Spring Boot 的启动流程

Spring Boot 的启动流程是一个复杂的自动化过程，核心围绕 SpringApplication 类的初始化与 run() 方法展开。以下是其关键步骤的详细分析：

一、初始化阶段：SpringApplication 实例化

当调用 SpringApplication.run(主类.class, args) 时，会先构造 SpringApplication 对象：

1. 推断应用类型
   根据类路径判断是 Servlet（Web）、Reactive（响应式）还是普通应用，决定后续创建何种 ApplicationContext。
2. 加载 ApplicationContextInitializer
   通过 META-INF/spring.factories 加载所有 ApplicationContextInitializer 实现类，用于在 ApplicationContext 初始化前扩展配置。
3. 加载 ApplicationListener
   同样通过 spring.factories 加载事件监听器，监听 Spring Boot 生命周期事件（如环境准备完成、上下文就绪等）。
4. 识别主配置类
   通过堆栈分析找到包含 main 方法的类（即启动类），将其标记为主配置类。

二、执行阶段：run() 方法流程

run() 方法是 Spring Boot 启动的核心入口，流程如下：

1. 启动监听器通知

• SpringApplicationRunListeners 发布 ApplicationStartingEvent
  通知所有 SpringApplicationRunListener 应用启动开始。

2. 准备环境（Environment）

• 创建并配置环境对象
  根据应用类型创建 StandardServletEnvironment（Web）或 StandardEnvironment。
• 加载配置源
  加载命令行参数、application.properties、application.yml、环境变量等。
• 发布 ApplicationEnvironmentPreparedEvent
  通知监听器环境已准备好，此时可修改环境配置（如 EnvironmentPostProcessor 扩展）。

3. 打印 Banner

• 根据 spring.banner.location 或默认规则加载 Banner，输出到控制台。

4. 创建 ApplicationContext

• 根据应用类型实例化上下文
  • Servlet Web：AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext
  • Reactive Web：AnnotationConfigReactiveWebServerApplicationContext
  • 非 Web：AnnotationConfigApplicationContext

5. 准备上下文

• 设置环境、注册 Bean
  • 将 Environment 绑定到上下文。
  • 注册 BeanNameGenerator、主配置类（启动类）等。
• 调用 ApplicationContextInitializer
  执行所有初始化器（如设置上下文 ID、激活 Profile）。

6. 刷新上下文：refreshContext()

这是 Spring 容器的核心初始化过程（继承自 Spring Framework）：

• BeanFactory 准备
  加载 Bean 定义（如 @ComponentScan 扫描的类、@Import 导入的配置类）。
• 执行 BeanFactoryPostProcessor
  例如 ConfigurationClassPostProcessor 解析 @Configuration 类。
• 执行 BeanPostProcessor
  处理 Bean 初始化前后的逻辑（如 AOP 代理）。
• 初始化消息源、事件广播器等
• 启动内嵌 Web 服务器
  （仅 Web 应用）如 Tomcat、Netty，通过 ServletWebServerApplicationContext 启动。
• 发布 ApplicationContextInitializedEvent

7. 后置处理

• 发布 ApplicationPreparedEvent
  上下文已刷新，但未启动。
• 注册关闭钩子
  确保 JVM 退出时优雅关闭 Spring 上下文。
• 完成 Runner 执行
  调用所有 CommandLineRunner 和 ApplicationRunner 的 run() 方法。
• 发布 ApplicationStartedEvent 和 ApplicationReadyEvent
  分别表示应用已启动和完全就绪。

三、关键扩展点

1. ApplicationContextInitializer
   自定义上下文初始化逻辑（如设置属性）。
2. ApplicationListener
   监听事件（如 ApplicationEnvironmentPreparedEvent）实现动态配置。
3. BeanFactoryPostProcessor
   修改 Bean 定义（如动态注册 Bean）。
4. CommandLineRunner / ApplicationRunner
   在应用就绪后执行启动任务。

四、自动配置原理

• @SpringBootApplication
  组合了 @SpringBootConfiguration、@ComponentScan 和 @EnableAutoConfiguration。
• @EnableAutoConfiguration
  通过 SpringFactoriesLoader 加载 META-INF/spring.factories 中定义的 AutoConfiguration 类。
• 条件化装配
  使用 @ConditionalOnClass、@ConditionalOnMissingBean 等条件注解按需装配 Bean。

流程图简化

启动类 -> SpringApplication构造 -> run()
  -> 发布StartingEvent 
  -> 准备Environment -> 发布EnvironmentPreparedEvent 
  -> 创建ApplicationContext 
  -> 刷新Context（加载Bean、启动WebServer） 
  -> 调用Runners 
  -> 发布ReadyEvent

通过这一流程，Spring Boot 实现了零 XML 配置的快速启动，结合 Starter 机制和条件化自动配置，显著简化了 Spring 应用的搭建。