《Spring Boot 源码学习系列》
深入应用上下文初始化器实现
- 一、引言
- 二、往期内容
- 三、主要内容
- 3.1 spring-boot 子模块中内置的实现类
- 3.1.1 ConfigurationWarningsApplicationContextInitializer
- 3.1.2 ContextIdApplicationContextInitializer
- 3.1.3 DelegatingApplicationContextInitializer
- 3.1.4 RSocketPortInfoApplicationContextInitializer
- 3.1.5 ServerPortInfoApplicationContextInitializer
- 3.2 spring-boot-autoconfigure 子模块中内置的实现类
- 3.2.1 SharedMetadataReaderFactoryContextInitializer
- 3.2.2 ConditionEvaluationReportLoggingListener
- 3.3 自定义应用上下文初始化器实现
- 3.3.1 定义 DemoApplicationContextInitializer
- 3.3.2 添加 DemoApplicationContextInitializer
- 3.3.3 实际演示
- 四、总结
一、引言
前面的博文《ApplicationContextInitializer 详解》,Huazie 带大家详细分析了 ApplicationContextInitializer
的加载和初始化的逻辑,不过有关 ApplicationContextInitializer
接口的实现尚未提及 。那本篇 Huazie 就带大家一起分析 Spring Boot 中预置的应用上下文初始化器实现【即 ApplicationContextInitializer
接口实现类】的源码,了解在 Spring 容器刷新之前初始化应用程序上下文的一些具体操作。
二、往期内容
在开始本篇的内容介绍之前,我们先来看看往期的系列文章【有需要的朋友,欢迎关注系列专栏】:
Spring Boot 源码学习 |
Spring Boot 项目介绍 |
Spring Boot 核心运行原理介绍 |
【Spring Boot 源码学习】@EnableAutoConfiguration 注解 |
【Spring Boot 源码学习】@SpringBootApplication 注解 |
【Spring Boot 源码学习】走近 AutoConfigurationImportSelector |
【Spring Boot 源码学习】自动装配流程源码解析(上) |
【Spring Boot 源码学习】自动装配流程源码解析(下) |
【Spring Boot 源码学习】深入 FilteringSpringBootCondition |
【Spring Boot 源码学习】OnClassCondition 详解 |
【Spring Boot 源码学习】OnBeanCondition 详解 |
【Spring Boot 源码学习】OnWebApplicationCondition 详解 |
【Spring Boot 源码学习】@Conditional 条件注解 |
【Spring Boot 源码学习】HttpEncodingAutoConfiguration 详解 |
【Spring Boot 源码学习】RedisAutoConfiguration 详解 |
【Spring Boot 源码学习】JedisConnectionConfiguration 详解 |
【Spring Boot 源码学习】初识 SpringApplication |
【Spring Boot 源码学习】Banner 信息打印流程 |
【Spring Boot 源码学习】自定义 Banner 信息打印 |
【Spring Boot 源码学习】BootstrapRegistryInitializer 详解 |
【Spring Boot 源码学习】ApplicationContextInitializer 详解 |
【Spring Boot 源码学习】ApplicationListener 详解 |
【Spring Boot 源码学习】SpringApplication 的定制化介绍 |
【Spring Boot 源码学习】BootstrapRegistry 详解 |
【Spring Boot 源码学习】深入 BootstrapContext 及其默认实现 |
【Spring Boot 源码学习】BootstrapRegistry 初始化器实现 |
【Spring Boot 源码学习】BootstrapContext的实际使用场景 |
三、主要内容
注意: 以下涉及 Spring Boot 源码 均来自版本 2.7.9,其他版本有所出入,可自行查看源码。
3.1 spring-boot 子模块中内置的实现类
我们先来看一张截图:
从上图中可以看出,spring-boot 子模块中配置的 ApplicationContextInitializer
实现一共有 5 个,下面我们一一来介绍下:
3.1.1 ConfigurationWarningsApplicationContextInitializer
该类用于报告常见配置错误的警告,我们来看看相关源码:
public class ConfigurationWarningsApplicationContextInitializerimplements ApplicationContextInitializer<ConfigurableApplicationContext> {@Overridepublic void initialize(ConfigurableApplicationContext context) {context.addBeanFactoryPostProcessor(new ConfigurationWarningsPostProcessor(getChecks()));}// 省略其他。。。
}
阅读上述源码,我们可以看到 initialize
方法里,通过 ConfigurableApplicationContext
的 addBeanFactoryPostProcessor
方法,在 应用程序上下文 中添加了一个 BeanFactoryPostProcessor
实现【 该实现类为 ConfigurationWarningsPostProcessor
】。
BeanFactoryPostProcessor
是 Spring 框架中的一个接口,它的作用是在 Spring 容器初始化时对 Bean 的定义进行修改或增强【添加属性、设置依赖关系等】。
在介绍 ConfigurationWarningsPostProcessor
之前,先来看看 getChecks
方法:
protected Check[] getChecks() {return new Check[] { new ComponentScanPackageCheck() };
}
我们继续查看 ComponentScanPackageCheck
,由于篇幅受限,Huazie 贴下截图:
ComponentScanPackageCheck
是 ConfigurationWarningsApplicationContextInitializer
中的一个静态内部类,它的目的是在Spring Boot 应用启动时,检查 @ComponentScan
的使用情况,确保没有错误或不推荐的配置方式。通过 ComponentScanPackageCheck
的 getWarning
方法的检查,如果发现了不恰当的 @ComponentScan
使用,它会生成相应的警告信息,帮助开发者及时发现并修正潜在的配置问题。
下面我们可以来分析下 ConfigurationWarningsPostProcessor
,如下截图:
该类也是一个静态内部类,它同时实现了 PriorityOrdered
和 BeanDefinitionRegistryPostProcessor
接口:
PriorityOrdered
:实现该接口是用于提高其在多个BeanFactoryPostProcessor
处理中的执行优先级。BeanDefinitionRegistryPostProcessor
:它是对BeanFactoryPostProcessor
的扩展,允许在常规的BeanFactoryPostProcessor
检测启动之前注册更多的 bean 定义,这些定义反过来定义了BeanFactoryPostProcessor
实例【可查看PostProcessorRegistrationDelegate
了解】。
从上述截图中,我们可以看到 postProcessBeanFactory
方法【BeanFactoryPostProcessor
接口定义的方法】是空实现,而postProcessBeanDefinitionRegistry
方法【BeanDefinitionRegistryPostProcessor
接口定义的方法】里,遍历了 checks
数组中的每个检查项,并调用 check.getWarning(registry)
方法获取警告信息。如果警告信息不为空,则调用私有方法 warn(message)
打印警告信息。
3.1.2 ContextIdApplicationContextInitializer
先来看看 ContextIdApplicationContextInitializer
的源码,如下:
通过阅读上述源码,可以看出 ContextIdApplicationContextInitializer
是一个用于设置 Spring ApplicationContext ID 的应用上下文初始化器。其中,spring.application.name
属性用于创建 ID。如果该属性未设置,则使用 application。
我们在 initialize
方法中,还看到了如下的代码:
applicationContext.getBeanFactory().registerSingleton(ContextId.class.getName(), contextId);
这里就是将一个名为 ContextId
的类注册为单例对象,并将其存储在 Spring 的 ApplicationContext
中。然后我们就可以在应用程序的不同部分共享和重用同一个 ContextId
实例,而无需每次都创建新的实例。
3.1.3 DelegatingApplicationContextInitializer
同样先来看看 DelegatingApplicationContextInitializer
的源码,如下截图:
通过阅读该类的 initialize
方法,我们可以看出 DelegatingApplicationContextInitializer
初始化工作是委托给其他在 context.initializer.classes
环境属性下指定的应用上下文初始化器进行的。
下面的 3.3 小节,我们在自定义 ApplicationContext
初始化器实现 时就会用到。
3.1.4 RSocketPortInfoApplicationContextInitializer
无需多言,直接查看 RSocketPortInfoApplicationContextInitializer
的源码,如下:
public class RSocketPortInfoApplicationContextInitializerimplements ApplicationContextInitializer<ConfigurableApplicationContext> {@Overridepublic void initialize(ConfigurableApplicationContext applicationContext) {applicationContext.addApplicationListener(new Listener(applicationContext));}// 省略。。。
}
阅读上述的 initialize 方法,可以看到这里向应用上下文中添加了一个 ApplicationListener
,而这个 Listener
是 RSocketPortInfoApplicationContextInitializer
中的一个静态内部类。
继续阅读 Listener
的源码:
Listener
是用来监听 RSocketServerInitializedEvent
事件,该事件是在应用程序上下文刷新且 RSocketServer
准备就绪后发布的。
继续查看 onApplicationEvent
方法,我们可以看出该监听器是用来设置 RSocketServer
服务器实际监听的端口的环境属性。属性 local.rsocket.server.port
可以直接使用 @Value
注入到测试中,也可以通过 Environment
获取。另外该属性会自动向上传播到任何父上下文。
3.1.5 ServerPortInfoApplicationContextInitializer
同样还是从 ServerPortInfoApplicationContextInitializer
源码入手,如下所示:
通过阅读上面的 initialize
方法,可以看到这里也是比较简单,直接向应用上下文中添加了一个 ApplicationListener
,当然这个应用事件监听器比较特殊,就是其本身,因为 ServerPortInfoApplicationContextInitializer
实现了 ApplicationListener
接口。
该 ApplicationListener
监听的事件是 WebServerInitializedEvent
,它是一个在 WebServer
准备就绪时发布的事件。
我们继续阅读 onApplicationEvent
方法的源码:
我们来简单总结如下:
该应用事件监听器用于设置 WebServer 服务器实际监听的端口的环境属性。属性 local.server.port
【如果 WebServerInitializedEvent
有一个服务器命名空间,它将被用来构造属性名称。例如,“management” actuator 上下文将具有属性名称 local.management.port
】可以直接使用 @Value
注入到测试中,也可以通过 Environment
获取。该属性同样会自动向上传播到任何父上下文。
Actuator 是 Spring Boot 提供的一个开发库,它允许开发人员在运行时监控和管理应用程序。通过 Actuator,你可以查看应用程序的运行状况、性能指标、日志信息等。同时,它也提供了一些内置的管理端点,如健康检查、环境信息、应用信息等,方便开发人员进行调试和监控。Actuator 还提供了扩展机制,允许你自定义管理端点,以满足特定的需求。
3.2 spring-boot-autoconfigure 子模块中内置的实现类
同样我们先看截图:
从上图中可以看出,spring-boot-autoconfigure 子模块中配置的 ApplicationContextInitializer
实现有 2 个,下面来简单介绍下:
3.2.1 SharedMetadataReaderFactoryContextInitializer
SharedMetadataReaderFactoryContextInitializer
是一个应用上下文初始化器,主要作用是在 Spring 应用程序上下文创建之初,初始化一个共享的 MetadataReaderFactory
实例到在 Spring 应用上下文中。这样,在整个应用程序生命周期内,不同的组件在需要读取类的元数据时,都可以使用一个共享的 MetadataReaderFactory
实例,而无需每次都创建新的实例。
在 Spring 中,元数据(metadata)是用来描述 Bean 信息的数据,例如类名、方法名、属性名等。在应用程序运行时,Spring 会读取这些元数据来创建和管理 Bean。而
MetadataReaderFactory
就是负责读取和解析类的元数据,比如注解、类属性等。
这块的逻辑比较复杂,Huazie 后续将再出一篇博文详细分析,敬请期待!
3.2.2 ConditionEvaluationReportLoggingListener
ConditionEvaluationReportLoggingListener
是一个用于将 ConditionEvaluationReport
写入日志的应用上下文初始化器,该应用上下文初始化器并不打算在多个应用程序上下文实例之间共享。
当 Spring 应用程序上下文初始化时,它会评估所有使用条件注解的 bean 定义和配置。这些条件可能基于类是否存在、特定的属性设置、其他 bean 是否存在等。ConditionEvaluationReport
记录了每个条件注解的评估结果,包括哪些条件通过了(即 bean 或配置被创建或执行了),哪些条件没有通过(即 bean 或配置被跳过了)。
ConditionEvaluationReport
的评估结果报告默认将以 DEBUG
级别进行记录。崩溃报告会触发 info
级别的输出,建议再次运行并启用 debug
级别以显示报告。
这块的逻辑也比较复杂,Huazie 后续也会出一篇博文详细介绍下,大家可以期待一下。
3.3 自定义应用上下文初始化器实现
上面 Huazie 同大家一起分析了 Spring Boot 中一些内置的应用上下文初始化器实现,相信对于如何实现 ApplicationContextInitializer
接口,已经有了较为深入的了解。
3.3.1 定义 DemoApplicationContextInitializer
那下面就让我们自定义 ApplicationContext
初始化器实现,如下所示:
public class DemoApplicationContextInitializer implements ApplicationContextInitializer<ConfigurableApplicationContext>, Ordered {private int order = 0;@Overridepublic void initialize(ConfigurableApplicationContext applicationContext) {User user = new User("Huazie", 18);applicationContext.getBeanFactory().registerSingleton(User.class.getName(), user);}public void setOrder(int order) {this.order = order;}@Overridepublic int getOrder() {return this.order;}}
上述 DemoApplicationContextInitializer
的 initialize
方法中,我们注册了一个 User
类的单例 Bean。
3.3.2 添加 DemoApplicationContextInitializer
现在自定义的应用上下文初始化器有了,我们该如何添加它呢?
通过阅读 SpringApplication
的源码 和 本篇 3.1.3 小节的介绍,我们可以总结如下的三种方式:
-
在
META-INF/spring.factories
中添加org.springframework.context.ApplicationContextInitializer
的配置。这种方式,我们从 《ApplicationContextInitializer 详解》 的 3.2 小节可见一斑。org.springframework.context.ApplicationContextInitializer=com.example.demo.DemoApplicationContextInitializer
-
通过
SpringApplication
中的addInitializers
方法添加。其实这里在笔者的《SpringApplication 的定制化介绍》中的 1.6 小节也提及过。SpringApplication springApplication = new SpringApplication(DemoApplication.class); springApplication.addInitializers(new DemoApplicationContextInitializer()); // 其他省略。。。
-
在 application.properties 中添加
context.initializer.classes
的属性配置。这里实际上来源于 3.1.3 小节的 DelegatingApplicationContextInitializer。# 逗号分隔的类名列表 context.initializer.classes=com.example.demo.DemoApplicationContextInitializer
在 application.yml 中添加
context.initializer.classes
的属性配置# 在 YAML 中,数组或列表元素使用 - 符号来定义 context: initializer: classes: - com.example.demo.DemoApplicationContextInitializer
3.3.3 实际演示
我们采用第三种添加方式,配置截图如下:
添加如下自测类【用来演示获取在 DemoApplicationContextInitializer
中注册的 User
类的单例 Bean 对象】:
import com.example.demo.pojo.User;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;@SpringBootTest
public class DemoApplicationTests {@Autowiredprivate User user;@Testpublic void test() {System.out.println("User = " + user);}
}
我们来看看运行结果,如下所示:
从上图可以看出,我们自定义的应用上下文初始化器实现显然已经执行了,并且成功注册了 User
类的单例 Bean 对象。
四、总结
本篇 Huazie 带大家一起分析了 Spring Boot 中预置的应用上下文初始化器实现,然后自定义了一个应用上下文初始化器实现类,进一步加深了对 Spring Boot 初始化应用上下文过程的了解,为后续的启动运行过程的理解打下了坚实的基础。