一、前言
看Spring Boot源码的时候，发现在SpringApplication初始化阶段会加载Spring应用上下文初始化器（ApplicationContextInitializer）、加载Spring应用事件监听器（ApplicationListener）；而ApplicationContextInitializer 和 ApplicationListener内建的实现类预置在spring-boot jar包的META-INF/spring.factories文件中；
此外，在spring-boot-autoconfigure jar包的META-INF/spring.factories文件中也有一部分：
所以，在Spring Boot中一共内建了11个ApplicationListener、7个ApplicationContextInitializer。
那么SpringBoot是怎么将其加载到Spring容器中的呢？怎么加载到SpringApplication中的呢？我们就此展开研究。
二、正文
入口
无论是在SpringApplication初始化阶段时加载Spring事件监听器ApplicationListener、Spring应用上下文初始化器ApplicationContextInitializer，还是在SpringApplication准备阶段时加载Spring运行时监听器SpringApplicationRunListener、异常报告器SpringBootExceptionReporter，都要从SpringApplication#getSpringFactoriesInstances()重载方法开始，并且进入到getSpringFactoriesInstances(Class<T> type, Class<?>[] parameterTypes, Object... args)；
以Spring应用上下文初始化器为例，此处的type为ApplicationContextInitializer；
整体的处理流程为：
下面我们分开来看；
1、找到type的所有实现类
使用Spring工厂加载机制方法SpringFactoriesLoader.loadFactoryName(Class,ClassLoader)来做这个操作；
SpringFactoriesLoader.loadFactoryName(Class,ClassLoader)中首先会根据类加载器加载出所有spring.factories中的所有内容。
1）loadSpringFactories(ClassLoader)
loadSpringFactories(ClassLoader)会解析所有加载的jar包中 META-INF/spring.factories配置文件的配置内容，并组装为Map<String, List>数据结构，方法返回。具体流程如下：
- 首先，去缓冲中查询是否有入参classLoader对应的配置信息（仅第一次加载spring.factories文件时不走缓存），如果存在，则表明服务之前解析过配置文件 并 方法返回。如果不存在，则进行解析操作。
- 其次，获得所有依赖jar包中，具有META-INF/spring.factories配置文件的jar文件URI，并依次进行遍历。
- 接着，将
spring.factories配置的内容转化成properties实例；遍历properties实例，将key和value维护到Map<String, List<String>>result数据结构中，如果多个spring.factories中的key相同，则value取合集。- 最后，将result维护到缓冲cache中——key=ClassLoader value=result；并将result作为返回值返回。
<1> 缓存cache数据结构：
static final Map<ClassLoader, Map<String, List<String>>> cache = new ConcurrentReferenceHashMap<>();<2> 方法主体：
private static Map<String, List<String>> loadSpringFactories(@Nullable ClassLoader classLoader) {
// 1、去缓存中，查询是否有入参classLoader对应的配置信息，
// 如果存在，则表明服务之前解析过配置文件。如果不存在，则进行解析操作
MultiValueMap<String, String> result = cache.get(classLoader);
// 缓存中存在则直接返回
if (result != null) {
return result;
}
try {
// 2、获得所有依赖jar包中，具有META-INF/spring.factories配置文件的jar文件URI
// todo 问自己一个问题，它是怎么找到的？
Enumeration<URL> urls = (classLoader != null ?
classLoader.getResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION) :
ClassLoader.getSystemResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION));
result = new LinkedMultiValueMap<>();
// 遍历所有的URI
while (urls.hasMoreElements()) {
URL url = urls.nextElement();
// 通过url获得资源resource
UrlResource resource = new UrlResource(url);
// 3、将spring.factories配置的内容转化成properties实例
Properties properties = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(resource);
// 4、遍历properties实例，将key和value维护到Map<String, List<String>> result数据结构中
for (Map.Entry<?, ?> entry : properties.entrySet()) {
String factoryTypeName = ((String) entry.getKey()).trim();
// StringUtils.commaDelimitedListToStringArray只是单纯的将字符串转为String[]数组
for (String factoryImplementationName : StringUtils.commaDelimitedListToStringArray((String) entry.getValue())) {
result.add(factoryTypeName, factoryImplementationName.trim());
}
}
}
// 4、将result维护到缓冲cache中——key=ClassLoader value=result
cache.put(classLoader, result);
return result;
}
catch (IOException ex) {
throw new IllegalArgumentException("Unable to load factories from location [" +
FACTORIES_RESOURCE_LOCATION + "]", ex);
}
}在遍历properties实例，将key和value维护到Map<String, List> result数据结构的过程中，可以发现一个问题：如果多个spring.factories文件中针对同一个key有相同的value值，那岂不就是重复添加了。
假设，我依赖的某一个jar包的META-INF/factories中和spring-bootjar包的META-INF/factories中都有 `org.springframework.context.ApplicationContextInitializer=\
org.springframework.boot.context.ConfigurationWarningsApplicationContextInitializer,\`。则ConfigurationWarningsApplicationContextInitializer会被添加两次到ApplicationContextInitializer对应的List<String>中。
spring不会有这种bug吧？显然是不可能的，往上追，追到SpringApplication类中，在获取到type类所有实现类的类名时会用Set集合做一个去重。
思考一下为什么不能在最底层就做去重呢？而需要每个调用方都自己去重！
2）classLoader.getResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION)
我很好奇，classLoader.getResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION)它是如何找到所有META-INF/spring.factories文件的？所以这里特意写一小节。
此处的classLoader为AppClassLoader；比较有意思的是getResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION)方法使用F7进不去，要进去到AppClassLoader里打断点。
AppClassLoader是Launcher的静态内部类，其类图如下：
即，AppClassLoader间接继承自ClassLoader，而getResources(String name)方法在其类结构中只出现在ClassLoader中，所以要去ClassLoader中打断点；
加载Resource资源时也会用到父类加载器。递归由AppClassLoader 的父加载器 ExtClassLoader 负责加载Resource资源；最终体现为：Enumeration<URL>[]数组的0下标所表示其父类、祖父类加载器加载到的Resources资源，而1下标处表示自己加载到Resources资源，这也和双亲委派机制的不一样的点。
而AppClassLoader 的父类、祖父类加载器并没有加载到任何资源（因为META-INF/Spring.factories文件也只存在于AppClassLoader的扫描的目录下）。
最后看一下AppClassLoader是怎么找到所有的META-INF/spring.factories文件的？
1> 因为ClassLoader#findResources(String)是一个抽象方法，具体逻辑由子类实现，结合AppClassLoader的类图，定位到URLClassLoader#findResources(String)；
在URLClassLoader内部会调用其组合的URLClassPath类的findResources(String, boolean)方法去做一个真正的资源扫描操作。
最终效果如下，但是不建议追（太深了，并且很不好debug）。
但是有一点我们可以记住：hasMoreElements() 和 nextElement()方法均出自sun.misc包下的CompoundEnumeration类。
有兴趣的建议参考博主打断点的思路继续深追如下代码段：
3）loadSpringFactories(ClassLoader)返回结果
接着通过Map的getOrDefault()方法获取到result中key为ApplicationContextInitializer的value。
最后回到SpringApplication#getSpringFactoriesInstances()方法中，使用Set集合来接返回值，以达到一个去重的效果。
2、实例化type的所有实现类
紧接着上面进入到createSpringFactoriesInstances()方法根据类的全路径名做实例化操作。
List<T> instances = createSpringFactoriesInstances(type, parameterTypes, classLoader, args, names);遍历所有的全路径类名，使用AppClassLoader将相应Class文件从磁盘装载到内存中，然后利用反射获取Class类的无参构造函数、实例化对象。
注意：要实例化的类必须要有无参构造函数。
private <T> List<T> createSpringFactoriesInstances(Class<T> type, Class<?>[] parameterTypes,
ClassLoader classLoader, Object[] args, Set<String> names) {
List<T> instances = new ArrayList<>(names.size());
for (String name : names) {
try {
// 装载class文件到内存
Class<?> instanceClass = ClassUtils.forName(name, classLoader);
Assert.isAssignable(type, instanceClass);
Constructor<?> constructor = instanceClass.getDeclaredConstructor(parameterTypes);
// 利用反射实例化对象
T instance = (T) BeanUtils.instantiateClass(constructor, args);
instances.add(instance);
}
catch (Throwable ex) {
throw new IllegalArgumentException("Cannot instantiate " + type + " : " + name, ex);
}
}
return instances;
}3、做Order排序
将type类对应的所有实现类实例化完毕之后，要对他们做一个根据Order的排序。
AnnotationAwareOrderComparator.sort(instances);sort()方法中直接使用List集合的sort()方法，但需要自定义Comparator为当前类实例AnnotationAwareOrderComparator。
再看AnnotationAwareOrderComparator的类结构：
AnnotationAwareOrderComparator继承自OrderComparator，自定义Comparator需要实现Comparator的抽象方法compare(T o1, T o2)。AnnotationAwareOrderComparator自身没有compare()方法，所以看其父类OrderComparator中的compare方法；
因为OrderComparator#doCompare(Object o1, Object o2, OrderSourceProvider sourceProvider)方法中的入参sourceProvider为null，所以进入到getOrder()方法时，后续直接调用子类的findOrder(Object obj)方法去查找相应类的顺序值。
AnnotationAwareOrderComparator#findOrder()方法中先调用父类OrderComparator#findOrder()方法，如果找到顺序值直接返回，否者从类的@Order注解中取到顺序值。
1> 先看OrderComparator#findOrder()方法：
- 该方法判断obj有没有实现Ordered接口，实现Ordered接口之后，有没有重写其getOrder()方法，如果重写了，则直接从getOrder()中获取到序列值。
@Nullable
protected Integer findOrder(Object obj) {
return (obj instanceof Ordered ? ((Ordered) obj).getOrder() : null);
}以ContextIdApplicationContextInitializer为例，其getOrder()方法返回的序列值为2147483637；
2> 再看AnnotationAwareOrderComparator#findOrder()方法：
- 如果通过
OrderComparator#findOrder()获取不到序列值，则通过findOrderFromAnnotation()方法从@Order注解中获取序列值。
@Override
@Nullable
protected Integer findOrder(Object obj) {
Integer order = super.findOrder(obj);
if (order != null) {
return order;
}
return findOrderFromAnnotation(obj);
}以ConfigurationWarningsApplicationContextInitializer为例：
findOrderFromAnnotation()方法中通过OrderUtils.getOrderFromAnnotations(element, annotations);获取@Order注解中的值：
OrderUtils.getOrderFromAnnotations(element, annotations);方法返回之后，如果order为null，则直接返回null。
最后返回到OrderComparator#getOrder()方法，如果order为null，则将Order设置为Integer.MAX_VALUE；
如果两个对象的Order序列值一样，则按原本在集合中的顺序先后排列。
1）总述
利用List集合自身的排序，通过传入自定义的Comparator 实现排序规则。规则具体如下：
- AnnotationAwareOrderComparator类继承自OrderComparator，排序规则体现在OrderComparator类中的compare()方法；
- 每个排序对象都会通过
OrderComparator#getOrder()方法获取排列的序列值。- getOrder()方法中首先通过
findOrder()方法查找序列值，而AnnotationAwareOrderComparator重写了findOrder()方法。所以调用findOrder()方法会先进入到AnnotationAwareOrderComparator#findOrder()方法。在AnnotationAwareOrderComparator#findOrder()方法中，会先调用其父类OrderComparator#findOrder()方法判断对象是否实现
Ordered接口 并 重写了getOrder()方法，有则返回getOrder()的值。
- 否则通过
findOrderFromAnnotation()方法从对象的@Order注解中获取具体的值，如果对象没有被@Order注解标注，则返回null。- 最后到OrderComparator#getOrder()层面，如果findOrder()返回了具体的Integer值，则返回，否者返回Integer.MAX_VALUE。
下篇接着聊SpringBoot启动流程之SpringApplication准备阶段。
