最近抽空学习了SpringBoot的代码，本次主要对SpringBoot的启动流程进行总结。如下代码所示，SpringBoot启机可分为两个大步骤：首先是初始化一个SpringApplication对象，然后执行该对象的run()。本文将根据这两个步骤分两部分总结。

1.SpringApplication初始化流程

进入SpringApplication对象，可以如下代码：

该初始化的主要目的是从SpringBoot的spring.factories配置文件中，找到ApplicationContextInitializer和ApplicationListener两个接口的实现类名称，便于后期生成对应的实例。其中：ApplicationContextInitializer的主要目的是在ConfigurableApplicationContext做refresh之前，对ConfigurableApplicationContext实例做进一步的设置或处理。ApplicationListener是Spring框架对Java事件监听机制的一种框架实现，主要用于启机流程中对各个步骤的事件进行监听与处理。

SpringApplication对象通过方法getSpringFactoriesInstances()以反射的形式加载对应的类，具体流程如下：

1.通过SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames()从所有jar包的"META-INF/spring.factories"配置文件中加载类名称。

其中，类加载器默认采用AppClassLoader：

SpringApplication调用createSpringFactoriesInstances()方法，根据入参“type”，完成类的加载与初始化：

至此，Application对象完成了主要的初始化流程，为后续的启机流程奠定了基础。

2.SpringBoot启机流程

真正执行SpringBoot启机流程的是Application的run()方法：

1.通知监听器，SpringBoot开始启动

声明一个SpringApplicationRunListeners对象，并通过SpringFactoriesLoader查找所有spring.factories中key为“org.springframework.boot.SpringApplicationRunListener”的值，并加载对应的接口类。SpringApplicationRunListeners通过调用starting()方法通知所有的SpringApplicationRunListener应用开始启动了。

SpringApplicationRunListeners本质上就是一个事件发布者的包装类，在SpringBoot应用启动的不同时间点发布不同应用事件类型(ApplicationEvent)，如果有哪些事件监听者(ApplicationListener)对这些事件感兴趣，则可以接收并且处理。SpringApplicationRunListeners对象中包含一个真正事件发布者的类对象EventPublishingRunListener，该类实现了SpringApplicationRunListener，并实现了其方法，用于在启机过程中的不同阶段发布对应的通知：

此处发布了一个SpringBoot开始启动事件：

2.创建并配置Environment

Environment用于描述SpringBoot的运行环境，其配置主要来源于两个方面：配置文件(profile)和属性(properties)。其中不同的环境(eg：生产环境、预发布环境)可以使用不同的配置文件，而属性则可以从配置文件、环境变量、命令行参数等来源获取。当Environment准备好后，在整个SpringBoot应用的任何时候，都可以从Environment中获取资源。该部分的实现代码如下：

主要实现包括了两部分：

1. 配置Environment：从profile以及properties读取配置到对象中，供后续使用。
2. 调用SpringApplicationRunListener的environmentPrepared()方法，通知事件监听者进行事件处理。

3.控制台打印Banner

该步主要是从项目路径下读取“banner.txt”，实现自定义启动图形，如果没有则默认使用SpringBoot的启机图形。

4.创建ApplicationContext容器

根据不同的项目类型，创建不同的ApplicationContext上下文容器。

其中项目类型包括下面三种：

5.创建启机异常处理对象

从spring.factories中读取配置的异常处理类名称，并初始化。如果SpringBoot启机异常，则用于分析 、汇报异常信息。代码执行流程类似事件监听器。

6.ApplicationContext上下文预处理

该流程的实现代码如下：

1. 将上文已经加载的Environment赋值给ApplicationContext。
2. 遍历调用所有的ApplicationContextInitializer的initialize()方法，对已经创建好的ApplicationContext进行进一步的处理
3. 通过SpringApplicationRunListener的contextPrepared()方法，通知所有的监听者ApplicationContext已经准备完毕
4. 将所有的bean加载到容器中
5. 通过SpringApplicationRunListener的contextLoaded()方法，通知所有的监听者ApplicationContext已经装载完毕

7.刷新IoC容器

容器刷新的执行设计以下流程：

其中：

1. invokeBeanFactoryPostProcessors()方法会实例化和调用所有 BeanFactoryPostProcessor。BeanFactoryPostProcessor 接口是 Spring 初始化 BeanFactory 时对外暴露的扩展点，Spring IoC 容器允许 BeanFactoryPostProcessor 在容器实例化任何 bean 之前读取 bean 的定义，并可以修改它。这里有个特殊的BeanFactoryPostProcessor 称作BeanDefinitionRegistryPostProcessor，其 继承自 BeanFactoryPostProcessor，比 BeanFactoryPostProcessor 具有更高的优先级，主要用来在常规的 BeanFactoryPostProcessor 检测开始之前注册其他 bean 定义，其对应的Class为ConfigurationClassPostProcessor。ConfigurationClassPostProcessor用于解析处理各种注解，包括：@Configuration、@ComponentScan、@Import、@PropertySource、@ImportResource、@Bean。当处理@import注解的时候，就会调用这一小节中的EnableAutoConfigurationImportSelector.selectImports()来完成自动配置功能。(更多自动配置功能请见“自定义实现SpringBoot的starter”)
2. registerBeanPostProcessors()方法会实例化和注册所有 BeanPostProcessor。BeanFactoryPostProcessor 是针对 BeanFactory 的扩展，主要用在 bean 实例化之前，读取 bean 的定义，并可以修改它。BeanPostProcessor 是针对 bean 的扩展，主要用在 bean 实例化之后，执行初始化方法前后，允许开发者对 bean 实例进行修改。

注：该步骤是Ioc容器加载Bean的核心流程，流程太长，没完全消化，感兴趣的小伙伴可以查阅大神的文章“Spring IoC源码学习”

8.ApplicationContext上下文刷新后处理

该方法为预留接口，当前SpringBoot启机流程并未实现

9.通知监听器，SpringBoot启动完成

10.执行Runner

查找当前context中是否注册有CommandLineRunner和ApplicationRunner，如果有则遍历执行。

11.通知监听器，SpringBoot正在运行

12.启机异常处理

如果启机流程执行过程中，遇到了异常情况，则由handleRunFailure()方法进行处理，包括：

1. 异常退出码处理
2. 通知监听器，SpringBoot启动时异常
3. 汇报异常并打印log