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面试官：SpringBoot的启动流程熟悉吗？手写一个怎么样

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SpringBoot的启动流程可以说是面试中常考的一个知识点，网上也有很多文章来讨论SpringBoot的启动流程。进一步，其实对于SpringBoot的启动的分析，主要集中在SpringApplication中的run之中。或许你已经看了很多相关的分析文章，但看了这么多分析的文章你真的读懂run方法了吗？换言之，如果让你来写一个方法来模拟run方法背后的逻辑，你有思路吗？

如果有，不妨看一看你与笔者思路是否一致；如果没有也不要慌，因为笔者带你手写一个SpringBoot的启动逻辑。

思考，输出，沉淀。用通俗的语言陈述技术，让自己和他人都有所收获。 作者：毅航😜

前言

相信每一个Java开发者对于SpringBoot都不会陌生， SpringBoot的出现，极大的简化了我们开发web应用的难度。此外，SpringBoot还具有如下优势：

  1. 简化配置：Spring Boot 提供了默认配置，减少了开发人员需要进行手动配置的工作，从而提高了开发效率。
  2. 快速开发：Spring Boot 提供了许多开箱即用的功能和模板，使开发人员能够快速构建应用程序，减少了样板代码的编写。
  3. 内嵌式服务器：Spring Boot 支持内嵌式服务器（如Tomcat、Jetty等），无需额外配置，可以轻松部署应用程序。
  4. 自动化配置：Spring Boot 提供了自动配置机制，可以根据项目的依赖自动配置应用程序，减少了手动配置的繁琐工作。

一言以概之，SpringBoot是基于Spring 开发的一种轻量级的全新框架，不仅继承了Spring框架原有的优秀特性，而且还通过简化配置来进一步简化应用的搭建和开发过程。

接下来，我们会首先分析SpringBoot框架支撑下应用的启动逻辑，接着将讨论该如何手写实现SpringBoot的启动逻辑。

启动逻辑之run方法

在SpringBoot框架下，通常会按照如下所示的逻辑来编写启动类：

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

/**
 * SpringBoot应用启动类
 * */
@SpringBootApplication
public class StartSpringBootApplication {

    public static void main(String[] args) {
        // 启动SpringBoot
        SpringApplication.run(StartSpringBootApplication.class, args);
    }
}
  1. 提供一个SpringBoot的启动类StartSpringBootApplication (注：启动类的名称可任意指定)
  2. 在启动类上标注一个@SpringBootApplication注解
  3. 编写一个main方法，调用SpringApplication中的run方法

接着，通过运行上述的main方法就可完成一个SpringBoot应用的启动。不难发现，启动一个SpringBoot应用非常简单。

正如之前分析的那样，SpringBoot应用启动的核心秘密都在于run方法。由于本文重点不在分析run方法逻辑，这里给出run代码简单注释主要也是照顾那些之前不曾接触过run方法的读者。

SpringAppliction # run()

public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
        // .......省略其他无关代码
        listeners.starting();
        try {
            // 构建一个应用参数解析器
            ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
            
		    // 加载系统的属性配置信息
            ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, applicationArguments);
            // 用于控制是否忽略BeanInfo的配置
            configureIgnoreBeanInfo(environment);
            // 打印banner信息
            Banner printedBanner = printBanner(environment);
            // 创建一个容器，类型为ConfigurableApplicationContext
            context = createApplicationContext();
            exceptionReporters = getSpringFactoriesInstances(SpringBootExceptionReporter.class,
                    new Class[] { ConfigurableApplicationContext.class }, context);
            // 容器准备工作 （可暂时忽略）
            prepareContext(context, environment, listeners, 
            // 解析传入参数信息
            applicationArguments, printedBanner);
            // 容器刷新 （重点关注）
            refreshContext(context);
            afterRefresh(context, applicationArguments);
           
        }
         // .......省略其他无关代码
    
   
        return context;
    }

进一步，上述方法可总结为下图所示内容：

面试官：SpringBoot的启动流程熟悉吗？手写一个怎么样

或许，你对上述run内容已经如数家珍，甚至理解更在我之上。但回到我们开头的问题，如果不依赖SpringBoot内部提供的run方法我让你来仿照run方法来写一个启动web应用的逻辑你可以实现吗？ 再具体一点，定义一个控制层，然后在启动类的main方法模拟实现run方法，最后，保证当访问控制层定义的url时，可以访问到相应的逻辑。

手写SpringBoot启动逻辑

开始动手之前，不妨先来考虑下究竟需要哪些工具。首先，构建一个web应用，那引入spring-mvc相关依赖肯定是必然的。进一步，要在启动类中的main方法完成Tomcat的启动，那么此时我们就不能在通过外部Tomcat进行应用部署，所以引入Tomcat依赖也就是必然的。

明确了需要的依赖后，在开始动手编写代码之前，我们还需要简单介绍下SpringMVC中的WebApplicationInitializer 接口。该接口是 Spring Framework 中的一个接口，主要用于配置和初始化 Web 应用程序的相关设置。主要用于代替传统的 web.xml 配置文件，以更灵活和程序化的方式配置 Servlet 3.0+ 容器。

更进一步，WebApplicationInitializer 接口的主要作用包括：

  1. 替代 web.xml：通过实现该接口，您可以在 Java 代码中配置 Servlet、Filter、Listener 等 Web 组件，而不必使用传统的 XML 配置文件（web.xml）。这使得配置更加灵活和类型安全。
  2. 初始化 Spring Web 应用：您可以在 WebApplicationInitializer 实现类中配置 Spring 容器，包括加载应用程序上下文、注册 Spring MVC 的 DispatcherServlet、设置数据源、添加过滤器、监听器等。

控制层相关定义

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@RequestMapping("/start")
public class StartController {

    @GetMapping("/get")
    public String startSpringBoot() {
        return "Start SpringBoot ......";
    }
}

上述控制层逻辑逻辑很简单，就是定义了一个StartController,然后内部定义一个startSpringBoot方法。方法的返回值为一个名为Start SpringBoot ......的字符串，而方法对应的请求路径为/start/get。

配置类

@Component
public class BootConfig implements 
                    ApplicationContextAware, WebApplicationInitializer {
    
    private static ApplicationContext context;
    
    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        this.context = applicationContext;

    }

    @Override
    public void onStartup(ServletContext servletContext) throws ServletException {
        ServletRegistration.Dynamic dynamic = servletContext.addServlet("dispatcherServlet",context.getBean(DispatcherServlet.class));
        dynamic.setLoadOnStartup(1);
        dynamic.addMapping("/");
    }

上述配置类逻辑也很简单，就是将容器的DispatcherServlet注册到Tomcat容器中，从而将DispatcherServlet交由Tomcat容器管理。

启动类

@Configurable
@Import(value = DispatcherServlet.class)
@ComponentScan("com.start.web")
public class StartBootApplication {

    public static void main(String[] args) throws ServletException, LifecycleException {
        // 初始化一个容器
        AnnotationConfigWebApplicationContext config = new AnnotationConfigWebApplicationContext();
        // 手动去注册一个bean
        config.register(StartBootApplication.class);
        // 刷新容器
        config.refresh();
        // 构建Tomcat容器
        Tomcat tomcat=new Tomcat();
        tomcat.setPort(8080);
        tomcat.addWebapp("/","D://mall");
        tomcat.start();
        //因为  tomcat.start();是非阻塞型的，所以要阻塞一下，避免服务停止。
        tomcat.getServer().await();
    }
}

最终效果如下：

面试官：SpringBoot的启动流程熟悉吗？手写一个怎么样

（项目地址：gitee.com/ThanksCode/…

拆解"我们"的启动逻辑

看到上述实现效果，是不是觉得很酷？接下来，不妨让我们看看上述代码逻辑究竟完成了哪些逻辑，进一步，再具体分析这些逻辑与SpringBoot的启动流程究竟有何关系。

其实，如果你细心看的话，你会发现，其实上述代码总共加起来不超过50行。而核心逻辑基本全在启动类中，那接下来让我们看看启动流究竟藏了那些秘密。

@Configurable
@Import(value = DispatcherServlet.class)
@ComponentScan("com.start.web")
public class StartBootApplication {

    public static void main(String[] args) throws ServletException, LifecycleException {
        // 初始化一个容器
        AnnotationConfigWebApplicationContext config = new AnnotationConfigWebApplicationContext();
        // 手动去注册一个bean
        config.register(StartBootApplication.class);
        // 刷新容器
        config.refresh();
        // 构建Tomcat容器
        Tomcat tomcat=new Tomcat();
        tomcat.setPort(8080);
        tomcat.addWebapp("/","D://mall");
        tomcat.start();
        //因为  tomcat.start();是非阻塞型的，所以要阻塞一下，避免服务停止。
        tomcat.getServer().await();
    }
}

先看前三行的注解：

@configurable
@Import(value = DispatcherServlet.class)
@ComponentScan("com.start.web")

对于这样的注解风格，熟悉吗？当然熟悉啦，这些注解恰好就是@SpringBootApplication的底层实现，那@SpringBootApplication完成什么功能？当然是自动装配啦！进一步，我们的代码主要完成两项功能：

  1. 将DispatcherServlet注入到的容器中，除此之外你也可以使用@Configuration注解结合@Bean的方式进行注入容器。
  2. 扫描路径下的Controller实现。

如果你对自动装配理解的话，其实你会发现，我们本身就是在模拟实现自动装配。那我们这样的做的目的是什么呢？当然是为了构建web应用啦！

接着，main方法中主要完成了如下任务：

  1. 初始化ioc容器，然后刷新容器；

  2. 构建tomcat实例，启动Tomcat服务。

(注:将dispatcherServlet放入到ioc容器，并加载到tomcat上下文中通过配置类BootConfig 完成。)

通过上述几行代码其实我们就手写了一个SPringBoot的启动逻辑，或许你会疑惑，其他人长篇累牍的分析，到你这不到50代码就实现了？你真的手写了一个SpringBoot的run方法吗？

我的回答是肯定的——当然不是！SpringBoot的启动逻辑怎么可能通过不到50行的代码就能实现呢！我们只不过抽取出来SpringBoot启动逻辑逻辑中的核心部分：自动装配、容器刷新、服务启动进行实现，换句话说，只要你明白了上述三块内容，其实你对于SpringBoot的启动类逻辑其实已经掌握的很透彻啦~~。

总结

事实上，网上有很多文章来专门分析SpringBoot的启动逻辑并且都会都花费很长篇幅来进行介绍，但不知你是否考虑这样一个问题，那就是对于这样文章，读过后你真的能记住吗？换句话说，就算当下记住了，日后能保证不遗忘吗？遗忘，永远是我们学习道路上最大的绊脚石，这是我们必须面对的。 为此我们只能不断的重复，但我们不断的重复难道只是为了牢记SpringBoot的启动逻辑，然后在面试中增加逼格吗？

当然笔者并不是反感这样的行为，因为笔者也是从这个时期走过来的，自然知道其中的辛酸。所以笔者更希望能换一种方式来分析SpringBooot的启动逻辑，让你抓住重点而不至于在众多的文章中逐渐迷失。这也是笔者坚持创作的动力之一，因为自己淋过雨，所以更想为他人撑伞！

最后，如果觉得笔者文章还可以，不妨点击一下关注啦！

转载自:https://juejin.cn/post/7281486153416884239
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