SpringApplication 2020-07-22 SpringBoot visited：

SpringBoot Features

.1. Application Availability

系统可用性

可以通过注入 ApplicationAvailability 接口到 bean 中以获取应用可用性状态。

.1.1. Liveness State

应用活性，用以表明应用内部状态是否能正常工作，或是否能从异常中自动恢复。如果不能（失活），基础平台应该重启应用。一般来说，应用活性不应该基于外部检查，否则外部检查系统（数据库、缓存、Web API）出现异常，将触发大量重启与平台累积的失败。

Spring Boot 应用的内部状态一般取决于 ApplicationContext。如果 ApplicationContext 成功启动，Spring Boot 就将认为应用在有效的状态。只要 context be refreshed ，应用就被认为是有活性的。

.1.2. Readiness State

应用就绪状态，用以表明应用是否对处理流量准备就绪。未进入就绪状态将告诉 platform 平台此时不宜路由流量到应用。典型的场景是在应用启动阶段，当 CommandLineRunner 与 ApplicationRunner 组件正在被处理时，或者应用忙于其他流量请求时而不能处理当前流量请求时。

需要在程序启动阶段添加任务可以通过将 bean 实现接口 ApplicationRunner 或 CommandLineRunner，而不是使用 Spring 组件生命周期回调 @PostConstruct。以上两个接口分别可获取到程序启动参数和命令行参数。

.1.3. Managing the Application Availability State

1. 获取应用当前可用性状态：注入 ApplicationAvailability 接口并调用其方法；
2. 监听应用可用性变化：

@EventListener
public void onStateChange(AvailabilityChangeEvent<ReadinessState> event) {
    switch (event.getState()) {
    case ACCEPTING_TRAFFIC:
        // create file /tmp/healthy
    break;
    case REFUSING_TRAFFIC:
        // remove file /tmp/healthy
    break;
    }
}

更新应用可用性状态

private final ApplicationEventPublisher eventPublisher;
//自动 constructor 注入 publisher
public LocalCacheVerifier(ApplicationEventPublisher eventPublisher) {
    this.eventPublisher = eventPublisher;
}

public void checkLocalCache() {
    try {
        //...
    }
    catch (CacheCompletelyBrokenException ex) {
        //发布一个可用性更新事件
        AvailabilityChangeEvent.publish(this.eventPublisher, ex, LivenessState.BROKEN);
    }
}

.2. Application Events and Listeners

应用事件与监听器

除了常规的应用事件 ContextRefreshedEvent， 一个 Spring 应用还可以发送其他事件。其中一些事件在整个应用上下文 ApplicationContext 创建前，对于这种事件并不能注册其监听器为一个 Bean ，但可以通过 SpringApplication.addListeners() 或 SpringApplicationBuilder.listeners() 方法注册。如果需要不考虑上下文是否创建自动注册监听器，可以在工程中 META-INF/spring.factories 引入监听器，使用 key org.springframework.context.ApplicationListener=com.myproject.MyListener 。

应用开始启动后，事件发布顺序如下：

1. ApplicationStartingEvent 在应用刚开始启动，除 listeners initializers 已注册外，所有的其他处理工作都还未开启时。
2. ApplicationEnvironmentPreparedEvent 事件发布时机：Environment 在上下文中已清晰但上下文还未创建时
3. ApplicationContextInitializedEvent 在 ApplicationContext 已准备且 ApplicationInitializers 已被调用但 bean definitions 还未加载时
4. ApplicationPreparedEvent refreshed 开始之前 bean definitions 加载之后
5. ApplicationStartedEventcontext refreshed 之后，application runners 与 command-line runners 调用之前
6. AvailabilityChangeEvent 在 LivenessState.CORRECT 可用性表明应用程序已具活性后
7. ApplicationReadyEvent 在所有的 application/command-line runner 被调用之后
8. AvailabilityChangeEvent 应用已为服务请求准备就绪 ReadinessState.ACCEPTING_TRAFFIC 之后
9. ApplicationFailedEvent 启动异常之后

以上 9 个事件是与 SpringApplication 绑定的事件，除此外，在 ApplicationPreparedEvent 与 ApplicationStartedEvent 之间还有两个事件：

1. WebServerInitializedEvent WebServer 准备就绪后。而 ServletWebServerInitializedEvent 与 ReactiveWebServerInitializedEvent 分别在 servlet 与 reactive variants 就绪后。
2. ContextRefreshedEvent ApplicationContext 刷新后 when an ApplicationContext is refreshed.

Spring Boot 就是使用以上各个事件来处理各类任务。

根据以上顺序，倒推 Spring 应用启动的处理有：

1. 注册 listeners 与 initializers
2. 创建环境配置 Environment
3. 创建上下文 ApplicationContext ，调用 ApplicationInitializers
4. 加载 bean definitions
5. 如果是 web 工程应用，加载相关 WebServer: ServletWebServer/ReactiveWebServer
6. 刷新 ApplicationContext
7. 改变应用可用性为活性 LivenessState.CORRECT
8. 调用 application runner command-line runner
9. 改变应用服务请求就绪状态为就绪 ReadinessState.ACCEPTING_TRAFFIC

Spring Framework 的事件发布机制在子 context 发布事件后，父 context 同样会收到相应的事件发布，所以如果应用使用了 SpringApplication 层级，一个监听器会收到相同类型的 application event。为了区别来自哪里，可以将 Context 注入对比。如果 listener 是个 bean 直接使用 @AutoWired 注入，如果 listener 不是 bean 需要实现 ApplicationContextAware 接口注入。

.3. Web Environment

SpringApplication 根据代码行为来创建正确的 ApplicationContext ，决定 WebApplicationType 的算法是：

1. 如果存在 Spring MVC ，使用 AnnotationConfigServletWebApplicationContext
2. 如果不使用 Spring MVC 使用 Spring WebFlux，则使用 AnnotationConfigReactiveWebServerApplicationContext
3. 否则，使用 AnnotationConfigApplicationContext

算法决定了，如果一个应用使用了 Spring MVC 也使用了 Spring WebFlux ，将按 Spring MVC 处理。可使用 setWebApplicationType(WebApplicationType) 方法直接覆盖算法决定。如果要完全控制 ApplicationContext 使用方法 setApplicationContestClass(...)。在使用 JUnit 测试时，不需要 web 层，可调方法 sebWebApplicationType(WebApplicationType.NONE)

.4. Accessing Application Arguments

访问应用参数

在 Spring Boot 中，当需要访问应用参数时，注入一个 ApplicationArguments bean，即可直接访问 String[] 参数或编译成 option 与 not-option 形式的参数。

@AutoWired
public MyBean(ApplicationArguments args) {
    boolean debug = args.containsOption("debug");
    List<String> files = args.getNonOptionArgs();
    // if run with "--debug logfile.txt" debug=true, files=["logfile.txt"]
}

Spring Boot 也注册了一个与 Environment 关联的 CommandLinePropertySource，这就意味着可以在程序中使用 @Value 注解直接注入各个命令行参数。

.5. Using the ApplicationRunner and CommandLineRunner

使用应用、命令行Runner

如果需要在 SpringApplication 启动后执行某些代码，可以实现 ApplicationRunner 或 CommandLineRunner 接口，这两个接口都提供一个 run(ApplicationArguments) 方法定义，其实现都是在 SpringApplication.run(...) 方法完成之前调用。如果有多个 Runner 需要执行，可以在 Runner 上添加 Order 接口或 @Order 注解用以指定顺序。

.6. 初始化流程

spring boot 在初始化中把大量工作做了。

1. 加载 environment 数据
2. 创建 context
3. context refresh
   1. 其中对入口类进行数据扫描，工作在 org.springframework.context.annotation.ConfigurationClassParser#doProcessConfigurationClass，大量调用 ConfigurationClassParser 进行数据解析。
   2. org.springframework.context.annotation.ConfigurationClassParser#doProcessConfigurationClass 该解析器方法处理所有的 configuration 配置类数据，包括各注解 @Component @ComponentScan @PropertiesSource @Import @ImportSource @Bean 内嵌类、父类、接口默认方法 数据
   3. org.springframework.context.support.PostProcessorRegistrationDelegate#invokeBeanFactoryPostProcessors(org.springframework.beans.factory.config.ConfigurableListableBeanFactory, java.util.List<org.springframework.beans.factory.config.BeanFactoryPostProcessor>) 调用 beanFactoryPostProcessor ，其就包括了将所有的 component 中的 beanDefinition 注册到容器 BeanDefinitionRegistry 中，也包括调用所有的 BeanPostProcessor .
   4. 注册 BeanFactoryProcessor 时从 BeanDefinitionRegistry 获取其 BeanDefinition 进行初始化 bean 。
   5. org.springframework.beans.factory.support.CglibSubclassingInstantiationStrategy.CglibSubclassCreator#createEnhancedSubclass 使用 CGLIB 动态代理生成 bean 子类