第五节 Starter 的加载全貌

news2024/7/5 0:20:38

tips：下载源码，再结合本章内容，学习整个加载过程。

上一章，我们理解了 spring.factories 的触发时机，但放在 SpringBoot 的整个加载过程来讲，只能算部分。而这一章，将从 SpringBoot 的加载全貌，进一步理解 Starter 的加载时机。

SpringBoot 的整个启动流程是比较复杂的，代码也较多；尽量抓住核心部分进行讲解。当然也不能对所有代码逐行进行分析，坚持二八原则。

一、SpringBoot 启动过程

对于整个 SpringBoot 应用组成，可以分为两个部分。 一部分是 SpringBoot 核心基础，另外一部分是 spring framework 框架核心。通过这两部分组合，实现 SpringBoot 的加载启动

下图展示了 SpringBoot 启动过程高层次的组件图。本文主要围绕图片中左边部分(SpringBoot加载过程)

二、解析关键类

Spring Boot 启动的关键代表类。 ConfigurationClassParser 在整个 bean 启动过程中起到了十分关键的作用，它也是 Starter 与 SpringBoot 建立联系的桥梁。

各个类的描述

类	作用和描述
SpringApplication	Spring Boot 应用启动的主要入口点。它负责引导应用程序，创建并配置Spring上下文
SpringApplicationRunListeners	监听器用于在应用程序的不同启动阶段接收事件通知；例如环境准备、上下文创建和应用程序启动等
ApplicationContext	这是 Spring 框架的中心接口，代表了 Spring 容器。它管理应用程序中的bean定义、解析依赖关系等
BeanDefinition	这是Spring中的一个核心概念，代表了 Spring 容器中的一个 bean 的定义，包括它的属性、构造器参数和具体的实现类等信息
ConfigurationClassPostProcessor	特殊的 BeanFactory 后置处理器，用于处理 @Configuration 注解的类，从而读取和解析应用程序的配置。
ConfigurationClassParser	用于解析@Configuration注解的类，分析@Bean方法以及@ComponentScan、@Import等注解。是最重要的解析类。
AutoConfigurationImportSelector	实现 ImportSelector 接口，在 ConfigurationClassParser # processDeferredImportSelectors 处理 spring.factories 中的 Configuration 类，是自动装配、扩展的核心组件
SpringFactoriesLoader	自定义spi的实现，读取spring.factories中的数据
BeanFactory	Spring的一个核心接口，它提供了高级别的bean工厂能力，用于管理和创建应用程序中的bean
BeanDefinitionRegistry	是一个接口，提供了注册 BeanDefinition 以及查询 BeanDefinition 的能力

关键核心类： ConfigurationClassPostProcessor、ConfigurationClassParser、SpringFactoriesLoader、ConfigurationClassPostProcessor 等几个类；其他几个是 bean 的实例化。

下面的时序图给出了关键位置。

三、关键时序图

通过后置处理器 ConfigurationClassPostProcessor 调用 ConfigurationClassParser 来解析配置类，包括读取配置类中的注解信息，比如 @Bean、@ComponentScan、@Import等，并将其转化为容器中管理的bean定义。

ConfigurationClassParser 是解析核心。

在 ConfigurationClassParser # processDeferredImportSelectors 将处理所有延迟的ImportSelectors

能够处理 spring.factories 中的 org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration ，是通过 importSelector # selectImports 返回 list 集合。而 importSelector 接口实现最重要的类则是AutoConfigurationImportSelector

四、桥梁纽带之`AutoConfigurationImportSelector`

org.springframework.context.annotation.ConfigurationClassParser#processDeferredImportSelectors 将是建立 spring.factories 与 Spring 容器之间的桥梁，而AutoConfigurationImportSelector 是整个自动装配的纽带。

AutoConfigurationImportSelector是Spring Boot自动配置机制的关键组成部分。

自动配置类选择: AutoConfigurationImportSelector实现了Spring Framework中的ImportSelector接口，它负责在Spring Boot应用程序启动过程中选择和激活一系列的自动配置类。
读取spring.factories: 它使用SpringFactoriesLoader来读取在类路径中的META-INF/spring.factories文件的全路径名。
AutoConfigurationImportSelector通过AutoConfigurationImportFilter接口实现的实例来过滤自动配置类，确保只有符合当前应用程序上下文条件的自动配置类被包含在内。

AutoConfigurationImportSelector可以智能地应用对应的配置，从而为应用程序提供了很大的灵活性和便利。

关于 AutoConfigurationImportSelector的引入过程如下：

@SpringBootApplication > @EnableAutoConfiguration > @Import(AutoConfigurationImportSelector.class)

关于 AutoConfigurationImportSelector 类图情况

通过 AutoConfigurationImportFilter 的使用，AutoConfigurationImportSelector 可以精确地控制哪些自动配置类应被激活，以及哪些应被排除，确保了自动配置的灵活性和准确性。

实现了 DeferredImportSelector 的接口， Spring 调用其 selectImports() 方法。其中 DeferredImportSelector 继承了 ImportSelector，DeferredImportSelector 实例的 selectImports() 方法的调用时机晚于 ImportSelector 实例，等到 @Configuration 注解中相关的业务全部都处理完了才会调用

AutoConfigurationImportSelector: 实现 ImportSelector 接口，负责读取spring.factories文件，并将符合条件的配置类名作为候选配置返回给Spring容器。

SpringFactoriesLoader: 用于加载 spring.factories 文件中指定的工厂名。

读取过程如下所示：

五、全局解析时序图

图一、重点关注 springBoot 应用启动过程，以及 springBoot 和 ConfigurationClassParser 之间的时序。

图二、重点关注 spring.factories 的加载以及和 AutoConfigurationImportSelector 之间的关系

图三、重点关注 ConfigurationClassParser 解析过程

特别说明：解析是一个递归过程，下面的时序图只能表示逻辑思想，不是严格的顺序。

六、本章小结

SpringBoot Application 包含两个核心部分：一部分 SpringBoot, 一部分 Spring framework core
其中最核心关键的是 ConfigurationClassParser，processDeferredImportSelectors 是 Starter 与 Spring 容器核心的桥梁。

到这里，对整个 Starter 的解析过程，已经有了一个大概的理解，接下来，我们会再深入地分析自动装配过程和 ConfigurationClassParser 源码解析。

七、延伸阅读 configClasses -> BeanDefinition

上面只是解析 ConfigurationClass，将其变成 Spring容器（DefaultListableBeanFactory）中的 BeanDefinition。还需 ConfigurationClassBeanDefinitionReader 等处理。

关键代码 org.springframework.context.annotation.ConfigurationClassPostProcessor#processConfigBeanDefinitions

public void processConfigBeanDefinitions(BeanDefinitionRegistry registry) {
     ....
    do {
        parser.parse(candidates);
         ...

        // Read the model and create bean definitions based on its content
        if (this.reader == null) {
            this.reader = new ConfigurationClassBeanDefinitionReader(
                    registry, this.sourceExtractor, this.resourceLoader, this.environment,
                    this.importBeanNameGenerator, parser.getImportRegistry());
        }
       // 将 configClasses 变成 BeanDefinition
        this.reader.loadBeanDefinitions(configClasses);
        ...
    }
    while (!candidates.isEmpty());
    ...
}

执行之前 this.reader.loadBeanDefinitions(configClasses);