1 前言
在拥有 Spring Boot 以前，我们要运行一个 Java Web 应用，首先需要有一个 Web 容器（例如 Tomcat ），然后将我们的 Web 应用打包后放到容器的相应目录下，最后再启动容器。
在 IDE 中也需要对 Web 容器进行一些配置，才能够运行或者 Debug。而使用 Spring Boot 我们只需要像运行普通 JavaSE 程序一样，run 一下 main () 方法就可以启动一个 Web 应用了。
2 追本溯源
只需要下面几行代码我们就可以跑起一个 Web 服务器：
@SpringBootApplication public class SpringbootApplication { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(SpringbootApplication.class, args); } }
3 容器启动流程
接下来，我们沿着 run () 方法来顺藤摸瓜。进入 SpringApplication 类，来看看 run () 方法的具体实现：
public class SpringApplication { ...... public ConfigurableApplicationContext run(String... args) { // 1 应用启动计时开始 StopWatch stopWatch = new StopWatch(); stopWatch.start(); // 2 声明上下文 ConfigurableApplicationContext context = null; // 3 初始化异常报告集合 Collection<SpringBootExceptionReporter> exceptionReporters = new ArrayList<>(); // 4 设置 java.awt.headless 属性 configureHeadlessProperty(); // 5 启动监听器 SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args); listeners.starting(); try { // 6 初始化默认应用参数 ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args); // 7 准备应用环境 ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, applicationArguments); configureIgnoreBeanInfo(environment); // 8 打印 Banner（Spring Boot 的 LOGO） Banner printedBanner = printBanner(environment); // 9 通过反射创建上下文实例 context = createApplicationContext(); // 10 构建异常报告 exceptionReporters = getSpringFactoriesInstances(SpringBootExceptionReporter.class, new Class[] { ConfigurableApplicationContext.class }, context); // 11 构建上下文 prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner); // 12 刷新上下文 refreshContext(context); // 13 刷新上下文后处理 afterRefresh(context, applicationArguments); // 14 应用启动计时结束 stopWatch.stop(); if (this.logStartupInfo) { // 15 打印启动时间日志 new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass).logStarted(getApplicationLog(), stopWatch); } // 16 发布上下文启动完成事件 listeners.started(context); // 17 调用 runners callRunners(context, applicationArguments); } catch (Throwable ex) { // 18 应用启动发生异常后的处理 handleRunFailure(context, ex, exceptionReporters, listeners); throw new IllegalStateException(ex); } try { // 19 发布上下文就绪事件 listeners.running(context); } catch (Throwable ex) { handleRunFailure(context, ex, exceptionReporters, null); throw new IllegalStateException(ex); } return context; } ...... }
Spring Boot 启动时做的所有操作都这这个方法里面，当然在调用上面这个 run () 方法之前，还创建了一个 SpringApplication 的实例对象。因为上面这个 run () 方法并不是一个静态方法，所以需要一个对象实例才能被调用。
可以看到，方法的返回值类型为 ConfigurableApplicationContext，这是一个接口，我们真正得到的是 AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext 的实例。通过类名我们可以知道，这是一个基于注解的 Servlet Web 应用上下文（上下文（context）是 Spring 中的核心概念）。
3.1 应用启动计时
在 Spring Boot 应用启动完成时，我们经常会看到类似下面内容的一条日志：
Started SpringbootApplication in 4.9 seconds (JVM running for 5.553)
应用启动后，会将本次启动所花费的时间打印出来，让我们对于启动的速度有一个大致的了解，也方便我们对其进行优化。记录启动时间的工作是 run () 方法做的第一件事，由 stopWatch.start () 开启时间统计，具体代码如下：
public void start(String taskName) throws IllegalStateException { if (this.currentTaskName != null) { throw new IllegalStateException("Can't start StopWatch: it's already running"); } // 记录启动时间 this.currentTaskName = taskName; this.startTimeNanos = System.nanoTime(); }
然后到了 run () 方法的基本任务完成的时候，由 stopWatch.stop ()（编号 14 的位置）对启动时间做了一个计算，源码也很简单：
public void stop() throws IllegalStateException { if (this.currentTaskName == null) { throw new IllegalStateException("Can't stop StopWatch: it's not running"); } // 计算启动时间 long lastTime = System.nanoTime() - this.startTimeNanos; this.totalTimeNanos += lastTime; ...... }
最后，在 run () 中的编号 15 的位置将启动时间打印出来：
if (this.logStartupInfo) { // 打印启动时间 new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass).logStarted(getApplicationLog(), stopWatch); }
3.2 打印 Banner
Spring Boot 每次启动是还会打印一个自己的 LOGO，就像下面这样：
这种做法很常见，像 Redis、Docker 等都会在启动的时候将自己的 LOGO 打印出来。Spring Boot 默认情况下会打印那个标志性的 “树叶” 和 “Spring” 的字样，下面带着当前的版本。
在 run () 中编号 8 的位置调用打印 Banner 的逻辑，最终由 SpringBootBanner 类的 printBanner () 完成。这个图案定义在一个常量数组中，代码如下：
class SpringBootBanner implements Banner { private static final String[] BANNER = { "", " . ____ _ __ _ _", " /\\\\ / ___'_ __ _ _(_)_ __ __ _ \\ \\ \\ \\", "( ( )\\___ | '_ | '_| | '_ \\/ _` | \\ \\ \\ \\", " \\\\/ ___)| |_)| | | | | || (_| | ) ) ) )", " ' |____| .__|_| |_|_| |_\\__, | / / / /", " =========|_|==============|___/=/_/_/_/" }; ...... public void printBanner(Environment environment, Class<?> sourceClass, PrintStream printStream) { for (String line : BANNER) { printStream.println(line); } ...... } }
真正打印的逻辑就是 printBanner () 方法里面的那个 for 循环。
3.3 创建上下文实例createApplicationContext
下面我们来到 run () 方法中编号 9 的位置，这里调用了一个 createApplicationContext () 方法，点进去我们会看到它的代码如下：
public static final String DEFAULT_SERVLET_WEB_CONTEXT_CLASS = "org.springframework.boot." + "web.servlet.context.AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext"; protected ConfigurableApplicationContext createApplicationContext() { Class<?> contextClass = this.applicationContextClass; if (contextClass == null) { try { switch (this.webApplicationType) { case SERVLET: contextClass = Class.forName(DEFAULT_SERVLET_WEB_CONTEXT_CLASS); break; case REACTIVE: contextClass = Class.forName(DEFAULT_REACTIVE_WEB_CONTEXT_CLASS); break; default: contextClass = Class.forName(DEFAULT_CONTEXT_CLASS); } } catch (ClassNotFoundException ex) { throw new IllegalStateException( "Unable create a default ApplicationContext, please specify an ApplicationContextClass", ex); } } return (ConfigurableApplicationContext) BeanUtils.instantiateClass(contextClass); }
这个方法就是根据 SpringBootApplication 的 webApplicationType 属性的值，利用反射来创建不同类型的应用上下文（context）。而属性 webApplicationType 的值是在前面执行构造方法的时候由 WebApplicationType.deduceFromClasspath()获得的。通过方法名很容易看出来，就是根据 classpath 中的类来推断当前的应用类型。
我们这里是一个普通的 Web 应用，所以最终返回的类型为 SERVLET。所以会通过反射加载 DEFAULT_SERVLET_WEB_CONTEXT_CLASS，最后返回一个 AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext实例（就像我们上文所说的那样）。
3.4 构建容器上下文prepareContext
接着我们来到 run () 方法编号 11 的 prepareContext () 方法。通过方法名，我们也能猜到它是为 context 做上台前的准备工作的。
private void prepareContext(ConfigurableApplicationContext context, ConfigurableEnvironment environment, SpringApplicationRunListeners listeners, ApplicationArguments applicationArguments, Banner printedBanner) { ...... // 加载资源 load(context, sources.toArray(new Object[0])); listeners.contextLoaded(context); }
在这个方法中，会做一些准备工作，包括初始化容器上下文、设置环境、加载资源等。
加载资源
上面的代码中，又调用了一个很关键的方法 —— load ()。这个 load () 方法真正的作用是去调用 BeanDefinitionLoader 类的 load () 方法。源码如下：
class BeanDefinitionLoader { ...... int load() { int count = 0; for (Object source : this.sources) { count += load(source); } return count; } private int load(Object source) { Assert.notNull(source, "Source must not be null"); if (source instanceof Class<?>) { return load((Class<?>) source); } if (source instanceof Resource) { return load((Resource) source); } if (source instanceof Package) { return load((Package) source); } if (source instanceof CharSequence) { return load((CharSequence) source); } throw new IllegalArgumentException("Invalid source type " + source.getClass()); } ...... }
可以看到，load () 方法在加载 Spring 中各种资源。其中我们最熟悉的就是 load ((Class<?>) source) 和 load ((Package) source) 了。一个用来加载类，一个用来加载扫描的包。
load ((Class<?>) source) 中会通过调用 isComponent () 方法来判断资源是否为 Spring 容器管理的组件。 isComponent () 方法通过资源是否包含 @Component 注解（@Controller、@Service、@Repository 等都包含在内）来区分是否为 Spring 容器管理的组件。
而 load ((Package) source) 方法则是用来加载 @ComponentScan 注解定义的包路径。
3.5 小结
我们知道，Spring 是一个容器，我们喜欢它的一个重要原因就是它帮我们把 Bean 进行了统一的管理。Bean 的创建与销毁都由 Spring 来完成，而我们只需要关注使用，这也是 Spring IoC 的核心工作内容。
到此，Spring 真正开始开展 Bean 管理的工作了，prepareContext () 方法把所有需要管理的 Bean 统计出来，在后面的 refreshContext () 方法中会进行更进一步的操作。 refreshContext () 方法和自动配置关系紧密。
