服务启动堪称 Spring 源码设计的答案；

一、背景说明

初学 SpringBoot 框架时，第一次启动服务，直呼什么鬼？只需要简单的几步配置，几个核心的注解，就可以快速实现工程的搭建和运行；

虽然从 Spring 框架迁移到 SpringBoot 框架，在初期会有很多的不适应，但是更好用的框架会快速得到认可，从而成为主流的技术选型；

对于大多数的框架或者组件来说，如果使用起来越是简便，那么其内部的封装策略就越是复杂；

比如在 Spring 框架更新到 SpringBoot 版本时，其用法的简便与内部封装的复杂性已经形成强烈的对比；再到 SpringCloud 微服务框架时，其封装逻辑复杂到离谱；

对于服务端的开发来说，绕不开对 Spring 框架的深度学习，如果单纯站在源码阅读的角度，建议先熟读 SpringBoot 启动流程，然后再适当扩展其他源码块；

二、SpringBoot 工程

首先聊一聊阅读源码的基本思路，从一个极简的案例开始，围绕案例中的核心 API 作为切入点，通过对源码逻辑的断点调试，从而体会其设计的原理；

阅读 SpringBoot 的源码，可以从服务启动方法作为切入点，然后不断的分析启动过程涉及到的核心 API 和设计原理，再基于具体的启动日志去分析抽象的加载逻辑；

在看具体的源码之前，还需要说下分析思路，Spring 项目中，要注意每个 API 所属工程与层级，然后再去分析 API 之间关系，核心的构造、属性、方法等；

在 SpringBoot 的启动类中，有两个核心的切入点，一个是类的构造方法，完成一列的初始化动作；一个是启动方法，实现应用上下文的创建和装载；

构造方法：

启动方法：

需要说明的是，由于 SpringBoot 服务启动过程涉及源码过多，所以上面的源码中只是罗列部分的核心切入点，然后围绕这些关键流程展开，分析一些常见的源码设计；

另外说明一点，以下源码的核心版本：JDK-1.8，spring-5.2.4，spring-boot-2.2.5，在不同的版本下源码会存在差异；

三、应用上下文

服务启动时，根据应用类型判断创建的上下文，此处启动的是基于 servlet 的 web 应用，所以也依赖相应的 web 服务器，默认为 Tomcat；

启动方法的核心在于对应用上下文的创建、准备、刷新，应用上下文是一个十分抽象的描述，可以理解为应用运行的整体环境，其中涉及到资源加载，配置文件装配，运行服务的管理等，后续的源码分析都围绕该 API 展开；

ApplicationContext：应用上下文核心接口，在该接口中所有的方法都是只读模式，即只能通过 Get 方法进行访问；

ConfigurableApplicationContext：上下文配置扩展接口，提供了应用上下文的配置能力，生命周期的维护，以及在关闭之后的相关资源释放；

AbstractApplicationContext：上下文接口抽象实现，核心的 API，对应用上下文中的公共能力做了实现；

ConfigurableWebApplicationContext：Web 应用上下文配置扩展接口，提供了 Web 应用的上下文配置能力；

WebServerApplicationContext：Web 服务上下文，创建并管理 Web 应用的服务器，在该流程中嵌入的是 Tomcat 服务；

根据应用上下文几个核心的 API 设计，体会 Spring 源码的设计思路，从顶级的接口开始，不断向下扩展并且新增方法，理解抽象实现类的逻辑，以及服务运行时所依赖的具体 API；

四、资源加载

什么是资源，可以是各种类型的文件和配置，字节输入流的转换，也可以是 URL 资源定位，Spring 框架在运行的过程中，需要依赖 Resource 接口实现对底层资源的访问；

Resource：资源描述的顶级接口，提供了一系列的方法，继承 InputStreamSource 接口，支持将资源转换为流的形式操作；

AbstractResource：资源访问的抽象实现类，这里的设计原理与 AbstractApplicationContext 类似，提供资源访问方法的基础实现；

ResourceLoader：资源加载的封装接口，应用下文需要依赖该接口实现资源的获取与访问；

针对不同应用场景需求，Resource 接口的实现类有如下几个：FileSystemResource 文件系统资源，ClassPathResource 类路径下资源，InputStreamResource 输入流资源等；

五、应用环境

对于 Property 和 Environment 源码设计体系，参考上述的源码模块，在思路上是相似的，此处不多描述；

应用程序的属性和环境涉及到的参数描述非常多，比较直接的手段是通过 System 类中的方法输出，至于信息如何加载，在 StandardEnvironment 类中提供了方法，可以断点查看；

六、Bean 对象

基于 Spring 框架的应用程序中，由 Spring 容器负责创建，装配，设置属性，进而管理整个生命周期的对象，称为 Bean 对象；Bean 的生命周期非常复杂，过程大致如下：实例化，属性加载，初始化前后管理，销毁；

BeanFactory：工厂类，Spring 框架的核心能力，Bean 容器的顶级接口，提供了一系列 Bean 对象的访问方法，是 IOC 思想和依赖注入的基础支撑；

ConfigurableBeanFactory：Bean 容器可配置化接口，该扩展接口只是为了允许框架内部的即插即用和访问 bean 工厂的配置方法；

AbstractBeanFactory：Bean 管理的抽象实现类，可以查看其内部 doGetBean 方法，提供 Bean 实例对象的获取逻辑，如果无法获取则执行创建逻辑；

七、Tomcat 服务

初次启动 SpringBoot 工程时，最大的疑问就是可见 Tomcat 启动日志，但是没有显式的做服务器装配，直接启动 JAR 包即可，这在流程上简化了一大步；

WebServer：Web 应用服务器接口，比如常用的 Tomcat，Jetty，Netty 等，根据应用类型选择，只提供了启动、停止、获取端口三个方法，通过 WebServerApplicationContext 与应用上下文相关联；

TomcatWebServer：SpringBoot 框架管理内置 Tomcat 服务的核心类，对 Tomcat 生命周期的管理提供了一层包装；

Tomcat：Apache 组件中轻量级 Tomcat 启动器，提供了 Tomcat 基础配置，比如默认的 Port 和 HostName，以及生命周期管理的方法，TomcatWebServer 类中调用的就是该 API 中的具体方法；

八、事件模型

事件驱动模型是复杂流程中的常用解耦手段，即通过事件发送和监听两个拆解动作，实现流程的分步执行，这在 SpringBoot 启动流程和上下文装载中更是发挥的淋漓尽致；

ApplicationEvent：应用事件基础抽象类，继承自 JDK 中 EventObject 类，具体事件会继承该类，内部声明了事件源和发生时间两个核心属性；

ApplicationEventMulticaster：应用事件广播的顶级接口，可以将指定的应用事件广播给适合的监听器；

SimpleApplicationEventMulticaster：应用事件广播接口的简单实现，可以断点该类的 multicastEvent 方法，查看广播时应用事件和其相应的监听器；

ApplicationListener：应用事件监听器接口，继承自 JDK 中 EventListener 接口，Spring 中扩展了多种具体的事件监听器，以实现各种不同的场景需求，比如最常见的 ConfigFileApplicationListener 配置文件监听器；

九、配置加载

SpringBoot 工程中，配置文件的管理策略非常复杂，有内部程序执行加载配置，也有外部集成的组件配置，当然最核心的就是工程的自定义配置；

ConfigFileApplicationListener.Loader：配置文件监听器的内部类，实现对工程中的配置源加载，其核心逻辑在 Loader.load 方法中实现，具体逻辑由相关的实现类完成；

PropertySourceLoader：配置加载的策略接口，在 Spring 工程中支持多种类型的文件配置，比如 yml、yaml、properties、xml，需要通过文件的扩展名选择相应的加载实现类；

YamlPropertySourceLoader：加载.yml或者.yaml类型的文件，SpringBoot 工程中常用的配置文件类型，最终转换成 Name 和 Value 的属性源集合，即通过 PropertySource 抽象类来描述；

十、数据库集成

Spring 框架的强大之处还在于能够和其他组件进行简单快速的集成，比如常用的数据库、缓存、消息队列等各种类型的组件，分析内部的集成逻辑，会发现很多原理上的相似性，尤其在 SpringBoot 框架中，约定大于配置；

DataSourceAutoConfiguration：SpringBoot 工程中数据库的自动化配置类，在配置中 Hikari 是默认选择的连接池，也是号称速度最快的；

DataSourceProperties：数据源配置相关的基础类，在 DataSourceConfiguration 配置类中，会基于参数去创建数据源对象；

HikariDataSource：Hikari 连接池组件中的数据源 API，描述数据源的具体信息，例如配置、连接池、状态等，具体的数据库连接逻辑是在该组件内部完成的；

基于 SpringBoot 集成数据库的原理，可以扩展性的看看：Redis 组件的 RedisAutoConfiguration 配置类；Kafka 组件的 KafkaAutoConfiguration 配置类，Elasticsearch 组件的 RestClientAutoConfiguration 配置类，在设计原理上都有异曲同工之妙；

写在最后

从个人经验来看，想要阅读 Spring 框架的源码设计，需要基于应用流程先构建一个大的轮廓结构，理解设计中的常用策略和原理，然后再深入单个模块的细节逻辑，这样容易找到阅读节奏；

本文并没有涉及源码中过多的细节逻辑，只是从服务启动作为切入点，整理与开发关联性较为直接的源码模块，描述个人对于 Spring 源码阅读的基础思路。

十一、参考源码

应用仓库：https://gitee.com/cicadasmile/butte-flyer-parent
组件封装：https://gitee.com/cicadasmile/butte-frame-parent