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简单叙述 Spring Boot 启动过程

article 2024/11/14 11:48:07

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Spring Boot 是一个帮助 Java 开发者快速搭建和启动应用的框架。了解它的启动过程，可以帮助我们深入理解 Spring Boot 的工作原理，尤其是它如何将配置、组件扫描、自动配置等内容串联起来。我们用一个直观的流程来解读 Spring Boot 的启动过程。

1. 准备阶段：应用启动的入口

Spring Boot 应用程序的启动通常从一个 main 方法开始（在 Application 类中）。这个 main 方法会调用 SpringApplication.run(Application.class, args)，其实就是从这一步开始启动整个应用。

流程描述：

你可以把 SpringApplication.run() 理解为一个“开关”，它会启动一连串的动作。
一旦调用 run()，Spring Boot 就会进入自动化启动的“准备阶段”。

2. 创建 SpringApplication 对象：开始启动工作

SpringApplication.run() 会首先创建一个 SpringApplication 对象。这个对象可以看作是启动应用的“总指挥”，主要负责：

设置应用的环境（Environment），比如是否是开发环境、生产环境等。
加载初步配置。
为后续的步骤做准备工作，比如准备监听器、事件发布等。

小贴士：在这个阶段，Spring Boot 会检查一些常见的配置文件（如 application.properties 或 application.yml），并准备将这些配置信息应用到启动流程中。

3. 配置环境（Environment）：识别开发环境与生产环境

Spring Boot 的 SpringApplication 对象会进一步去配置环境。比如，通过读取配置文件或者系统属性，它能识别应用当前是在开发环境还是生产环境，并根据不同环境做适当的优化。

案例：

假设你在 application.yml 中配置了 spring.profiles.active=dev，Spring Boot 会加载适用于 dev 环境的配置。
这种分环境的配置机制，让应用在开发和生产之间可以无缝切换。

4. 启动监听器和初始化器：感知启动的关键事件

Spring Boot 启动过程中，还会初始化一些监听器（Listeners）和初始化器（Initializers）。它们的作用是“监听”启动过程中的各个步骤，并在关键时刻触发特定的逻辑。

案例：

你可以注册一个监听器，在 Spring Boot 启动时触发一些定制的行为，比如打印系统信息、记录日志等。

效果：

这种机制帮助开发者对启动过程拥有更高的可控性，也可以在启动时执行一些初始化工作。

5. 创建 ApplicationContext 容器：加载核心 Bean

这个步骤中，Spring Boot 会启动 ApplicationContext（应用上下文），它可以理解为一个容器，负责管理应用中的所有 Bean。

加载过程：

ApplicationContext 会扫描项目中被 @Component、@Service、@Repository 等注解标记的类，把它们注册为 Bean。
Spring Boot 还会根据自动配置（Auto-Configuration），加载额外的 Bean。比如，发现项目里有数据库依赖时，自动配置会加载数据库连接池的相关 Bean。

案例：

当你用 @SpringBootApplication 注解启动项目时，自动配置会根据类路径下的依赖，比如 spring-boot-starter-web，帮你自动加载 Web 服务器的相关配置和 Bean。

6. 自动配置（Auto-Configuration）：自动加载所需 Bean

自动配置是 Spring Boot 启动的核心亮点。Spring Boot 会检测项目中的依赖项，并根据依赖，自动加载对应的配置。比如：

如果有 Web 相关的依赖（如 spring-boot-starter-web），Spring Boot 会自动配置一个内嵌的 Tomcat 服务器。
如果项目中有数据库相关的依赖（如 spring-boot-starter-data-jpa），它会自动加载数据源、事务管理等 Bean。

案例：

假设项目中添加了一个 Redis 依赖（如 spring-boot-starter-data-redis），Spring Boot 会自动配置 Redis 连接池、RedisTemplate 等 Bean，免去了手动配置的麻烦。

7. 启动内嵌 Web 服务器：Tomcat、Jetty、Undertow

如果你的项目是一个 Web 项目（包含 Web 依赖），Spring Boot 会启动一个内嵌的 Web 服务器，比如 Tomcat。这个步骤会绑定端口（默认是 8080），并启动一个 Web 服务，准备接收 HTTP 请求。

效果：

Spring Boot 的内嵌服务器特性，让我们无需安装和配置外部服务器，这也是 Spring Boot 应用可以直接运行的原因之一。

8. 执行 CommandLineRunner 和 ApplicationRunner

在 Spring Boot 的启动流程最后，如果项目里实现了 CommandLineRunner 或 ApplicationRunner 接口的 Bean，那么这些 Bean 的 run() 方法会被调用，执行启动后的收尾工作。

案例：

例如，你可以实现一个 CommandLineRunner，在项目启动完成后执行一些初始化操作，比如从数据库加载默认数据，或检查系统状态等。

9. 启动完成：应用已准备好接收请求

到这里，Spring Boot 的启动流程基本完成。你的应用已经启动，所有配置已加载、Bean 已注册，服务也在监听端口等待请求。整个启动过程就是一个自动化和配置化的过程，让你专注业务代码，而不需要为每个 Bean、每个组件的配置费心。

总结

Spring Boot 的启动过程可以理解为九个关键步骤：

启动入口：调用 SpringApplication.run()，启动流程。
创建 SpringApplication 对象：做启动前的准备。
配置环境：识别开发环境与生产环境。
启动监听器和初始化器：处理关键事件。
创建 ApplicationContext 容器：加载 Bean。
自动配置：根据依赖自动加载相关配置。
启动 Web 服务器：若是 Web 项目，启动内嵌服务器。
执行 CommandLineRunner / ApplicationRunner：启动后执行收尾工作。
启动完成：应用准备好，开始接收请求。

Spring Boot 的启动过程充分展示了其“约定优于配置”的理念，极大简化了 Java 项目的启动流程。希望这篇文章能帮助你对 Spring Boot 的启动过程有更清晰的认识！