SpringBoot源码学习（二） 初始化环境，创建容器，初始化Failure Analyzers

前言

• 第一篇文章我们大概了解了springboot启动的时候主要做了这么几件事
• new了一个SpringApplication实例

• 判断当前spring运行的环境
• 加载META-INF/spring.factories 并初始化监听器

• SpringApplications实例.run

• 获取并启动监听器
• 实例化EventPublishingRunListener
• 把所有通过spring.factories实例化的listener添加到SimpleApplicationEventMulticaster中。
• 发布ApplicationStartingEvent 执行注册了这个事件的listener
• 构造容器环境
• 创建容器
• 实例化Failure Analyzers 处理启动的报错信息
• 准备容器
• 刷新容器
• 刷新容器的后扩展接口

• 今天会分析

• 构造容器环境
• 创建容器
• 实例化Failure Analyzers 处理启动的报错信息

构造容器环境

• 瞅一眼代码

private ConfigurableEnvironment prepareEnvironment(

  SpringApplicationRunListeners listeners,

  ApplicationArguments applicationArguments) {

// Create and configure the environment

ConfigurableEnvironment environment = getOrCreateEnvironment();

configureEnvironment(environment, applicationArguments.getSourceArgs());

listeners.environmentPrepared(environment);

bindToSpringApplication(environment);

if (this.webApplicationType == WebApplicationType.NONE) {

  environment = new EnvironmentConverter(getClassLoader())

    .convertToStandardEnvironmentIfNecessary(environment);

}

ConfigurationPropertySources.attach(environment);

return environment;

}

• 如果指定了spring.profile.active 会在这里被加载到 否则为空

listeners.environmentPrepared(environment)

• 这里会把ApplicationEnvironmentPreparedEvent时间发送给注册这个事件的listener
• 比较重要的是ConfigFileApplicationListener
  
• 里面有一个内部类Loader会对代码注册变量文件进行解析， 比如我们新增了classpath:application.properties classpath:application-default.properties
• 最终我们可以看到我们的Environment中加载了这些数据
  
• 至此，springBoot中的资源文件加载完毕，解析顺序从上到下，所以前面的配置文件会覆盖后面的配置文件。可以看到application.properties的优先级最低，系统变量和环境变量的优先级相对较高。

创建容器

• 惯例瞅一眼源码

context = createApplicationContext();

• 跟进进去会发现代码异常简单

protected ConfigurableApplicationContext createApplicationContext() {

Class<?> contextClass = this.applicationContextClass;

if (contextClass == null) {

  try {

  switch (this.webApplicationType) {

  case SERVLET:

    contextClass = Class.forName(DEFAULT_WEB_CONTEXT_CLASS);

    break;

  case REACTIVE:

    contextClass = Class.forName(DEFAULT_REACTIVE_WEB_CONTEXT_CLASS);

    break;

  default:

    contextClass = Class.forName(DEFAULT_CONTEXT_CLASS);

  }

  }

  catch (ClassNotFoundException ex) {

  throw new IllegalStateException(

    "Unable create a default ApplicationContext, "

      + "please specify an ApplicationContextClass",

    ex);

  }

}

return (ConfigurableApplicationContext) BeanUtils.instantiateClass(contextClass);

}

• 其实就是做了两件事

• 根据当前的容器环境获取应该进行实例化的类， SERVLET类型会得到org.springframework.boot.web.servlet.context.AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext
• 实例化这个类
• 7.27注： 这里有坑，没有想象的那么简单 此处对reader、scanner、beanFactory进行了实例化；reader中实例化了属性conditionEvaluator；scanner中添加了两个AnnotationTypeFilter：一个针对@Component，一个针对@ManagedBean；beanFactory中注册了8个注解配置处理器  但是我太懒了 还没有对这里进行补充。
• 我们debug进AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext这个类发现对Reader和Scanner做了初始化
  
• AnnotatedBeanDefinitionReader
  + 往ApplicationContext里面塞了一个conditionEvaluator  这个Evaluator是用来处理 @conditional注解的
  + 注册了多个Processors 执行后我们发现 我们的ApplicationContext里的BeanFactory里面多了6个Processors
  
• ClassPathBeanDefinitionScanner 一看名字就知道是一个bean定义扫描器，用来扫描类路径下的bean侯选者。

• debug进去 核心代码是注册了两个核心的AnnotationTypeFilter 一个针对@Component，一个针对@ManagedBean
  

实例化Failure Analyzers 处理启动的报错信息

• 扫一下源码

<pre>

  exceptionReporters = getSpringFactoriesInstances(

    SpringBootExceptionReporter.class,

    new Class[] { ConfigurableApplicationContext.class }, context);

</pre>

• 我们debug进去看一下

<pre>

private <T> Collection<T> getSpringFactoriesInstances(Class<T> type,

  Class<?>[] parameterTypes, Object... args) {

ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();

// Use names and ensure unique to protect against duplicates

Set<String> names = new LinkedHashSet<>(

  SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(type, classLoader));

List<T> instances = createSpringFactoriesInstances(type, parameterTypes,

  classLoader, args, names);

AnnotationAwareOrderComparator.sort(instances);

return instances;

}

</pre>

• 其实如果前面几步都进行过单步调试的话 对这个方法一定不会陌生， 他的核心就是根据入参type的定义 去spring.factories里面找到对应的实现类通过反射进行实例化。
  
• 我们去看一下org.springframework.boot.diagnostics.FailureAnalyzers的构造方法
• 这个构造方法的核心就是loadFailureAnalyzers

<pre>

private List<FailureAnalyzer> loadFailureAnalyzers(ClassLoader classLoader) {

List<String> analyzerNames = SpringFactoriesLoader

  .loadFactoryNames(FailureAnalyzer.class, classLoader);

List<FailureAnalyzer> analyzers = new ArrayList<>();

for (String analyzerName : analyzerNames) {

  try {

  Constructor<?> constructor = ClassUtils.forName(analyzerName, classLoader)

    .getDeclaredConstructor();

  ReflectionUtils.makeAccessible(constructor);

  analyzers.add((FailureAnalyzer) constructor.newInstance());

  }

  catch (Throwable ex) {

  logger.trace("Failed to load " + analyzerName, ex);

  }

}

AnnotationAwareOrderComparator.sort(analyzers);

return analyzers;

}

• 其实也简单， 就是把spring.factories里面的FailureAnalyzer.class对应的类全部加载回来并实例化
  
• 那么这些Analyzers是怎么被使用的呢？  我们发现启动流程本身会有一个大的try-catch
  
• 最终handleRunFailure 这个方法会执行到reportFailure 这个方法里
  
• 核心是这个for循环 他会遍历 实例化的Analyzers  如果Analyzer发现 当前的ex自己处理不了 就会返回null  这样就会流转到下一个Analyzers   通过这种方案 就可以通过这些Analyzers  对错误进行更详细更专业的透出。