SpringBoot 启动流程

Tue, 09 May 2023 23:36:22 +0800

Spring Boot 的启动入口是 SpringApplication.run()，其核心流程可概括为三个阶段：准备阶段 → 刷新上下文 → 启动完成后的回调。

一、整体启动流程

1. SpringApplication.run() 入口
2. 准备阶段：
   ├─ 推断应用类型（Reactive / Servlet）
   ├─ 加载所有 SpringApplicationRunListener
   ├─ 构建并准备 Environment（解析 application.yml/properties）
   └─ 打印 Banner
3. 创建并准备 ApplicationContext：
   ├─ 创建上下文实例（AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext）
   ├─ 执行 ApplicationContextInitializer
   ├─ 注册启动参数中的主配置类（@SpringBootApplication 标注的类）
   └─ 调用 refresh() 方法 → 进入 Spring 容器核心流程
4. 刷新后回调：
   ├─ 执行 CommandLineRunner / ApplicationRunner
   └─ 启动内嵌 Web 容器（Tomcat / Jetty / Undertow）

refresh() 方法是 Spring 容器初始化的核心，由 AbstractApplicationContext.refresh() 定义，其中 13 个步骤依次执行。

二、refresh() 核心步骤

refresh() 中的关键步骤（按顺序）：

prepareRefresh()：设置容器状态，初始化属性源和早期事件发布器
obtainFreshBeanFactory()：刷新 BeanFactory，解析 Bean 定义（从配置类、XML、@ComponentScan 扫描结果）
prepareBeanFactory()：配置 BeanFactory 的类加载器、SpEL 解析器、属性编辑器，注册 Aware 接口回调需要的 Bean
postProcessBeanFactory()：子类扩展点（Web 容器在此注册 ServletContextAware 处理器）
invokeBeanFactoryPostProcessors()：调用所有 BeanFactoryPostProcessor。最关键的是 ConfigurationClassPostProcessor，它解析 @Configuration、@ComponentScan、@Import、@Bean 并注册所有 Bean 定义
registerBeanPostProcessors()：注册 BeanPostProcessor。此时只注册不执行——真正执行时机在 bean 实例化阶段触发
initMessageSource()：初始化国际化组件
initApplicationEventMulticaster()：初始化事件广播器
onRefresh()：创建并启动内嵌 Web 容器（Tomcat 在此启动）
registerListeners()：注册所有的 ApplicationListener
finishBeanFactoryInitialization()：实例化所有非懒加载的单例 Bean——这是启动最耗时的阶段
finishRefresh()：发布 ContextRefreshedEvent 事件

三、核心 BeanPostProcessor 详解

BeanPostProcessor 在 bean 实例化过程的两个时机触发：初始化前（BeforeInitialization） 和 初始化后（AfterInitialization）。下面列出 Spring Boot 自动装配中最常用的几个：

依赖注入相关

AutowiredAnnotationBeanPostProcessor
- 处理 @Autowired、@Value、@Inject
- postProcessBeforeInitialization：解析注入点并注入依赖
- 源码：org.springframework.beans.factory.annotation.AutowiredAnnotationBeanPostProcessor
CommonAnnotationBeanPostProcessor
- 处理 JSR-250 注解：@Resource、@PostConstruct、@PreDestroy
- @Resource 按名称优先注入，与 @Autowired 的 Type 优先策略不同——混用时注意
- 源码：org.springframework.context.annotation.CommonAnnotationBeanPostProcessor

生命周期回调相关

InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor
- 处理 @PostConstruct 和 @PreDestroy
- 与 CommonAnnotationBeanPostProcessor 的职责有重叠——InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor 更底层，CommonAnnotationBeanPostProcessor 扩展了对 @Resource 的支持

Aware 接口注入

ApplicationContextAwareProcessor
- 处理 ApplicationContextAware、EnvironmentAware、ResourceLoaderAware 等
- postProcessBeforeInitialization 阶段注入，早于 @Autowired

占位符解析

EmbeddedValueResolverAwareBeanPostProcessor
- 处理 EmbeddedValueResolverAware 接口，注入 StringValueResolver
- 用于解析 ${property} 占位符和 #{spEL} 表达式

AOP 代理

InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator
- 为符合条件的 Bean 生成 AOP 代理
- postProcessAfterInitialization 阶段触发：先有 Bean 实例，再通过代理增加切面逻辑
- 源码：org.springframework.aop.framework.autoproxy. InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator

异常转换

PersistenceExceptionTranslationPostProcessor
- 将持久化层异常（JPA、Hibernate）转换为 Spring DataAccessException
- 通常提前注册 BeanPostProcessor 以处理所有持久化 Bean

事件与注解驱动

EventListenerMethodProcessor
- 处理 @EventListener，注册事件监听方法
- 源码：org.springframework.context.event.EventListenerMethodProcessor
ScheduledAnnotationBeanPostProcessor
- 处理 @Scheduled，注册定时任务
- 与 @Async 由不同处理器管理：@Async 由 AsyncAnnotationBeanPostProcessor 处理

Import 扩展

ImportAwareBeanPostProcessor
- 处理 @Import 导入的类中实现 ImportAware 接口的 Bean
- postProcessBeforeInitialization 阶段注入导入元数据

四、BeanFactoryPostProcessor

ConfigurationClassPostProcessor
- 最重要的 BeanFactoryPostProcessor，负责解析 @Configuration 类
- 处理 @ComponentScan（包扫描）、@Import（导入配置类）、@Bean（方法级别 Bean 定义）
- 在 invokeBeanFactoryPostProcessors() 阶段执行——比任何 BeanPostProcessor 都早
- 没有它，所有注解配置的 Bean 都不会被注册

五、常见问题排查

启动慢怎么办？
- 排查点：finishBeanFactoryInitialization 阶段耗时最长，检查是否有大量懒加载泄漏、@ComponentScan 覆盖过多包路径
- 启用 lazy-initialization（spring.main.lazy-initialization=true）可加速启动，但注意首次请求变慢
Bean 初始化异常如何排查？
- 开启 debug=true 查看 ConditionEvaluationReport（自动配置条件评估报告）
- 关键日志关键词：UnsatisfiedDependencyException、BeanCreationException、NoSuchBeanDefinitionException
AOP 代理不生效？
- 检查类是否被 final 修饰（CGLIB 无法代理 final 类）
- 检查同一个类内部方法调用 AOP 代理问题（自调用不走代理）
@PostConstruct 与 afterPropertiesSet 的执行顺序？
- InitializingBean.afterPropertiesSet() → @PostConstruct → 自定义 init-method
- 顺序：InitializingBean → BeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization → @PostConstruct → afterPropertiesSet → init-method → BeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization
ConfigurationClassPostProcessor 的常见错误
- @ComponentScan 未生效：检查启动类的位置是否在根包
- @Bean 方法被 final 修饰：CGLIB 无法重写 final 方法
- @Import 导入的配置类重复：Spring 5.2+ 支持 @Import 去重，但注意 @Import 和 @ComponentScan 同时扫描到同一个类会导致重复注册

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