【轉載】給你一份Spring Boot知識清單

預警：本文非常長，建議先mark後看，也許是最後一次寫這麼長的文章

說明：前面有4個小節關於Spring的基礎知識，分別是：IOC容器、JavaConfig、事件監聽、SpringFactoriesLoader詳解，它們佔據了本文的大部分內容，雖然它們之間可能沒有太多的聯繫，但這些知識對於理解Spring Boot的核心原理至關重要，如果你對Spring框架爛熟於心，完全可以跳過這4個小節。正是因爲這個系列的文章是由這些看似不相關的知識點組成，因此取名知識清單。

在過去兩三年的Spring生態圈，最讓人興奮的莫過於Spring Boot框架。或許從命名上就能看出這個框架的設計初衷：快速的啓動Spring應用。因而Spring Boot應用本質上就是一個基於Spring框架的應用，它是Spring對“約定優先於配置”理念的最佳實踐產物，它能夠幫助開發者更快速高效地構建基於Spring生態圈的應用。

那Spring Boot有何魔法？自動配置、起步依賴、Actuator、命令行界面(CLI) 是Spring Boot最重要的4大核心特性，其中CLI是Spring Boot的可選特性，雖然它功能強大，但也引入了一套不太常規的開發模型，因而這個系列的文章僅關注其它3種特性。如文章標題，本文是這個系列的第一部分，將爲你打開Spring Boot的大門，重點爲你剖析其啓動流程以及自動配置實現原理。要掌握這部分核心內容，理解一些Spring框架的基礎知識，將會讓你事半功倍。

一、拋磚引玉：探索Spring IoC容器

如果有看過SpringApplication.run()方法的源碼，Spring Boot冗長無比的啓動流程一定會讓你抓狂，透過現象看本質，SpringApplication只是將一個典型的Spring應用的啓動流程進行了擴展，因此，透徹理解Spring容器是打開Spring Boot大門的一把鑰匙。

1.1、Spring IoC容器

可以把Spring IoC容器比作一間餐館，當你來到餐館，通常會直接招呼服務員：點菜！至於菜的原料是什麼？如何用原料把菜做出來？可能你根本就不關心。IoC容器也是一樣，你只需要告訴它需要某個bean，它就把對應的實例（instance）扔給你，至於這個bean是否依賴其他組件，怎樣完成它的初始化，根本就不需要你關心。

作爲餐館，想要做出菜餚，得知道菜的原料和菜譜，同樣地，IoC容器想要管理各個業務對象以及它們之間的依賴關係，需要通過某種途徑來記錄和管理這些信息。BeanDefinition對象就承擔了這個責任：容器中的每一個bean都會有一個對應的BeanDefinition實例，該實例負責保存bean對象的所有必要信息，包括bean對象的class類型、是否是抽象類、構造方法和參數、其它屬性等等。當客戶端向容器請求相應對象時，容器就會通過這些信息爲客戶端返回一個完整可用的bean實例。

原材料已經準備好（把BeanDefinition看着原料），開始做菜吧，等等，你還需要一份菜譜，BeanDefinitionRegistry和BeanFactory就是這份菜譜，BeanDefinitionRegistry抽象出bean的註冊邏輯，而BeanFactory則抽象出了bean的管理邏輯，而各個BeanFactory的實現類就具體承擔了bean的註冊以及管理工作。它們之間的關係就如下圖：

BeanFactory、BeanDefinitionRegistry關係圖（來自：Spring揭祕）

DefaultListableBeanFactory作爲一個比較通用的BeanFactory實現，它同時也實現了BeanDefinitionRegistry接口，因此它就承擔了Bean的註冊管理工作。從圖中也可以看出，BeanFactory接口中主要包含getBean、containBean、getType、getAliases等管理bean的方法，而BeanDefinitionRegistry接口則包含registerBeanDefinition、removeBeanDefinition、getBeanDefinition等註冊管理BeanDefinition的方法。

下面通過一段簡單的代碼來模擬BeanFactory底層是如何工作的：

// 默認容器實現
DefaultListableBeanFactory beanRegistry = new DefaultListableBeanFactory();
// 根據業務對象構造相應的BeanDefinition
AbstractBeanDefinition definition = new RootBeanDefinition(Business.class,true);
// 將bean定義註冊到容器中
beanRegistry.registerBeanDefinition("beanName",definition);
// 如果有多個bean，還可以指定各個bean之間的依賴關係
// ........

// 然後可以從容器中獲取這個bean的實例
// 注意：這裏的beanRegistry其實實現了BeanFactory接口，所以可以強轉，
// 單純的BeanDefinitionRegistry是無法強制轉換到BeanFactory類型的
BeanFactory container = (BeanFactory)beanRegistry;
Business business = (Business)container.getBean("beanName");

這段代碼僅爲了說明BeanFactory底層的大致工作流程，實際情況會更加複雜，比如bean之間的依賴關係可能定義在外部配置文件(XML/Properties)中、也可能是註解方式。Spring IoC容器的整個工作流程大致可以分爲兩個階段：

①、容器啓動階段

容器啓動時，會通過某種途徑加載Configuration MetaData。除了代碼方式比較直接外，在大部分情況下，容器需要依賴某些工具類，比如：BeanDefinitionReader，BeanDefinitionReader會對加載的Configuration MetaData進行解析和分析，並將分析後的信息組裝爲相應的BeanDefinition，最後把這些保存了bean定義的BeanDefinition，註冊到相應的BeanDefinitionRegistry，這樣容器的啓動工作就完成了。這個階段主要完成一些準備性工作，更側重於bean對象管理信息的收集，當然一些驗證性或者輔助性的工作也在這一階段完成。

來看一個簡單的例子吧，過往，所有的bean都定義在XML配置文件中，下面的代碼將模擬BeanFactory如何從配置文件中加載bean的定義以及依賴關係：

// 通常爲BeanDefinitionRegistry的實現類，這裏以DeFaultListabeBeanFactory爲例
BeanDefinitionRegistry beanRegistry = new DefaultListableBeanFactory(); 
// XmlBeanDefinitionReader實現了BeanDefinitionReader接口，用於解析XML文件
XmlBeanDefinitionReader beanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReaderImpl(beanRegistry);
// 加載配置文件
beanDefinitionReader.loadBeanDefinitions("classpath:spring-bean.xml");

// 從容器中獲取bean實例
BeanFactory container = (BeanFactory)beanRegistry;
Business business = (Business)container.getBean("beanName");

②、Bean的實例化階段

經過第一階段，所有bean定義都通過BeanDefinition的方式註冊到BeanDefinitionRegistry中，當某個請求通過容器的getBean方法請求某個對象，或者因爲依賴關係容器需要隱式的調用getBean時，就會觸發第二階段的活動：容器會首先檢查所請求的對象之前是否已經實例化完成。如果沒有，則會根據註冊的BeanDefinition所提供的信息實例化被請求對象，併爲其注入依賴。當該對象裝配完畢後，容器會立即將其返回給請求方法使用。

BeanFactory只是Spring IoC容器的一種實現，如果沒有特殊指定，它採用採用延遲初始化策略：只有當訪問容器中的某個對象時，纔對該對象進行初始化和依賴注入操作。而在實際場景下，我們更多的使用另外一種類型的容器：ApplicationContext，它構建在BeanFactory之上，屬於更高級的容器，除了具有BeanFactory的所有能力之外，還提供對事件監聽機制以及國際化的支持等。它管理的bean，在容器啓動時全部完成初始化和依賴注入操作。

1.2、Spring容器擴展機制

IoC容器負責管理容器中所有bean的生命週期，而在bean生命週期的不同階段，Spring提供了不同的擴展點來改變bean的命運。在容器的啓動階段，BeanFactoryPostProcessor允許我們在容器實例化相應對象之前，對註冊到容器的BeanDefinition所保存的信息做一些額外的操作，比如修改bean定義的某些屬性或者增加其他信息等。

如果要自定義擴展類，通常需要實現org.springframework.beans.factory.config.BeanFactoryPostProcessor接口，與此同時，因爲容器中可能有多個BeanFactoryPostProcessor，可能還需要實現org.springframework.core.Ordered接口，以保證BeanFactoryPostProcessor按照順序執行。Spring提供了爲數不多的BeanFactoryPostProcessor實現，我們以PropertyPlaceholderConfigurer來說明其大致的工作流程。

在Spring項目的XML配置文件中，經常可以看到許多配置項的值使用佔位符，而將佔位符所代表的值單獨配置到獨立的properties文件，這樣可以將散落在不同XML文件中的配置集中管理，而且也方便運維根據不同的環境進行配置不同的值。這個非常實用的功能就是由PropertyPlaceholderConfigurer負責實現的。

根據前文，當BeanFactory在第一階段加載完所有配置信息時，BeanFactory中保存的對象的屬性還是以佔位符方式存在的，比如${jdbc.mysql.url}。當PropertyPlaceholderConfigurer作爲BeanFactoryPostProcessor被應用時，它會使用properties配置文件中的值來替換相應的BeanDefinition中佔位符所表示的屬性值。當需要實例化bean時，bean定義中的屬性值就已經被替換成我們配置的值。當然其實現比上面描述的要複雜一些，這裏僅說明其大致工作原理，更詳細的實現可以參考其源碼。

與之相似的，還有BeanPostProcessor，其存在於對象實例化階段。跟BeanFactoryPostProcessor類似，它會處理容器內所有符合條件並且已經實例化後的對象。簡單的對比，BeanFactoryPostProcessor處理bean的定義，而BeanPostProcessor則處理bean完成實例化後的對象。BeanPostProcessor定義了兩個接口：

public interface BeanPostProcessor {
    // 前置處理
    Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException;
    // 後置處理
    Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException;
}

爲了理解這兩個方法執行的時機，簡單的瞭解下bean的整個生命週期：

Bean的實例化過程（來自：Spring揭祕）

postProcessBeforeInitialization()方法與postProcessAfterInitialization()分別對應圖中前置處理和後置處理兩個步驟將執行的方法。這兩個方法中都傳入了bean對象實例的引用，爲擴展容器的對象實例化過程提供了很大便利，在這兒幾乎可以對傳入的實例執行任何操作。註解、AOP等功能的實現均大量使用了BeanPostProcessor，比如有一個自定義註解，你完全可以實現BeanPostProcessor的接口，在其中判斷bean對象的腦袋上是否有該註解，如果有，你可以對這個bean實例執行任何操作，想想是不是非常的簡單？

再來看一個更常見的例子，在Spring中經常能夠看到各種各樣的Aware接口，其作用就是在對象實例化完成以後將Aware接口定義中規定的依賴注入到當前實例中。比如最常見的ApplicationContextAware接口，實現了這個接口的類都可以獲取到一個ApplicationContext對象。當容器中每個對象的實例化過程走到BeanPostProcessor前置處理這一步時，容器會檢測到之前註冊到容器的ApplicationContextAwareProcessor，然後就會調用其postProcessBeforeInitialization()方法，檢查並設置Aware相關依賴。看看代碼吧，是不是很簡單：

// 代碼來自：org.springframework.context.support.ApplicationContextAwareProcessor
// 其postProcessBeforeInitialization方法調用了invokeAwareInterfaces方法
private void invokeAwareInterfaces(Object bean) {
    if (bean instanceof EnvironmentAware) {
        ((EnvironmentAware) bean).setEnvironment(this.applicationContext.getEnvironment());
    }
    if (bean instanceof ApplicationContextAware) {
        ((ApplicationContextAware) bean).setApplicationContext(this.applicationContext);
    }
    // ......
}

最後總結一下，本小節內容和你一起回顧了Spring容器的部分核心內容，限於篇幅不能寫更多，但理解這部分內容，足以讓您輕鬆理解Spring Boot的啓動原理，如果在後續的學習過程中遇到一些晦澀難懂的知識，再回過頭來看看Spring的核心知識，也許有意想不到的效果。也許Spring Boot的中文資料很少，但Spring的中文資料和書籍有太多太多，總有東西能給你啓發。

二、夯實基礎：JavaConfig與常見Annotation

2.1、JavaConfig

我們知道bean是Spring IOC中非常核心的概念，Spring容器負責bean的生命週期的管理。在最初，Spring使用XML配置文件的方式來描述bean的定義以及相互間的依賴關係，但隨着Spring的發展，越來越多的人對這種方式表示不滿，因爲Spring項目的所有業務類均以bean的形式配置在XML文件中，造成了大量的XML文件，使項目變得複雜且難以管理。

後來，基於純Java Annotation依賴注入框架Guice出世，其性能明顯優於採用XML方式的Spring，甚至有部分人認爲，Guice可以完全取代Spring（Guice僅是一個輕量級IOC框架，取代Spring還差的挺遠）。正是這樣的危機感，促使Spring及社區推出並持續完善了JavaConfig子項目，它基於Java代碼和Annotation註解來描述bean之間的依賴綁定關係。比如，下面是使用XML配置方式來描述bean的定義：

<bean id="bookService" class="cn.moondev.service.BookServiceImpl"></bean>

而基於JavaConfig的配置形式是這樣的：

@Configuration
public class MoonBookConfiguration {

    // 任何標誌了@Bean的方法，其返回值將作爲一個bean註冊到Spring的IOC容器中
    // 方法名默認成爲該bean定義的id
    @Bean
    public BookService bookService() {
        return new BookServiceImpl();
    }
}

如果兩個bean之間有依賴關係的話，在XML配置中應該是這樣：

<bean id="bookService" class="cn.moondev.service.BookServiceImpl">
    <property name="dependencyService" ref="dependencyService"/>
</bean>

<bean id="otherService" class="cn.moondev.service.OtherServiceImpl">
    <property name="dependencyService" ref="dependencyService"/>
</bean>

<bean id="dependencyService" class="DependencyServiceImpl"/>

而在JavaConfig中則是這樣：

@Configuration
public class MoonBookConfiguration {

    // 如果一個bean依賴另一個bean，則直接調用對應JavaConfig類中依賴bean的創建方法即可
    // 這裏直接調用dependencyService()
    @Bean
    public BookService bookService() {
        return new BookServiceImpl(dependencyService());
    }

    @Bean
    public OtherService otherService() {
        return new OtherServiceImpl(dependencyService());
    }

    @Bean
    public DependencyService dependencyService() {
        return new DependencyServiceImpl();
    }
}

你可能注意到這個示例中，有兩個bean都依賴於dependencyService，也就是說當初始化bookService時會調用dependencyService()，在初始化otherService時也會調用dependencyService()，那麼問題來了？這時候IOC容器中是有一個dependencyService實例還是兩個？這個問題留着大家思考吧，這裏不再贅述。

2.2、@ComponentScan

@ComponentScan註解對應XML配置形式中的<context:component-scan>元素，表示啓用組件掃描，Spring會自動掃描所有通過註解配置的bean，然後將其註冊到IOC容器中。我們可以通過basePackages等屬性來指定@ComponentScan自動掃描的範圍，如果不指定，默認從聲明@ComponentScan所在類的package進行掃描。正因爲如此，SpringBoot的啓動類都默認在src/main/java下。

2.3、@Import

@Import註解用於導入配置類，舉個簡單的例子：

@Configuration
public class MoonBookConfiguration {
    @Bean
    public BookService bookService() {
        return new BookServiceImpl();
    }
}

現在有另外一個配置類，比如：MoonUserConfiguration，這個配置類中有一個bean依賴於MoonBookConfiguration中的bookService，如何將這兩個bean組合在一起？藉助@Import即可：

@Configuration
// 可以同時導入多個配置類，比如：@Import({A.class,B.class})
@Import(MoonBookConfiguration.class)
public class MoonUserConfiguration {
    @Bean
    public UserService userService(BookService bookService) {
        return new BookServiceImpl(bookService);
    }
}

需要注意的是，在4.2之前，@Import註解只支持導入配置類，但是在4.2之後，它支持導入普通類，並將這個類作爲一個bean的定義註冊到IOC容器中。

2.4、@Conditional

@Conditional註解表示在滿足某種條件後才初始化一個bean或者啓用某些配置。它一般用在由@Component、@Service、@Configuration等註解標識的類上面，或者由@Bean標記的方法上。如果一個@Configuration類標記了@Conditional，則該類中所有標識了@Bean的方法和@Import註解導入的相關類將遵從這些條件。

在Spring裏可以很方便的編寫你自己的條件類，所要做的就是實現Condition接口，並覆蓋它的matches()方法。舉個例子，下面的簡單條件類表示只有在Classpath裏存在JdbcTemplate類時才生效：

public class JdbcTemplateCondition implements Condition {

    @Override
    public boolean matches(ConditionContext conditionContext, AnnotatedTypeMetadata annotatedTypeMetadata) {
        try {
        conditionContext.getClassLoader().loadClass("org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate");
            return true;
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return false;
    }
}

當你用Java來聲明bean的時候，可以使用這個自定義條件類：

@Conditional(JdbcTemplateCondition.class)
@Service
public MyService service() {
    ......
}

這個例子中只有當JdbcTemplateCondition類的條件成立時纔會創建MyService這個bean。也就是說MyService這bean的創建條件是classpath裏面包含JdbcTemplate，否則這個bean的聲明就會被忽略掉。

Spring Boot定義了很多有趣的條件，並把他們運用到了配置類上，這些配置類構成了Spring Boot的自動配置的基礎。Spring Boot運用條件化配置的方法是：定義多個特殊的條件化註解，並將它們用到配置類上。下面列出了Spring Boot提供的部分條件化註解：

條件化註解	配置生效條件
@ConditionalOnBean	配置了某個特定bean
@ConditionalOnMissingBean	沒有配置特定的bean
@ConditionalOnClass	Classpath裏有指定的類
@ConditionalOnMissingClass	Classpath裏沒有指定的類
@ConditionalOnExpression	給定的Spring Expression Language表達式計算結果爲true
@ConditionalOnJava	Java的版本匹配特定指或者一個範圍值
@ConditionalOnProperty	指定的配置屬性要有一個明確的值
@ConditionalOnResource	Classpath裏有指定的資源
@ConditionalOnWebApplication	這是一個Web應用程序
@ConditionalOnNotWebApplication	這不是一個Web應用程序

2.5、@ConfigurationProperties與@EnableConfigurationProperties

當某些屬性的值需要配置的時候，我們一般會在application.properties文件中新建配置項，然後在bean中使用@Value註解來獲取配置的值，比如下面配置數據源的代碼。

// jdbc config
jdbc.mysql.url=jdbc:mysql://localhost:3306/sampledb
jdbc.mysql.username=root
jdbc.mysql.password=123456
......

// 配置數據源
@Configuration
public class HikariDataSourceConfiguration {

    @Value("jdbc.mysql.url")
    public String url;
    @Value("jdbc.mysql.username")
    public String user;
    @Value("jdbc.mysql.password")
    public String password;
    
    @Bean
    public HikariDataSource dataSource() {
        HikariConfig hikariConfig = new HikariConfig();
        hikariConfig.setJdbcUrl(url);
        hikariConfig.setUsername(user);
        hikariConfig.setPassword(password);
        // 省略部分代碼
        return new HikariDataSource(hikariConfig);
    }
}

使用@Value註解注入的屬性通常都比較簡單，如果同一個配置在多個地方使用，也存在不方便維護的問題（考慮下，如果有幾十個地方在使用某個配置，而現在你想改下名字，你改怎麼做？）。對於更爲複雜的配置，Spring Boot提供了更優雅的實現方式，那就是@ConfigurationProperties註解。我們可以通過下面的方式來改寫上面的代碼：

@Component
//  還可以通過@PropertySource("classpath:jdbc.properties")來指定配置文件
@ConfigurationProperties("jdbc.mysql")
// 前綴=jdbc.mysql，會在配置文件中尋找jdbc.mysql.*的配置項
pulic class JdbcConfig {
    public String url;
    public String username;
    public String password;
}

@Configuration
public class HikariDataSourceConfiguration {

    @AutoWired
    public JdbcConfig config;
    
    @Bean
    public HikariDataSource dataSource() {
        HikariConfig hikariConfig = new HikariConfig();
        hikariConfig.setJdbcUrl(config.url);
        hikariConfig.setUsername(config.username);
        hikariConfig.setPassword(config.password);
        // 省略部分代碼
        return new HikariDataSource(hikariConfig);
    }
}

@ConfigurationProperties對於更爲複雜的配置，處理起來也是得心應手，比如有如下配置文件：

#App
app.menus[0].title=Home
app.menus[0].name=Home
app.menus[0].path=/
app.menus[1].title=Login
app.menus[1].name=Login
app.menus[1].path=/login

app.compiler.timeout=5
app.compiler.output-folder=/temp/

app.error=/error/

可以定義如下配置類來接收這些屬性

@Component
@ConfigurationProperties("app")
public class AppProperties {

    public String error;
    public List<Menu> menus = new ArrayList<>();
    public Compiler compiler = new Compiler();

    public static class Menu {
        public String name;
        public String path;
        public String title;
    }

    public static class Compiler {
        public String timeout;
        public String outputFolder;
    }
}

@EnableConfigurationProperties註解表示對@ConfigurationProperties的內嵌支持，默認會將對應Properties Class作爲bean注入的IOC容器中，即在相應的Properties類上不用加@Component註解。

三、削鐵如泥：SpringFactoriesLoader詳解

JVM提供了3種類加載器：BootstrapClassLoader、ExtClassLoader、AppClassLoader分別加載Java核心類庫、擴展類庫以及應用的類路徑(CLASSPATH)下的類庫。JVM通過雙親委派模型進行類的加載，我們也可以通過繼承java.lang.classloader實現自己的類加載器。

何爲雙親委派模型？當一個類加載器收到類加載任務時，會先交給自己的父加載器去完成，因此最終加載任務都會傳遞到最頂層的BootstrapClassLoader，只有當父加載器無法完成加載任務時，纔會嘗試自己來加載。

採用雙親委派模型的一個好處是保證使用不同類加載器最終得到的都是同一個對象，這樣就可以保證Java 核心庫的類型安全，比如，加載位於rt.jar包中的java.lang.Object類，不管是哪個加載器加載這個類，最終都是委託給頂層的BootstrapClassLoader來加載的，這樣就可以保證任何的類加載器最終得到的都是同樣一個Object對象。查看ClassLoader的源碼，對雙親委派模型會有更直觀的認識：

protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) {
    synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
    // 首先，檢查該類是否已經被加載，如果從JVM緩存中找到該類，則直接返回
    Class<?> c = findLoadedClass(name);
    if (c == null) {
        try {
            // 遵循雙親委派的模型，首先會通過遞歸從父加載器開始找，
            // 直到父類加載器是BootstrapClassLoader爲止
            if (parent != null) {
                c = parent.loadClass(name, false);
            } else {
                c = findBootstrapClassOrNull(name);
            }
        } catch (ClassNotFoundException e) {}
        if (c == null) {
            // 如果還找不到，嘗試通過findClass方法去尋找
            // findClass是留給開發者自己實現的，也就是說
            // 自定義類加載器時，重寫此方法即可
           c = findClass(name);
        }
    }
    if (resolve) {
        resolveClass(c);
    }
    return c;
    }
}

但雙親委派模型並不能解決所有的類加載器問題，比如，Java 提供了很多服務提供者接口(Service Provider Interface，SPI)，允許第三方爲這些接口提供實現。常見的 SPI 有 JDBC、JNDI、JAXP 等，這些SPI的接口由核心類庫提供，卻由第三方實現，這樣就存在一個問題：SPI 的接口是 Java 核心庫的一部分，是由BootstrapClassLoader加載的；SPI實現的Java類一般是由AppClassLoader來加載的。BootstrapClassLoader是無法找到 SPI 的實現類的，因爲它只加載Java的核心庫。它也不能代理給AppClassLoader，因爲它是最頂層的類加載器。也就是說，雙親委派模型並不能解決這個問題。

線程上下文類加載器(ContextClassLoader)正好解決了這個問題。從名稱上看，可能會誤解爲它是一種新的類加載器，實際上，它僅僅是Thread類的一個變量而已，可以通過setContextClassLoader(ClassLoader cl)和getContextClassLoader()來設置和獲取該對象。如果不做任何的設置，Java應用的線程的上下文類加載器默認就是AppClassLoader。在覈心類庫使用SPI接口時，傳遞的類加載器使用線程上下文類加載器，就可以成功的加載到SPI實現的類。線程上下文類加載器在很多SPI的實現中都會用到。但在JDBC中，你可能會看到一種更直接的實現方式，比如，JDBC驅動管理java.sql.Driver中的loadInitialDrivers()方法中，你可以直接看到JDK是如何加載驅動的：

for (String aDriver : driversList) {
    try {
        // 直接使用AppClassLoader
        Class.forName(aDriver, true, ClassLoader.getSystemClassLoader());
    } catch (Exception ex) {
        println("DriverManager.Initialize: load failed: " + ex);
    }
}

其實講解線程上下文類加載器，最主要是讓大家在看到Thread.currentThread().getClassLoader()和Thread.currentThread().getContextClassLoader()時不會一臉懵逼，這兩者除了在許多底層框架中取得的ClassLoader可能會有所不同外，其他大多數業務場景下都是一樣的，大家只要知道它是爲了解決什麼問題而存在的即可。

類加載器除了加載class外，還有一個非常重要功能，就是加載資源，它可以從jar包中讀取任何資源文件，比如，ClassLoader.getResources(String name)方法就是用於讀取jar包中的資源文件，其代碼如下：

public Enumeration<URL> getResources(String name) throws IOException {
    Enumeration<URL>[] tmp = (Enumeration<URL>[]) new Enumeration<?>[2];
    if (parent != null) {
        tmp[0] = parent.getResources(name);
    } else {
        tmp[0] = getBootstrapResources(name);
    }
    tmp[1] = findResources(name);
    return new CompoundEnumeration<>(tmp);
}

是不是覺得有點眼熟，不錯，它的邏輯其實跟類加載的邏輯是一樣的，首先判斷父類加載器是否爲空，不爲空則委託父類加載器執行資源查找任務，直到BootstrapClassLoader，最後才輪到自己查找。而不同的類加載器負責掃描不同路徑下的jar包，就如同加載class一樣，最後會掃描所有的jar包，找到符合條件的資源文件。

類加載器的findResources(name)方法會遍歷其負責加載的所有jar包，找到jar包中名稱爲name的資源文件，這裏的資源可以是任何文件，甚至是.class文件，比如下面的示例，用於查找Array.class文件：

// 尋找Array.class文件
public static void main(String[] args) throws Exception{
    // Array.class的完整路徑
    String name = "java/sql/Array.class";
    Enumeration<URL> urls = Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResources(name);
    while (urls.hasMoreElements()) {
        URL url = urls.nextElement();
        System.out.println(url.toString());
    }
}

運行後可以得到如下結果：

$JAVA_HOME/jre/lib/rt.jar!/java/sql/Array.class

根據資源文件的URL，可以構造相應的文件來讀取資源內容。

看到這裏，你可能會感到挺奇怪的，你不是要詳解SpringFactoriesLoader嗎？上來講了一堆ClassLoader是幾個意思？看下它的源碼你就知道了：

public static final String FACTORIES_RESOURCE_LOCATION = "META-INF/spring.factories";
// spring.factories文件的格式爲：key=value1,value2,value3
// 從所有的jar包中找到META-INF/spring.factories文件
// 然後從文件中解析出key=factoryClass類名稱的所有value值
public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryClass, ClassLoader classLoader) {
    String factoryClassName = factoryClass.getName();
    // 取得資源文件的URL
    Enumeration<URL> urls = (classLoader != null ? classLoader.getResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION) : ClassLoader.getSystemResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION));
    List<String> result = new ArrayList<String>();
    // 遍歷所有的URL
    while (urls.hasMoreElements()) {
        URL url = urls.nextElement();
        // 根據資源文件URL解析properties文件
        Properties properties = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(new UrlResource(url));
        String factoryClassNames = properties.getProperty(factoryClassName);
        // 組裝數據，並返回
        result.addAll(Arrays.asList(StringUtils.commaDelimitedListToStringArray(factoryClassNames)));
    }
    return result;
}

有了前面關於ClassLoader的知識，再來理解這段代碼，是不是感覺豁然開朗：從CLASSPATH下的每個Jar包中搜尋所有META-INF/spring.factories配置文件，然後將解析properties文件，找到指定名稱的配置後返回。需要注意的是，其實這裏不僅僅是會去ClassPath路徑下查找，會掃描所有路徑下的Jar包，只不過這個文件只會在Classpath下的jar包中。來簡單看下spring.factories文件的內容吧：

// 來自 org.springframework.boot.autoconfigure下的META-INF/spring.factories
// EnableAutoConfiguration後文會講到，它用於開啓Spring Boot自動配置功能
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
org.springframework.boot.autoconfigure.admin.SpringApplicationAdminJmxAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.aop.AopAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.amqp.RabbitAutoConfiguration\

執行loadFactoryNames(EnableAutoConfiguration.class, classLoader)後，得到對應的一組@Configuration類，
我們就可以通過反射實例化這些類然後注入到IOC容器中，最後容器裏就有了一系列標註了@Configuration的JavaConfig形式的配置類。

這就是SpringFactoriesLoader，它本質上屬於Spring框架私有的一種擴展方案，類似於SPI，Spring Boot在Spring基礎上的很多核心功能都是基於此，希望大家可以理解。

四、另一件武器：Spring容器的事件監聽機制

過去，事件監聽機制多用於圖形界面編程，比如：點擊按鈕、在文本框輸入內容等操作被稱爲事件，而當事件觸發時，應用程序作出一定的響應則表示應用監聽了這個事件，而在服務器端，事件的監聽機制更多的用於異步通知以及監控和異常處理。Java提供了實現事件監聽機制的兩個基礎類：自定義事件類型擴展自java.util.EventObject、事件的監聽器擴展自java.util.EventListener。來看一個簡單的實例：簡單的監控一個方法的耗時。

首先定義事件類型，通常的做法是擴展EventObject，隨着事件的發生，相應的狀態通常都封裝在此類中：

public class MethodMonitorEvent extends EventObject {
    // 時間戳，用於記錄方法開始執行的時間
    public long timestamp;

    public MethodMonitorEvent(Object source) {
        super(source);
    }
}

事件發佈之後，相應的監聽器即可對該類型的事件進行處理，我們可以在方法開始執行之前發佈一個begin事件，在方法執行結束之後發佈一個end事件，相應地，事件監聽器需要提供方法對這兩種情況下接收到的事件進行處理：

// 1、定義事件監聽接口
public interface MethodMonitorEventListener extends EventListener {
    // 處理方法執行之前發佈的事件
    public void onMethodBegin(MethodMonitorEvent event);
    // 處理方法結束時發佈的事件
    public void onMethodEnd(MethodMonitorEvent event);
}
// 2、事件監聽接口的實現：如何處理
public class AbstractMethodMonitorEventListener implements MethodMonitorEventListener {

    @Override
    public void onMethodBegin(MethodMonitorEvent event) {
        // 記錄方法開始執行時的時間
        event.timestamp = System.currentTimeMillis();
    }

    @Override
    public void onMethodEnd(MethodMonitorEvent event) {
        // 計算方法耗時
        long duration = System.currentTimeMillis() - event.timestamp;
        System.out.println("耗時：" + duration);
    }
}

事件監聽器接口針對不同的事件發佈實際提供相應的處理方法定義，最重要的是，其方法只接收MethodMonitorEvent參數，說明這個監聽器類只負責監聽器對應的事件並進行處理。有了事件和監聽器，剩下的就是發佈事件，然後讓相應的監聽器監聽並處理。通常情況，我們會有一個事件發佈者，它本身作爲事件源，在合適的時機，將相應的事件發佈給對應的事件監聽器：

public class MethodMonitorEventPublisher {

    private List<MethodMonitorEventListener> listeners = new ArrayList<MethodMonitorEventListener>();

    public void methodMonitor() {
        MethodMonitorEvent eventObject = new MethodMonitorEvent(this);
        publishEvent("begin",eventObject);
        // 模擬方法執行：休眠5秒鐘
        TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
        publishEvent("end",eventObject);

    }

    private void publishEvent(String status,MethodMonitorEvent event) {
        // 避免在事件處理期間，監聽器被移除，這裏爲了安全做一個複製操作
        List<MethodMonitorEventListener> copyListeners = ➥ new ArrayList<MethodMonitorEventListener>(listeners);
        for (MethodMonitorEventListener listener : copyListeners) {
            if ("begin".equals(status)) {
                listener.onMethodBegin(event);
            } else {
                listener.onMethodEnd(event);
            }
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        MethodMonitorEventPublisher publisher = new MethodMonitorEventPublisher();
        publisher.addEventListener(new AbstractMethodMonitorEventListener());
        publisher.methodMonitor();
    }
    // 省略實現
    public void addEventListener(MethodMonitorEventListener listener) {}
    public void removeEventListener(MethodMonitorEventListener listener) {}
    public void removeAllListeners() {}

對於事件發佈者（事件源）通常需要關注兩點：

在合適的時機發布事件。此例中的methodMonitor()方法是事件發佈的源頭，其在方法執行之前和結束之後兩個時間點發布MethodMonitorEvent事件，每個時間點發布的事件都會傳給相應的監聽器進行處理。在具體實現時需要注意的是，事件發佈是順序執行，爲了不影響處理性能，事件監聽器的處理邏輯應儘量簡單。
事件監聽器的管理。publisher類中提供了事件監聽器的註冊與移除方法，這樣客戶端可以根據實際情況決定是否需要註冊新的監聽器或者移除某個監聽器。如果這裏沒有提供remove方法，那麼註冊的監聽器示例將一直被MethodMonitorEventPublisher引用，即使已經廢棄不用了，也依然在發佈者的監聽器列表中，這會導致隱性的內存泄漏。

Spring容器內的事件監聽機制

Spring的ApplicationContext容器內部中的所有事件類型均繼承自org.springframework.context.AppliationEvent，容器中的所有監聽器都實現org.springframework.context.ApplicationListener接口，並且以bean的形式註冊在容器中。一旦在容器內發佈ApplicationEvent及其子類型的事件，註冊到容器的ApplicationListener就會對這些事件進行處理。

你應該已經猜到是怎麼回事了。

ApplicationEvent繼承自EventObject，Spring提供了一些默認的實現，比如：ContextClosedEvent表示容器在即將關閉時發佈的事件類型，ContextRefreshedEvent表示容器在初始化或者刷新的時候發佈的事件類型......

容器內部使用ApplicationListener作爲事件監聽器接口定義，它繼承自EventListener。ApplicationContext容器在啓動時，會自動識別並加載EventListener類型的bean，一旦容器內有事件發佈，將通知這些註冊到容器的EventListener。

ApplicationContext接口繼承了ApplicationEventPublisher接口，該接口提供了void publishEvent(ApplicationEvent event)方法定義，不難看出，ApplicationContext容器擔當的就是事件發佈者的角色。如果有興趣可以查看AbstractApplicationContext.publishEvent(ApplicationEvent event)方法的源碼：ApplicationContext將事件的發佈以及監聽器的管理工作委託給ApplicationEventMulticaster接口的實現類。在容器啓動時，會檢查容器內是否存在名爲applicationEventMulticaster的ApplicationEventMulticaster對象實例。如果有就使用其提供的實現，沒有就默認初始化一個SimpleApplicationEventMulticaster作爲實現。

最後，如果我們業務需要在容器內部發布事件，只需要爲其注入ApplicationEventPublisher依賴即可：實現ApplicationEventPublisherAware接口或者ApplicationContextAware接口(Aware接口相關內容請回顧上文)。

五、出神入化：揭祕自動配置原理

典型的Spring Boot應用的啓動類一般均位於src/main/java根路徑下，比如MoonApplication類：

@SpringBootApplication
public class MoonApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(MoonApplication.class, args);
    }
}

其中@SpringBootApplication開啓組件掃描和自動配置，而SpringApplication.run則負責啓動引導應用程序。@SpringBootApplication是一個複合Annotation，它將三個有用的註解組合在一起：

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(excludeFilters = {
        @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),
        @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })
public @interface SpringBootApplication {
    // ......
}

@SpringBootConfiguration就是@Configuration，它是Spring框架的註解，標明該類是一個JavaConfig配置類。而@ComponentScan啓用組件掃描，前文已經詳細講解過，這裏着重關注@EnableAutoConfiguration。

@EnableAutoConfiguration註解表示開啓Spring Boot自動配置功能，Spring Boot會根據應用的依賴、自定義的bean、classpath下有沒有某個類等等因素來猜測你需要的bean，然後註冊到IOC容器中。那@EnableAutoConfiguration是如何推算出你的需求？首先看下它的定義：

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@AutoConfigurationPackage
@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfiguration {
    // ......
}

你的關注點應該在@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class)上了，前文說過，@Import註解用於導入類，並將這個類作爲一個bean的定義註冊到容器中，這裏它將把EnableAutoConfigurationImportSelector作爲bean注入到容器中，而這個類會將所有符合條件的@Configuration配置都加載到容器中，看看它的代碼：

public String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) {
    // 省略了大部分代碼，保留一句核心代碼
    // 注意：SpringBoot最近版本中，這句代碼被封裝在一個單獨的方法中
    // SpringFactoriesLoader相關知識請參考前文
    List<String> factories = new ArrayList<String>(new LinkedHashSet<String>(  
        SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(EnableAutoConfiguration.class, this.beanClassLoader)));
}

這個類會掃描所有的jar包，將所有符合條件的@Configuration配置類注入的容器中，何爲符合條件，看看META-INF/spring.factories的文件內容：

// 來自 org.springframework.boot.autoconfigure下的META-INF/spring.factories
// 配置的key = EnableAutoConfiguration，與代碼中一致
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.aop.AopAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.amqp.RabbitAutoConfiguration\
.....

以DataSourceAutoConfiguration爲例，看看Spring Boot是如何自動配置的：

@Configuration
@ConditionalOnClass({ DataSource.class, EmbeddedDatabaseType.class })
@EnableConfigurationProperties(DataSourceProperties.class)
@Import({ Registrar.class, DataSourcePoolMetadataProvidersConfiguration.class })
public class DataSourceAutoConfiguration {
}

分別說一說：

@ConditionalOnClass({ DataSource.class, EmbeddedDatabaseType.class })：當Classpath中存在DataSource或者EmbeddedDatabaseType類時才啓用這個配置，否則這個配置將被忽略。
@EnableConfigurationProperties(DataSourceProperties.class)：將DataSource的默認配置類注入到IOC容器中，DataSourceproperties定義爲：

// 提供對datasource配置信息的支持，所有的配置前綴爲：spring.datasource
@ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource")
public class DataSourceProperties  {
    private ClassLoader classLoader;
    private Environment environment;
    private String name = "testdb";
    ......
}

@Import({ Registrar.class, DataSourcePoolMetadataProvidersConfiguration.class })：導入其他額外的配置，就以DataSourcePoolMetadataProvidersConfiguration爲例吧。

@Configuration
public class DataSourcePoolMetadataProvidersConfiguration {

    @Configuration
    @ConditionalOnClass(org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSource.class)
    static class TomcatDataSourcePoolMetadataProviderConfiguration {
        @Bean
        public DataSourcePoolMetadataProvider tomcatPoolDataSourceMetadataProvider() {
            .....
        }
    }
  ......
}

DataSourcePoolMetadataProvidersConfiguration是數據庫連接池提供者的一個配置類，即Classpath中存在org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSource.class，則使用tomcat-jdbc連接池，如果Classpath中存在HikariDataSource.class則使用Hikari連接池。

這裏僅描述了DataSourceAutoConfiguration的冰山一角，但足以說明Spring Boot如何利用條件話配置來實現自動配置的。回顧一下，@EnableAutoConfiguration中導入了EnableAutoConfigurationImportSelector類，而這個類的selectImports()通過SpringFactoriesLoader得到了大量的配置類，而每一個配置類則根據條件化配置來做出決策，以實現自動配置。

整個流程很清晰，但漏了一個大問題：EnableAutoConfigurationImportSelector.selectImports()是何時執行的？其實這個方法會在容器啓動過程中執行：AbstractApplicationContext.refresh()，更多的細節在下一小節中說明。

六、啓動引導：Spring Boot應用啓動的祕密

6.1 SpringApplication初始化

SpringBoot整個啓動流程分爲兩個步驟：初始化一個SpringApplication對象、執行該對象的run方法。看下SpringApplication的初始化流程，SpringApplication的構造方法中調用initialize(Object[] sources)方法，其代碼如下：

private void initialize(Object[] sources) {
     if (sources != null && sources.length > 0) {
         this.sources.addAll(Arrays.asList(sources));
     }
     // 判斷是否是Web項目
     this.webEnvironment = deduceWebEnvironment();
     setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));
     setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
     // 找到入口類
     this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass();
}

初始化流程中最重要的就是通過SpringFactoriesLoader找到spring.factories文件中配置的ApplicationContextInitializer和ApplicationListener兩個接口的實現類名稱，以便後期構造相應的實例。ApplicationContextInitializer的主要目的是在ConfigurableApplicationContext做refresh之前，對ConfigurableApplicationContext實例做進一步的設置或處理。ConfigurableApplicationContext繼承自ApplicationContext，其主要提供了對ApplicationContext進行設置的能力。

實現一個ApplicationContextInitializer非常簡單，因爲它只有一個方法，但大多數情況下我們沒有必要自定義一個ApplicationContextInitializer，即便是Spring Boot框架，它默認也只是註冊了兩個實現，畢竟Spring的容器已經非常成熟和穩定，你沒有必要來改變它。

而ApplicationListener的目的就沒什麼好說的了，它是Spring框架對Java事件監聽機制的一種框架實現，具體內容在前文Spring事件監聽機制這個小節有詳細講解。這裏主要說說，如果你想爲Spring Boot應用添加監聽器，該如何實現？

Spring Boot提供兩種方式來添加自定義監聽器：

通過SpringApplication.addListeners(ApplicationListener<?>... listeners)或者SpringApplication.setListeners(Collection<? extends ApplicationListener<?>> listeners)兩個方法來添加一個或者多個自定義監聽器
既然SpringApplication的初始化流程中已經從spring.factories中獲取到ApplicationListener的實現類，那麼我們直接在自己的jar包的META-INF/spring.factories文件中新增配置即可：

org.springframework.context.ApplicationListener=\
cn.moondev.listeners.xxxxListener\

關於SpringApplication的初始化，我們就說這麼多。

6.2 Spring Boot啓動流程

Spring Boot應用的整個啓動流程都封裝在SpringApplication.run方法中，其整個流程真的是太長太長了，但本質上就是在Spring容器啓動的基礎上做了大量的擴展，按照這個思路來看看源碼：

public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
        StopWatch stopWatch = new StopWatch();
        stopWatch.start();
        ConfigurableApplicationContext context = null;
        FailureAnalyzers analyzers = null;
        configureHeadlessProperty();
        // ①
        SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
        listeners.starting();
        try {
            // ②
            ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
            ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners,applicationArguments);
            // ③
            Banner printedBanner = printBanner(environment);
            // ④
            context = createApplicationContext();
            // ⑤
            analyzers = new FailureAnalyzers(context);
            // ⑥
            prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments,printedBanner);
            // ⑦ 
            refreshContext(context);
            // ⑧
            afterRefresh(context, applicationArguments);
            // ⑨
            listeners.finished(context, null);
            stopWatch.stop();
            return context;
        }
        catch (Throwable ex) {
            handleRunFailure(context, listeners, analyzers, ex);
            throw new IllegalStateException(ex);
        }
    }

① 通過SpringFactoriesLoader查找並加載所有的SpringApplicationRunListeners，通過調用starting()方法通知所有的SpringApplicationRunListeners：應用開始啓動了。SpringApplicationRunListeners其本質上就是一個事件發佈者，它在SpringBoot應用啓動的不同時間點發布不同應用事件類型(ApplicationEvent)，如果有哪些事件監聽者(ApplicationListener)對這些事件感興趣，則可以接收並且處理。還記得初始化流程中，SpringApplication加載了一系列ApplicationListener嗎？這個啓動流程中沒有發現有發佈事件的代碼，其實都已經在SpringApplicationRunListeners這兒實現了。

簡單的分析一下其實現流程，首先看下SpringApplicationRunListener的源碼：

public interface SpringApplicationRunListener {

    // 運行run方法時立即調用此方法，可以用戶非常早期的初始化工作
    void starting();
    
    // Environment準備好後，並且ApplicationContext創建之前調用
    void environmentPrepared(ConfigurableEnvironment environment);

    // ApplicationContext創建好後立即調用
    void contextPrepared(ConfigurableApplicationContext context);

    // ApplicationContext加載完成，在refresh之前調用
    void contextLoaded(ConfigurableApplicationContext context);

    // 當run方法結束之前調用
    void finished(ConfigurableApplicationContext context, Throwable exception);

}

SpringApplicationRunListener只有一個實現類：EventPublishingRunListener。①處的代碼只會獲取到一個EventPublishingRunListener的實例，我們來看看starting()方法的內容：

public void starting() {
    // 發佈一個ApplicationStartedEvent
    this.initialMulticaster.multicastEvent(new ApplicationStartedEvent(this.application, this.args));
}

順着這個邏輯，你可以在②處的prepareEnvironment()方法的源碼中找到listeners.environmentPrepared(environment);即SpringApplicationRunListener接口的第二個方法，那不出你所料，environmentPrepared()又發佈了另外一個事件ApplicationEnvironmentPreparedEvent。接下來會發生什麼，就不用我多說了吧。

② 創建並配置當前應用將要使用的Environment，Environment用於描述應用程序當前的運行環境，其抽象了兩個方面的內容：配置文件(profile)和屬性(properties)，開發經驗豐富的同學對這兩個東西一定不會陌生：不同的環境(eg：生產環境、預發佈環境)可以使用不同的配置文件，而屬性則可以從配置文件、環境變量、命令行參數等來源獲取。因此，當Environment準備好後，在整個應用的任何時候，都可以從Environment中獲取資源。

總結起來，②處的兩句代碼，主要完成以下幾件事：

判斷Environment是否存在，不存在就創建（如果是web項目就創建StandardServletEnvironment，否則創建StandardEnvironment）
配置Environment：配置profile以及properties
調用SpringApplicationRunListener的environmentPrepared()方法，通知事件監聽者：應用的Environment已經準備好

③、SpringBoot應用在啓動時會輸出這樣的東西：

  .   ____          _            __ _ _
 /\\ / ___'_ __ _ _(_)_ __  __ _ \ \ \ \
( ( )\___ | '_ | '_| | '_ \/ _` | \ \ \ \
 \\/  ___)| |_)| | | | | || (_| |  ) ) ) )
  '  |____| .__|_| |_|_| |_\__, | / / / /
 =========|_|==============|___/=/_/_/_/
 :: Spring Boot ::        (v1.5.6.RELEASE)

如果想把這個東西改成自己的塗鴉，你可以研究以下Banner的實現，這個任務就留給你們吧。

④、根據是否是web項目，來創建不同的ApplicationContext容器。

⑤、創建一系列FailureAnalyzer，創建流程依然是通過SpringFactoriesLoader獲取到所有實現FailureAnalyzer接口的class，然後在創建對應的實例。FailureAnalyzer用於分析故障並提供相關診斷信息。

⑥、初始化ApplicationContext，主要完成以下工作：

將準備好的Environment設置給ApplicationContext
遍歷調用所有的ApplicationContextInitializer的initialize()方法來對已經創建好的ApplicationContext進行進一步的處理
調用SpringApplicationRunListener的contextPrepared()方法，通知所有的監聽者：ApplicationContext已經準備完畢
將所有的bean加載到容器中
調用SpringApplicationRunListener的contextLoaded()方法，通知所有的監聽者：ApplicationContext已經裝載完畢

⑦、調用ApplicationContext的refresh()方法，完成IoC容器可用的最後一道工序。從名字上理解爲刷新容器，那何爲刷新？就是插手容器的啓動，聯繫一下第一小節的內容。那如何刷新呢？且看下面代碼：

// 摘自refresh()方法中一句代碼
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

看看這個方法的實現：

protected void invokeBeanFactoryPostProcessors(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
    PostProcessorRegistrationDelegate.invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory, getBeanFactoryPostProcessors());
    ......
}

獲取到所有的BeanFactoryPostProcessor來對容器做一些額外的操作。BeanFactoryPostProcessor允許我們在容器實例化相應對象之前，對註冊到容器的BeanDefinition所保存的信息做一些額外的操作。這裏的getBeanFactoryPostProcessors()方法可以獲取到3個Processor：

ConfigurationWarningsApplicationContextInitializer$ConfigurationWarningsPostProcessor
SharedMetadataReaderFactoryContextInitializer$CachingMetadataReaderFactoryPostProcessor
ConfigFileApplicationListener$PropertySourceOrderingPostProcessor

不是有那麼多BeanFactoryPostProcessor的實現類，爲什麼這兒只有這3個？因爲在初始化流程獲取到的各種ApplicationContextInitializer和ApplicationListener中，只有上文3個做了類似於如下操作：

public void initialize(ConfigurableApplicationContext context) {
    context.addBeanFactoryPostProcessor(new ConfigurationWarningsPostProcessor(getChecks()));
}

然後你就可以進入到PostProcessorRegistrationDelegate.invokeBeanFactoryPostProcessors()方法了，這個方法除了會遍歷上面的3個BeanFactoryPostProcessor處理外，還會獲取類型爲BeanDefinitionRegistryPostProcessor的bean：org.springframework.context.annotation.internalConfigurationAnnotationProcessor，對應的Class爲ConfigurationClassPostProcessor。ConfigurationClassPostProcessor用於解析處理各種註解，包括：@Configuration、@ComponentScan、@Import、@PropertySource、@ImportResource、@Bean。當處理@import註解的時候，就會調用<自動配置>這一小節中的EnableAutoConfigurationImportSelector.selectImports()來完成自動配置功能。其他的這裏不再多講，如果你有興趣，可以查閱參考資料6。

⑧、查找當前context中是否註冊有CommandLineRunner和ApplicationRunner，如果有則遍歷執行它們。

⑨、執行所有SpringApplicationRunListener的finished()方法。

這就是Spring Boot的整個啓動流程，其核心就是在Spring容器初始化並啓動的基礎上加入各種擴展點，這些擴展點包括：ApplicationContextInitializer、ApplicationListener以及各種BeanFactoryPostProcessor等等。你對整個流程的細節不必太過關注，甚至沒弄明白也沒有關係，你只要理解這些擴展點是在何時如何工作的，能讓它們爲你所用即可。

整個啓動流程確實非常複雜，可以查詢參考資料中的部分章節和內容，對照着源碼，多看看，我想最終你都能弄清楚的。言而總之，Spring纔是核心，理解清楚Spring容器的啓動流程，那Spring Boot啓動流程就不在話下了。

參考資料

[1] 王福強著；SpringBoot揭祕：快速構建微服務體系; 機械工業出版社, 2016
[2] 王福強著；Spring揭祕; 人民郵件出版社, 2009
[3] Craig Walls 著；丁雪豐譯；Spring Boot實戰；中國工信出版集團人民郵電出版社，2016
[4] 深入探討 Java 類加載器 : https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-classloader/
[5] spring boot實戰：自動配置原理分析 : http://blog.csdn.net/liaokailin/article/details/49559951
[6]spring boot實戰：Spring boot Bean加載源碼分析：http://blog.csdn.net/liaokailin/article/details/49107209

作者：CHEN川
鏈接：https://www.jianshu.com/p/83693d3d0a65
來源：簡書