化Initializer并调用其run方法，包括验证器、消息转换器等等

　　　　　　DelegatingApplicationListener：此时什么也没做

　　　　　　LiquibaseServiceLocatorApplicationListener：此时什么也没做

　　　　　　EnableEncryptablePropertiesBeanFactoryPostProcessor：此时仅仅打印了一句日志，其他什么也没做

总结

　　事件机制要素

　　　　这里和大家一起把事件4要素找出来

　　　　事件源：SpringApplication

　　　　事件：ApplicationStartingEvent

　　　　监听器：过滤后的监听器，具体5个上文中已经说过

　　　　事件环境：EventPublishingListener，提供环境支持事件，并且发布事件（starting方法）

　　监听器数量

　　　　项目中集成的功能的多少的不同，从spring.factories加载的属性数量也不同，自然监听器数量也会有所不同；如果大家看源码的时候发现比我的多或者少，不要惊慌，这是很正常的，因为我们集成的功能有所差别。

　　友情提醒

　　　　博文中有些地方分析的不是特别细，需要大家自行去跟源码，没涉及到复杂的模式，相信大家也都能看懂。过滤监听器的时候用到了supportsEvent方法，这个方法里面涉及到了适配器模式，改天我结合session共享给大家分析下适配器模式。

　　高光时刻

　　　　有时候，不是对手有多强大，只是我们不敢去尝试；勇敢踏出第一步，你会发现自己比想象中更优秀！诚如海因斯第一次跑进人类10s大关时所说：上帝啊，原来那扇门是虚掩着的！

参考

　　springboot源码