一、Spring Boot 啟動(dòng)流程

Spring Boot 應(yīng)用的入口是 main 方法中的 SpringApplication.run()，但這行代碼背后藏著一整套“初始化-配置-啟動(dòng)”的流水線。

我們可以將其分為構(gòu)造階段和運(yùn)行階段兩大步，每一步都有明確的職責(zé)邊界。

1.1 構(gòu)造階段：初始化核心組件

SpringApplication 實(shí)例的創(chuàng)建是啟動(dòng)的第一步，這個(gè)階段的核心是“搭骨架”——確定應(yīng)用類(lèi)型、加載初始化器和監(jiān)聽(tīng)器，為后續(xù)運(yùn)行鋪路。

• 驗(yàn)證主類(lèi)合法性：通過(guò) Assert.notNull 確保傳入的主配置類(lèi)（標(biāo)注 @SpringBootApplication 的類(lèi)）非空，這是整個(gè)應(yīng)用的“根”。
• 推斷應(yīng)用類(lèi)型：通過(guò) WebApplicationType.deduceFromClasspath() 檢查類(lèi)路徑中是否存在 DispatcherServlet（MVC）或 DispatcherHandler（WebFlux），自動(dòng)判斷是 SERVLET、REACTIVE 還是非 Web 應(yīng)用（NONE）。
• 加載初始化器與監(jiān)聽(tīng)器：從 META-INF/spring.factories 中讀取 ApplicationContextInitializer 和 ApplicationListener 的實(shí)現(xiàn)類(lèi)。這些組件是 Spring Boot 的“擴(kuò)展點(diǎn)”，例如初始化器可用于預(yù)先配置上下文，監(jiān)聽(tīng)器可監(jiān)聽(tīng)啟動(dòng)各階段事件。
• 定位主程序類(lèi)：通過(guò)棧追蹤找到調(diào)用 main 方法的類(lèi)，作為應(yīng)用的入口標(biāo)記。

關(guān)鍵源碼片段：

public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class<?>... primarySources) {
    this.resourceLoader = resourceLoader;
    Assert.notNull(primarySources, "PrimarySources must not be null");
    this.primarySources = new LinkedHashSet<>(Arrays.asList(primarySources));
    this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath();
    this.setInitializers(getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));
    this.setListeners(getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
    this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass();
}

1.2 運(yùn)行階段：從環(huán)境準(zhǔn)備到容器啟動(dòng)

SpringApplication.run() 方法是真正的“執(zhí)行引擎”，可細(xì)分為 10 個(gè)關(guān)鍵步驟，環(huán)環(huán)相扣：

1. 啟動(dòng)監(jiān)控與監(jiān)聽(tīng)器：通過(guò) StopWatch 記錄啟動(dòng)時(shí)間，同時(shí)觸發(fā) SpringApplicationRunListeners.starting()，通知所有監(jiān)聽(tīng)器“應(yīng)用開(kāi)始啟動(dòng)”。
2. 環(huán)境配置：創(chuàng)建 ConfigurableEnvironment（根據(jù)應(yīng)用類(lèi)型選擇 StandardServletEnvironment 或 StandardReactiveWebEnvironment），并加載系統(tǒng)變量、配置文件（如 application.yml）等。完成后調(diào)用 environmentPrepared 事件，允許監(jiān)聽(tīng)器對(duì)環(huán)境進(jìn)行二次調(diào)整。
3. 打印 Banner：默認(rèn)打印 Spring Boot 版本信息，可通過(guò) resources/banner.txt 自定義（支持 ASCII 藝術(shù)或變量替換）。
4. 創(chuàng)建應(yīng)用上下文：根據(jù)應(yīng)用類(lèi)型生成對(duì)應(yīng)的 IOC 容器，例如 Servlet 應(yīng)用使用 AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext。
5. 上下文準(zhǔn)備：將環(huán)境、命令行參數(shù)等注入上下文，執(zhí)行初始化器的 initialize 方法，并觸發(fā) contextPrepared 事件。
6. 上下文刷新：調(diào)用 refreshContext，觸發(fā) Spring 容器的核心流程（Bean 定義加載、實(shí)例化、依賴(lài)注入等），同時(shí)啟動(dòng)嵌入式服務(wù)器（如 Tomcat）。
7. 收尾工作：執(zhí)行 afterRefresh（預(yù)留擴(kuò)展點(diǎn)），停止計(jì)時(shí)器，并觸發(fā) started 事件。
8. 回調(diào)自定義邏輯：從容器中獲取 ApplicationRunner 和 CommandLineRunner 的實(shí)現(xiàn)類(lèi)，按順序執(zhí)行其 run 方法（適合啟動(dòng)后初始化數(shù)據(jù)等操作）。
9. 啟動(dòng)完成：觸發(fā) running 事件，應(yīng)用正式就緒。
10. 異常處理：若啟動(dòng)失敗，調(diào)用 failed 事件，打印異常并關(guān)閉上下文。

實(shí)戰(zhàn)技巧：若需在啟動(dòng)后執(zhí)行初始化邏輯（如加載緩存），優(yōu)先使用 ApplicationRunner（支持 ApplicationArguments 解析）而非 CommandLineRunner（直接接收字符串?dāng)?shù)組）。

二、自動(dòng)配置：Spring Boot 的“智能配置”核心

Spring Boot 最令人稱(chēng)道的“自動(dòng)配置”，本質(zhì)是“基于條件的約定配置”。

它通過(guò)一套規(guī)則判斷環(huán)境中存在的依賴(lài)，自動(dòng)裝配對(duì)應(yīng)的組件，避免手動(dòng)編寫(xiě) XML 或 @Bean 配置。

2.1 自動(dòng)配置的底層原理

自動(dòng)配置的觸發(fā)點(diǎn)是 @EnableAutoConfiguration 注解（被 @SpringBootApplication 間接包含），其核心邏輯在 AutoConfigurationImportSelector 中：

1. 加載候選配置類(lèi)：通過(guò) SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(EnableAutoConfiguration.class, classLoader)，掃描所有 Jar 包的 META-INF/spring.factories，獲取 EnableAutoConfiguration 對(duì)應(yīng)的配置類(lèi)列表（如 HttpEncodingAutoConfiguration、DataSourceAutoConfiguration 等）。
2. 過(guò)濾與去重：移除重復(fù)或被排除的配置類(lèi)（通過(guò) @SpringBootApplication(exclude = ...) 指定），再通過(guò)條件注解（如 @ConditionalOnClass）判斷配置類(lèi)是否生效。
3. 注入容器：將生效的配置類(lèi)加載到容器中，其內(nèi)部的 @Bean 方法會(huì)自動(dòng)生成組件。

關(guān)鍵源碼片段：

// AutoConfigurationImportSelector 中加載候選配置類(lèi)的邏輯
protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {
    List<String> configurations = SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(
        getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(), getBeanClassLoader());
    Assert.notEmpty(configurations, "No auto configuration classes found in META-INF/spring.factories");
    return configurations;
}

2.2 條件注解：自動(dòng)配置的“開(kāi)關(guān)”

自動(dòng)配置的“智能”依賴(lài)于 @Conditional 系列注解，它們決定了一個(gè)配置類(lèi)或 @Bean 方法是否生效。

常用條件注解如下：

實(shí)戰(zhàn)案例：

HttpEncodingAutoConfiguration（HTTP 編碼自動(dòng)配置）的條件判斷：

@Configuration
@EnableConfigurationProperties(HttpProperties.class) // 綁定配置文件屬性
@ConditionalOnWebApplication(type = Type.SERVLET) // 僅 Servlet 應(yīng)用生效
@ConditionalOnClass(CharacterEncodingFilter.class) // 存在字符編碼過(guò)濾器類(lèi)時(shí)生效
@ConditionalOnProperty(prefix = "spring.http.encoding", value = "enabled", matchIfMissing = true)
public class HttpEncodingAutoConfiguration {
    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean // 若用戶未定義，則自動(dòng)配置
    public CharacterEncodingFilter characterEncodingFilter() {
        // 從 HttpProperties 中讀取配置（如 spring.http.encoding.charset=utf-8）
        CharacterEncodingFilter filter = new OrderedCharacterEncodingFilter();
        filter.setEncoding(properties.getCharset().name());
        return filter;
    }
}

技巧：

若需禁用某個(gè)自動(dòng)配置（如默認(rèn)的數(shù)據(jù)源配置），可通過(guò)

@SpringBootApplication(exclude = DataSourceAutoConfiguration.class) 

或配置

spring.autoconfigure.exclude=org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceAutoConfiguration

2.3 自定義自動(dòng)配置：擴(kuò)展 Spring Boot

若需為自己的組件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配置（如公司內(nèi)部 SDK），需遵循以下步驟：

編寫(xiě)配置類(lèi)：使用 @Configuration 和條件注解定義組件裝配邏輯，通過(guò) @EnableConfigurationProperties 綁定配置屬性。

注冊(cè)配置類(lèi)：在 Jar 包的 META-INF/spring.factories 中添加：

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
com.example.sdk.MyComponentAutoConfiguration

添加配置元數(shù)據(jù)：在 META-INF/spring-configuration-metadata.json 中定義配置項(xiàng)的描述（IDE 會(huì)自動(dòng)提示），例如：

{
  "properties": [
    {
      "name": "example.sdk.enabled",
      "type": "java.lang.Boolean",
      "defaultValue": true,
      "description": "是否啟用 SDK 組件"
    }
  ]
}

驗(yàn)證方法：?jiǎn)?dòng)應(yīng)用時(shí)添加 --debug 參數(shù)，控制臺(tái)會(huì)打印自動(dòng)配置報(bào)告，顯示哪些配置類(lèi)生效（Positive matches）或不生效（Negative matches）。

三、總結(jié)：Spring Boot 便捷性的本質(zhì)

Spring Boot 的啟動(dòng)流程和自動(dòng)配置，本質(zhì)是“約定優(yōu)于配置”的極致體現(xiàn)：

• 啟動(dòng)流程通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的步驟，將 Spring 容器的初始化與嵌入式服務(wù)器的啟動(dòng)無(wú)縫銜接，減少手動(dòng)干預(yù)。
• 自動(dòng)配置基于條件注解和 spring.factories 機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了“依賴(lài)驅(qū)動(dòng)配置”，讓開(kāi)發(fā)者專(zhuān)注于業(yè)務(wù)邏輯而非框架整合。

理解這些原理后，不僅能更高效地排查問(wèn)題（如啟動(dòng)慢、自動(dòng)配置失效），還能靈活擴(kuò)展 Spring Boot（如自定義 starters 或啟動(dòng)流程）。

記?。篠pring Boot 不是“魔法”，而是對(duì) Spring 框架的“工程化封裝”——看透其源碼，就能真正掌控它。

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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