1.@SpringBootApplication注解

在讲解启动原理之前先介绍一个非常重要的注解@SpringBootApplication，这个注解在Springboot程序的入口文件Application.java中必须添加。@SpringBootApplication是一个整合了三个核心注解的组合注解。

三个核心注解的作用机制：

@SpringBootConfiguration：声明主类为配置类

@EnableAutoConfiguration：激活Springboot的自动配置机制，按条件加载自动配置类

@ComponentScan：组件扫描，自动扫描当前包及其子包下定义Bean的注解，如@Component，@Service，@Controller，然后将注解对应的类注册为Bean

三个注解共同协作，实现“约定优于配置”的原则

2.启动过程源码分析

2.1 SpringApplication类初始化

执行Main函数后，调用SpringApplication类实列化对象时，在SpringApplication构造函数中完成了以下操作：

• 确定主配置类和扫描范围

Springboot通过注解@SpringBootApplication识别到主配置类，在构造函数中，判断主配置类如果不为空，保存主配置类

主配置类确定后，组件扫描的基准路径也就确定了。如果在入口文件中没有@ComponentScan显示指定扫描路径，则默认扫描主配置类所在包及其子包下的组件

如下面的代码，通过@ComponentScan显示指定扫描路径的同时，还通过scanBasePackageClasses显示指定了扫描起点

• 推断项目类型

推断项目的类型可能为reactive、none、servlet三种类型，默认为servlet类型

• 加载容器初始化类

从META-INF/spring.factories加载所有ApplicationContextInitializer实现类。

• 初始化监听器

从META-INF/spring.factories加载所有ApplicationListener实现类

• 推断主启动类

通过分析调用栈找到第一个包含main方法的类，通常和主配置类是一个类

2.2 加载外部配置文件

执行SpringApplication.run()后，进入public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {...}，启动监听后开始加载配置文件的配置信息存放在Environment对象中。

Springboot外部配置文件主要包含application.properties 和application.yml文件，这些文件中通常会指定启动端口号、数据库连接信息，公共属性，如服务url、公共账号等。加载顺序为：properties>yml>yaml，如果不同文件存在同名配置时，后加载的文件会覆盖先加载文件的同名配置。

2.3 创建Ioc容器

创建Spring应用上下文context，Spring应用上下文本质上就是一个Ioc容器

2.4 容器刷新前准备

源码入口如下：

在容器准备阶段完成了以下操作：

• 将2.2中存储了外部配置文件、命令行参数、JVM参数的Environment加载到容器中
• 注册核心单例Bean：SpringApplication实例本身、ApplicationArguments、Banner
• 调用容器初始化类：执行2.1中从META-INF/spring.factories加载的所有ApplicationContextInitializer实现类
• 加载主配置类到容器中：为后续的组件扫描和自动配置做准备
• 触发ApplicationPreparedEvent事件，通知所有监听器容器已准备就绪

2.5 容器刷新

源码入口如下：

这一步是Springboot的启动核心，在这一步完成了很多重要的操作，具体如下：

• 创建BeanFactory

BeanFactory是Springboot中最核心的接口之一，负责管理和创建Bean对象

• 注册配置类

将Springboot的主配置类和其他配置类加载进BeanFactory中

• 扫描组件，注册Bean

@ComponentScan自动扫描项目中被@Component及派生注解@Service、 @Controller、  @Repository、@RestController标记的类，并自动将这些注解标记的类解析为BeanDefinition，然后在注册到BeanDefinitionRegistry中。

• 解析配置类

在解析配置类时，如果类中有@Bean标记的类，则会将这些类先解析为BeanDefinition并注册到BeanDefinitionRegistry中。

• 启动自动配置机制

ConfigurationClassPostProcessor在此阶段开始解析@SpringBootApplication中的@EnableAutoConfiguration，触发AutoConfigurationImportSelector加载META-INF/spring.factories中定义的自动配置类。但不是所有配置类都会生效，而是由条件化装配机制来决定哪些自动配置类会生效，这一机制通过@Conditional系列注解来实现，然后在按照优先级顺序进行配置：显式定义的Bean>自动配置的Bean

比如说如果我们的应用是servlet类型，那会去找这些类

这些类文件在org.springframework.boot.autoconfigure文件夹里

• 注册Bean后置处理器

从BeanFactory中扫描所有实现了BeanPostProcessor (Bean后置处理器) 接口的BeanDefinition，按照优先级顺序实例化并注册这些后置处理器，BeanPostProcessor会参与后续Bean的创建、初始化及依赖注入过程

• 创建Tomcat 服务器实例

在onRefresh()中调用createWebServer()创建Tomcat 服务器实例，绑定端口，但未启动

• 注册和初始化事件监听器

为后续监听容器刷新完成事件，应用启动完成事件做准备

• 实例化Bean

遍历BeanFactory中注册的所有Bean定义，完成所有非懒加载单例Bean的实列化。

代码：BeanFactory调用createBeanInstance()方法

• 依赖注入

解析Bean之间的依赖关系，自动注入@Autowired、@Resource等标记的依赖

• 初始化Bean

对Bean进行自定义配置，完成最终的配置，使Bean达到可用的状态

代码：BeanFactory实现InitializingBean接口的afterPropertiesSet()方法

• 启动tomcat服务器

启动tomcat服务器，发布容器刷新完成事件ContextRefreshedEvent，标志容器完全就绪

2.6 启动收尾

源码如下：

Springboot启动的最后阶段完成以下操作：

• 停止启动计时器
• 发布ApplicationStartedEvent，通知所有监听器Springboot应用已启动但未完全就绪
• 执行所有Runners：先执行所有ApplicationRunner，在执行所有CommandLineRunner
• 发布ApplicationReadyEvent，通知所有监听器Springboot应用完全就绪

3.启动原理总结

根据第2大点启动源码分析，启动原理可以概括为：

SpringBoot基于”约定优于配置“的核心设计原则，通过约定的注解@SpringBootApplication确定了主配置类，在通过@SpringBootApplication中的@ComponentScan完成约定的组件扫描，并自动将这些注解标记的类完成注册Bean，在通过@SpringBootApplication中的@EnableAutoConfiguration触发自动配置，使用“条件化装配机制”实现按需配置，最后实例化和初始化Bean，启动内嵌服务器，最终完成SpringBoot应用的启动。