SpringCloud启动源码分析

前言

​   在前面的博客中我们已经详细分析过Spring的启动源码，包括beanDefinition的加载、bean的初始化以及各种后处理器的回调，这个过程还是比较复杂的。

​   作为Spring全家桶中的一员，SpringCloud也是对Spring做的封装，底层逻辑其实一致，我们先来看看SpringCloud的入口方法：

​    我们直接去看看SpringApplication的run 方法，根据调用形式可以看到这里调用的是SpringApplication的静态run方法：

​   这部分的代码逻辑是：先创建一个SpringApplication对象，然后调用这个对象的的run 方法。所以核心逻辑有两个部分：SpringApplication的构造方法和它的非静态run方法。

1. SpringApplication的构造方法

​   我们从源码可以看到，SpringApplication类没有继承任何类，也没有实现任何接口（我们在讲解Spring时，ClassPathXmlApplicationContext类图就非常复杂）。

​   我们接着来看看SpringApplication的构造方法，该构造方法的核心是调用getSpringFactoriesInstances方法，完成三个类型bean的实例化，注意这一步我们并未创建beanFactory：

​   这里完成了三个类型bean的实例化：BootstrapRegistryInitializer、ApplicationContextInitializer和ApplicationListener。

​    我们接着看看getSpringFactoriesInstances方法，该方法核心逻辑有两个：

​   1.通过SpringFactoriesLoader的loadFactoryNames获得指定类型的类的全路径名；

​   2.通过createSpringFactoriesInstances创建实例；

​   getSpringFactoriesInstances 首先会通过getClassLoader方法去获得类加载器：

​   类加载的一个作用是根据字节码文件创建Class对象，并保存在堆内存中。因此，创建一个对象是绕不开类加载器的，只不过大部分情况下是jvm帮我们完成了这些工作。

​   在获得类加载器后，会调用SpringFactoriesLoader的静态方法loadFactoryNames ，该方法的作用是找到我们指定类的全路径名，有了类的全路径名才能加载Class对象并创建该类的对象，我们接着来看看loadFactoryNames方法：

​   loadFactoryNames 的底层逻辑很好理解：通过静态方法loadSpringFactories找到所有第三方依赖包中的文件spring.factories的类的全路径名，然后进一步筛选出指定类型的全路径名并返回。

​   loadSpringFactories方法的底层逻辑是这样的：

1.根据类加载器查缓存（SpringFactoriesLoader的cache属性），结果不为空就直接返回；
2.结果为空，就去找有"META-INF/spring.factories"文件的第三方依赖包的路径；
3.遍历2中得到的路径，根据路径加载spring.factories文件中的全路径名；

4.遍历全路径名和实现类将其保存在result；
5.对result的value去重，并将value更改为不可修改的列表；
6.将入参classLoader作为key，result作为value，存入SpringFactoriesLoader的cache属性中。

​   当loadFactoryNames 方法执行完成后，我们再回到getSpringFactoriesInstances方法：

​   接下来就是通过createSpringFactoriesInstances 方法创建实例对象了，我们可以进到createSpringFactoriesInstances方法看看，其核心思想是通过反射创建对象：

​   以上就是getSpringFactoriesInstances方法的主要逻辑，总的来说就干了一件事，实例化指定类型的对象。让我们再回到SpringApplication的构造方法：

2.SpringApplication的非静态run方法

​   run 方法会对SpringApplication继续做一些配置。

​   其中重要的是会创建一个上下文容器（类型为AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext），就是我们Spring中讲过的上下文容器（类型为ClassPathXmlApplicationContext），二者类型有区别，但是也负责实例化bean：

​   之前讲解Spring容器的时候详细讲过refresh 方法干了什么，虽然上下文容器的类型不同，但是处理的逻辑是大致相同，我们这里就简单介绍一下，不过多深入，首先我们来看看refreshContext方法：

​   最后还是调用到了AbstractApplicationContext的refresh 方法，是不是很熟悉，没错就是ClassPathXmlApplicationContext调用的refresh 方法，但是Spring Cloud在Spring基础上做了封装修改，refresh方法也有小改动，但是大体并没有变：

​   到了这一步，相信看了Spring源码文章的朋友们就非常熟悉了，这就是Spring启动的核心代码。

​   需要注意的有两点：

​   1.obtainFreshBeanFactory 方法：在Spring中该方法会调用AbstractRefreshableApplicationContext的refreshBeanFactory 方法，会完成beanDefinition加载。而在SpringCloud中，该方法会调用GenericApplicationContext中的refreshBeanFactory方法，该方法只设置了beanFactory的序列化id，并不会加载beanDefinition。

​   这里还有一个小细节需要注意一下，我们可以看到AbstractRefreshableApplicationContext的refreshBeanFactory方法会去创建一个beanFactory，那么SpringCloud是在哪创建beanFacotry的呢？

​   2.invokeBeanFactoryPostProcessors 方法：在SpringCloud中该方法负责加载beanDefinition。其实SpringCloud对Spring做了进一步的封装体现在，SpringCloud自己定义了许多BeanFactoryPostProcessor类型的bean，SpringCloud自己负责注册这些bean，并让这些bean负责不同的功能。

​   我们也可以简单去看看invokeBeanFactoryPostProcessors方法：

​   我们可以进到invokeBeanFactoryPostProcessors方法内看看回调的逻辑：

​   我们再来看看此时容器中已经实例化的BeanFacoryPostProcessor类型的bean:

​   这三个类型的后处理器中，CachingMetadataReaderFactoryPostProcessor和ConfigurationWarningsPostProcessor都实现了BeanDefinitionRegistryPostProcessor接口，我们来看看它们的postProcessBeanDefinitionRegistry方法。

​   我们聚焦于核心流程，来看看CachingMetadataReaderFactoryPostProcessor的postProcessBeanDefinitionRegistry方法：

​   回调完后，我们继续回到invokeBeanFactoryPostProcessors方法中：

​   我们查看beanFactory中的beanDefinitionMap 属性可以发现org.springframework.context.annotation.internalConfigurationAnnotationProcessor 对应的bean为ConfigurationClassPostProcessor：

​   接着继续回调ConfigurationClassPostProcessor的postProcessBeanDefinitionRegistry方法：

​   我们可以继续进到processConfigBeanDefinitions方法看看（这个方法巨长，我只截了关键代码）：

​   所以在SpringCloud中，加载beanDefinition的主要工作是在ConfigurationClassPostProcessor中完成的。

小结

本文主要内容是SpringCloud的启动流程源码分析，主要是聚焦于与Spring启动流程的差异性和特殊方面，有关Spring启动流程源码在之前的博客中已经有过讲解，因此就没有在本文中赘述。

本文并未涉及SpringCloud服务发现和服务注册的源码，该部分会在后面的博客中更新（最近上班当牛马，狠狠干活，更新可能比较慢）。