Java重要面试名词整理（十六）：SpringBoot

由于SpringBoot和Spring、SpringMVC重合度较高，更多详细内容请参考https://blog.csdn.net/weixin_73195042/article/details/144632385

本文着重于SpringBoot的启动流程

文章目录

- 概念
- 启动流程底层分析
- - 构造SpringApplication对象
  - run(String... args)方法
  - SpringBoot完整的配置优先级
- 常用条件注解

概念

Spring Boot是一个基于Spring的套件，它帮我们预组装了Spring的一系列组件，以便以尽可能少的代码和配置来开发基于Spring的Java应用程序。

SpringBoot内置了多种Servlet容器（如Tomcat、Jetty和Undertow），开发者可以根据需要选择合适的Servlet容器。内嵌Servlet容器使得开发者无需额外配置和部署应用服务器，大大简化了应用程序的部署过程。

Spring Boot有四大神器，分别是auto-configuration、starters、cli、actuator

执行器（Actuator）的定义

执行器是一个制造业术语，指的是用于移动或控制东西的一个机械装置，一个很小的改变就能让执行器产生大量的运动。
An actuator is a manufacturing term that refers to a mechanical device for moving or controlling something. Actuators can generate a large amount of motion from a small change.

端点(Endpoints)

执行器端点（endpoints）可用于监控应用及与应用进行交互，Spring Boot包含很多内置的端点，你也可以添加自己的。例如，health端点提供了应用的基本健康信息。
每个端点都可以启用或禁用。这控制着端点是否被创建，并且它的bean是否存在于应用程序上下文中。要远程访问端点，还必须通过JMX或HTTP进行暴露,大部分应用选择HTTP，端点的ID映射到一个带/actuator前缀的URL。

启动流程底层分析

构造SpringApplication对象

1、推测web应用类型

如果项目依赖中存在org.springframework.web.reactive.DispatcherHandler，并且不存在org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet，那么应用类型为WebApplicationType.REACTIVE
如果项目依赖中不存在org.springframework.web.reactive.DispatcherHandler**，也不存在org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet，那么应用类型为**WebApplicationType.NONE
否则，应用类型为WebApplicationType.SERVLET

2、获取BootstrapRegistryInitializer对象

从"META-INF/spring.factories"中读取key为BootstrapRegistryInitializer类型的扩展点，并实例化出对应扩展点对象
BootstrapRegistryInitializer的作用是可以初始化BootstrapRegistry
上面的DefaultBootstrapContext对象就是一个BootstrapRegistry，可以用来注册一些对象，这些对象可以用在从SpringBoot启动到Spring容器初始化完成的过程中
我的理解：没有Spring容器之前就利用BootstrapRegistry来共享一些对象，有了Spring容器之后就利用Spring容器来共享一些对象

3、获取ApplicationContextInitializer对象

从"META-INF/spring.factories"中读取key为ApplicationContextInitializer类型的扩展点，并实例化出对应扩展点对象
顾名思义，ApplicationContextInitializer是用来初始化Spring容器ApplicationContext对象的，比如可以利用ApplicationContextInitializer来向Spring容器中添加ApplicationListener

4、获取ApplicationListener对象

从"META-INF/spring.factories"中读取key为ApplicationListener类型的扩展点，并实例化出对应扩展点对象
ApplicationListener是Spring中的监听器，并不是SpringBoot中的新概念，不多解释了

5、推测出Main类（main()方法所在的类）

没什么具体的作用，逻辑是根据当前线程的调用栈来判断main()方法在哪个类，哪个类就是Main类

run(String… args)方法

创建DefaultBootstrapContext对象
利用BootstrapRegistryInitializer初始化DefaultBootstrapContext对象
获取SpringApplicationRunListeners

这三个步骤没什么特殊的

5、触发SpringApplicationRunListener的starting()

默认情况下SpringBoot提供了一个EventPublishingRunListener，它实现了SpringApplicationRunListener接口，默认情况下会利用EventPublishingRunListener发布一个ApplicationContextInitializedEvent事件，程序员可以通过定义ApplicationListener来消费这个事件

6、创建Environment对象

Environment对象表示环境变量，该对象内部主要包含了:

当前操作系统的环境变量
JVM的一些配置信息
-D方式所配置的JVM环境变量

7、触发SpringApplicationRunListener的environmentPrepared()

默认情况下会利用EventPublishingRunListener发布一个ApplicationEnvironmentPreparedEvent事件，程序员可以通过定义ApplicationListener来消费这个事件，比如默认情况下会有一个EnvironmentPostProcessorApplicationListener来消费这个事件，而这个ApplicationListener接收到这个事件之后，就会解析application.properties、application.yml文件，并添加到Environment对象中去。

8、打印Banner

没什么特殊的，打印spring。

9、创建Spring容器对象（ApplicationContext）

会利用ApplicationContextFactory.DEFAULT，根据应用类型创建对应的Spring容器。

ApplicationContextFactory.DEFAULT为：

ApplicationContextFactory DEFAULT = (webApplicationType) -> {
    try {
        switch (webApplicationType) {
            case SERVLET:
                return new AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext();
            case REACTIVE:
                return new AnnotationConfigReactiveWebServerApplicationContext();
            default:
                return new AnnotationConfigApplicationContext();
        }
    }
    catch (Exception ex) {
        throw new IllegalStateException("Unable create a default ApplicationContext instance, "
                                        + "you may need a custom ApplicationContextFactory", ex);
    }
};

所以：

应用类型为SERVLET，则对应AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext
应用类型为REACTIVE，则对应AnnotationConfigReactiveWebServerApplicationContext
应用类型为普通类型，则对应AnnotationConfigApplicationContext

10、利用ApplicationContextInitializer初始化Spring容器对象

默认情况下SpringBoot提供了多个ApplicationContextInitializer，其中比较重要的有ConditionEvaluationReportLoggingListener，别看到它的名字叫XXXListener，但是它确实是实现了ApplicationContextInitializer接口的。

在它的initialize()方法中会：

将Spring容器赋值给它的applicationContext属性
并且往Spring容器中添加一个ConditionEvaluationReportListener（ConditionEvaluationReportLoggingListener的内部类），它是一个ApplicationListener
并生成一个ConditionEvaluationReport对象赋值给它的report属性

ConditionEvaluationReportListener会负责接收ContextRefreshedEvent事件，也就是Spring容器一旦启动完毕就会触发ContextRefreshedEvent，ConditionEvaluationReportListener就会打印自动配置类的条件评估报告。

11、触发SpringApplicationRunListener的contextPrepared()

默认情况下会利用EventPublishingRunListener发布一个ApplicationContextInitializedEvent事件，默认情况下暂时没有ApplicationListener消费了这个事件

12、调用DefaultBootstrapContext对象的close()

没什么特殊的，忽略

13、将启动类作为配置类注册到Spring容器中（load()方法）

将SpringApplication.run(MyApplication.class);中传入进来的类，比如MyApplication.class，作为Spring容器的配置类

14、触发SpringApplicationRunListener的contextLoaded()

默认情况下会利用EventPublishingRunListener发布一个ApplicationPreparedEvent事件

15、刷新Spring容器

调用Spring容器的refresh()方法，结合第9、13步，相当于执行了这样一个流程：

AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext();
applicationContext .register(MyApplication.class)
applicationContext .refresh()

16、触发SpringApplicationRunListener的started()

发布ApplicationStartedEvent事件和AvailabilityChangeEvent事件，AvailabilityChangeEvent事件表示状态变更状态，变更后的状态为LivenessState.CORRECT

LivenessState枚举有两个值：

CORRECT：表示当前应用正常运行中
BROKEN：表示当前应用还在运行，但是内部出现问题，暂时还没发现哪里用到了

17、调用ApplicationRunner和CommandLineRunner

获取Spring容器中的ApplicationRunner类型的Bean
获取Spring容器中的CommandLineRunner类型的Bean
执行它们的run()

18、触发SpringApplicationRunListener的ready()

发布ApplicationReadyEvent事件和AvailabilityChangeEvent事件，AvailabilityChangeEvent事件表示状态变更状态，变更后的状态为ReadinessState.ACCEPTING_TRAFFIC

ReadinessState枚举有两个值：

ACCEPTING_TRAFFIC：表示当前应用准备接收请求
REFUSING_TRAFFIC：表示当前应用拒绝接收请求，比如Tomcat关闭时，就会发布AvailabilityChangeEvent事件，并且状态为REFUSING_TRAFFIC

19、上述过程抛异常了就触发SpringApplicationRunListener的failed()

发布ApplicationFailedEvent事件

SpringBoot完整的配置优先级

https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/features.html#features.external-config

优先级由高到低

Default properties (specified by setting SpringApplication.setDefaultProperties).
@PropertySource annotations on your @Configuration classes. Please note that such property sources are not added to the Environment until the application context is being refreshed. This is too late to configure certain properties such as logging.* and spring.main.* which are read before refresh begins.
Config data (such as application.properties files).
A RandomValuePropertySource that has properties only in random.*.
OS environment variables.
Java System properties (System.getProperties()).
JNDI attributes from java:comp/env. 不管它
ServletContext init parameters.
ServletConfig init parameters.
Properties from SPRING_APPLICATION_JSON (inline JSON embedded in an environment variable or system property).
Command line arguments.
properties attribute on your tests. Available on @SpringBootTest and the test annotations for testing a particular slice of your application.
@TestPropertySource annotations on your tests.
Devtools global settings properties in the $HOME/.config/spring-boot directory when devtools is active.

常用条件注解

SpringBoot中的常用条件注解有：

ConditionalOnBean：是否存在某个某类或某个名字的Bean
ConditionalOnMissingBean：是否缺失某个某类或某个名字的Bean
ConditionalOnSingleCandidate：是否符合指定类型的Bean只有一个
ConditionalOnClass：是否存在某个类
ConditionalOnMissingClass：是否缺失某个类
ConditionalOnExpression：指定的表达式返回的是true还是false
ConditionalOnJava：判断Java版本
ConditionalOnWebApplication：当前应用是不是一个Web应用
ConditionalOnNotWebApplication：当前应用不是一个Web应用
ConditionalOnProperty：Environment中是否存在某个属性

当然我们也可以利用@Conditional来自定义条件注解。

条件注解是可以写在类上和方法上的，如果某个条件注解写在了自动配置类上，那该自动配置类会不会生效就要看当前条件能不能符合，或者条件注解写在某个@Bean修饰的方法上，那这个Bean生不生效就看当前条件符不符合。

具体原理是：

Spring在解析某个自动配置类时，会先检查该自动配置类上是否有条件注解，如果有，则进一步判断该条件注解所指定的条件当前能不能满足，如果满足了则继续解析该配置类，如果不满足则不进行解析了，也就是配置类所定义的Bean都得不到解析，也就是相当于没有这些Bean了。
同理，Spring在解析某个@Bean的方法时，也会先判断方法上是否有条件注解，然后进行解析，如果不满足条件，则该Bean不会生效

我们可以发现，SpringBoot的自动配置，实际上就是SpringBoot的源码中预先写好了一些配置类，预先定义好了一些Bean，我们在用SpringBoot时，这些配置类就已经在我们项目的依赖中了，而这些自动配置类或自动配置Bean到底生不生效，就看具体所指定的条件了。

SpringBoot更多细致内容可以参考雷老师的笔记：https://www.yuque.com/leifengyang/springboot3/shuoz4lfeihxno04