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Spring Boot 源码分析（一）

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站长
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程序的开始

SpringApplication.run(Start.class, args);

走进run方法可以发现该方法支持Class数组

public static ConfigurableApplicationContext run(Class<?> primarySource, String... args) {
   return run(new Class<?>[] { primarySource }, args);
}

再次进入发现执行了SpringApplicaton构造函数

public static ConfigurableApplicationContext run(Class<?>[] primarySources, String[] args) {
   return new SpringApplication(primarySources).run(args);
}

那么这个构造函数做了什么事情呢？接着往下看

public SpringApplication(Class<?>... primarySources) {
   this(null, primarySources);
}

public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class<?>... primarySources) {
   // resourceLoader赋值null
   this.resourceLoader = resourceLoader;
   Assert.notNull(primarySources, "PrimarySources must not be null");
   // primarySources赋值为[Start.class]
   this.primarySources = new LinkedHashSet<>(Arrays.asList(primarySources));
   // 设置程序的应用类型
   this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath();
   // 设置初始化器（赋值给initializers）
   setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));
   // 设置Spring上下文监听器（赋值给listeners）
   setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
   // 设置主应用程序类（通过当前线程的栈跟踪信息StackTrace）
   this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass();
}

问题一

Spring如何确认程序当前应用类型的？

public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class<?>... primarySources) {
   this.resourceLoader = resourceLoader;
   Assert.notNull(primarySources, "PrimarySources must not be null");
   this.primarySources = new LinkedHashSet<>(Arrays.asList(primarySources));
   this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath();
   setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));
   setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
   this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass();
}

注：ClassUtils.isPresent方法判断是否存在该类

（1）当项目中存在 DispatcherHandler 这个类，且不存在 DispatcherServlet 类和ServletContainer时，程序的应用类型就是 REACTIVE，也就是他会加载嵌入一个反应式的 web 服务器。

（2）当项目中 Servlet 和 ConfigurableWebApplicationContext 其中一个不存在时，则程序的应用类型为 NONE，它并不会加载内嵌任何 web 服务器。

（3）除了上面两种情况外，其余的都按 SERVLET 类型处理，会内嵌一个 servlet 类型的 web 服务器。

而上面的这些类的判定，都来源于 Spring 的相关依赖包，而这依赖包是否需要导入，也是开发者所决定的，所以说开发者可以决定程序的应用类型，并不是 Srpingboot 本身决定的

问题二

如何设置初始化器和监听器？

通过Springboot SPI机制实现，根据当前类加载器找到所有META-INF/spring.factories下设置的类路径，最终实例化对象并返回。

至此构造方法讲完了，接下来我们看下run方法。

走近run方法

启用计时监控

StopWatch stopWatch = new StopWatch();
stopWatch.start();

配置Headless模式

this.configureHeadlessProperty();

Headless模式是系统的一种配置模式。在系统可能缺少显示设备、键盘或鼠标这些外设的情况下可以使用该模式。

注册并启用监听器

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

同理：也采用了Spring SPI机制

问题一

使用了什么设计模式？

在Spring Boot框架中，SpringApplicationRunListeners 的使用体现了观察者模式（Observer Pattern）的设计思想。

观察者模式定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。当主题对象状态发生改变时，它的所有依赖者（观察者）都会自动收到通知并更新。

在Spring Boot的上下文中：

  • 主题（Subject） ：可以看作是SpringApplication及其启动过程。这个主题是被观察的对象，它的状态变化（比如启动的不同阶段）会引发通知。
  • 观察者（Observer） ：即SpringApplicationRunListeners的实现类。这些观察者注册到主题上，以便在主题状态改变时得到通知。
  • 注册（Register） ：当SpringApplication开始运行时，它会通过this.getRunListeners(args)获取并初始化所有的监听器，这实际上是一个注册过程，将监听器（观察者）注册到SpringApplication（主题）上。
  • 通知（Notify） ：在SpringApplication的启动过程中，不同的阶段会触发相应的方法调用，这实际上是对观察者发出通知。每个监听器（观察者）都会根据自己的实现响应这些通知，执行相应的操作。

观察者模式的好处在于它降低了组件之间的耦合度，使得系统更加灵活和可扩展。在Spring Boot中，这种设计模式使得开发者能够方便地添加自定义的启动监听器，来扩展或修改应用的启动行为，而无需修改框架本身的代码。

问题二

ApplicationListener和SpringApplicationRunListener区别？

  1. 作用范围与监听对象：

    • ApplicationListener是Spring上下文（org.springframework.context）中的监听器，它的作用范围是整个Spring上下文，因此它的监听对象更为广泛。
    • SpringApplicationRunListener则是特定于Spring Boot的监听器，位于org.springframework.boot包下，其主要关注的是SpringBoot程序的启动和运行过程。

  2. 加载与初始化时机：

    • ApplicationListener在SpringApplication类实例化的时候就加载了。Spring会从所有的spring.factories文件中加载所有的SpringApplication类的实现类，并实例化它们。
    • SpringApplicationRunListener则是属于应用程序启动层面的监听器，它在SpringBoot启动的时候通过调用run方法进行反射加载初始化。此时上下文还没有加载，因此通过@Component注解是无法起作用的。

  3. 功能与角色：

    • SpringApplicationRunListener是一个接口，其主要实现类是EventPublishingRunListener。这个接口的主要作用是监听SpringApplication启动的各个阶段，并将这些阶段封装成对应的ApplicationEvent，并发布出去。这实际上运用到了观察者模式。
    • ApplicationListener则用于监听由Spring容器发布的事件，响应特定的生命周期事件，如应用启动、环境准备等。

综上所述，ApplicationListener和SpringApplicationRunListener的主要区别在于它们的作用范围、加载与初始化时机以及所扮演的功能角色。简单来说，ApplicationListener关注于整个Spring上下文的事件监听，而SpringApplicationRunListener则专注于SpringBoot程序的启动和运行过程。