在过去两三年的Spring生态圈，最让人兴奋的莫过于Spring Boot框架。或许从命名上就能看出这个框架的设计初衷：快速的启动Spring应用。因而Spring Boot应用本质上就是一个基于Spring框架的应用，它是Spring对“约定优先于配置”理念的最佳实践产物，它能够帮助开发者更快速高效地构建基于Spring生态圈的应用。
那Spring Boot有何魔法？自动配置、起步依赖、Actuator、命令行界面(CLI) 是Spring Boot最重要的4大核心特性，其中CLI是Spring Boot的可选特性，虽然它功能强大，但也引入了一套不太常规的开发模型，因而这个系列的文章仅关注其它3种特性。如文章标题，本文是这个系列的第一部分，将为你打开Spring Boot的大门，重点为你剖析其启动流程以及自动配置实现原理。要掌握这部分核心内容，理解一些Spring框架的基础知识，将会让你事半功倍。
一、抛砖引玉：探索Spring IoC容器
如果有看过 SpringApplication.run()方法的源码，Spring Boot冗长无比的启动流程一定会让你抓狂，透过现象看本质，SpringApplication只是将一个典型的Spring应用的启动流程进行了扩展，因此，透彻理解Spring容器是打开Spring Boot大门的一把钥匙。
1.1、Spring IoC容器
可以把Spring IoC容器比作一间餐馆，当你来到餐馆，通常会直接招呼服务员：点菜！至于菜的原料是什么？如何用原料把菜做出来？可能你根本就不关心。IoC容器也是一样，你只需要告诉它需要某个bean，它就把对应的实例（instance）扔给你，至于这个bean是否依赖其他组件，怎样完成它的初始化，根本就不需要你关心。
作为餐馆，想要做出菜肴，得知道菜的原料和菜谱，同样地，IoC容器想要管理各个业务对象以及它们之间的依赖关系，需要通过某种途径来记录和管理这些信息。 BeanDefinition对象就承担了这个责任：容器中的每一个bean都会有一个对应的BeanDefinition实例，该实例负责保存bean对象的所有必要信息，包括bean对象的class类型、是否是抽象类、构造方法和参数、其它属性等等。当客户端向容器请求相应对象时，容器就会通过这些信息为客户端返回一个完整可用的bean实例。
原材料已经准备好（把BeanDefinition看着原料），开始做菜吧，等等，你还需要一份菜谱， BeanDefinitionRegistry和 BeanFactory就是这份菜谱，BeanDefinitionRegistry抽象出bean的注册逻辑，而BeanFactory则抽象出了bean的管理逻辑，而各个BeanFactory的实现类就具体承担了bean的注册以及管理工作。它们之间的关系就如下图：
BeanFactory、BeanDefinitionRegistry关系图
DefaultListableBeanFactory作为一个比较通用的BeanFactory实现，它同时也实现了BeanDefinitionRegistry接口，因此它就承担了Bean的注册管理工作。从图中也可以看出，BeanFactory接口中主要包含getBean、containBean、getType、getAliases等管理bean的方法，而BeanDefinitionRegistry接口则包含registerBeanDefinition、removeBeanDefinition、getBeanDefinition等注册管理BeanDefinition的方法。
下面通过一段简单的代码来模拟BeanFactory底层是如何工作的：
这段代码仅为了说明BeanFactory底层的大致工作流程，实际情况会更加复杂，比如bean之间的依赖关系可能定义在外部配置文件(XML/Properties)中、也可能是注解方式。Spring IoC容器的整个工作流程大致可以分为两个阶段：
①、容器启动阶段
容器启动时，会通过某种途径加载 ConfigurationMetaData。除了代码方式比较直接外，在大部分情况下，容器需要依赖某些工具类，比如： BeanDefinitionReader，BeanDefinitionReader会对加载的 ConfigurationMetaData进行解析和分析，并将分析后的信息组装为相应的BeanDefinition，最后把这些保存了bean定义的BeanDefinition，注册到相应的BeanDefinitionRegistry，这样容器的启动工作就完成了。这个阶段主要完成一些准备性工作，更侧重于bean对象管理信息的收集，当然一些验证性或者辅助性的工作也在这一阶段完成。
来看一个简单的例子吧，过往，所有的bean都定义在XML配置文件中，下面的代码将模拟BeanFactory如何从配置文件中加载bean的定义以及依赖关系：
②、Bean的实例化阶段
经过第一阶段，所有bean定义都通过BeanDefinition的方式注册到BeanDefinitionRegistry中，当某个请求通过容器的getBean方法请求某个对象，或者因为依赖关系容器需要隐式的调用getBean时，就会触发第二阶段的活动：容器会首先检查所请求的对象之前是否已经实例化完成。如果没有，则会根据注册的BeanDefinition所提供的信息实例化被请求对象，并为其注入依赖。当该对象装配完毕后，容器会立即将其返回给请求方法使用。
BeanFactory只是Spring IoC容器的一种实现，如果没有特殊指定，它采用采用延迟初始化策略：只有当访问容器中的某个对象时，才对该对象进行初始化和依赖注入操作。而在实际场景下，我们更多的使用另外一种类型的容器： ApplicationContext，它构建在BeanFactory之上，属于更高级的容器，除了具有BeanFactory的所有能力之外，还提供对事件监听机制以及国际化的支持等。它管理的bean，在容器启动时全部完成初始化和依赖注入操作。
1.2、Spring容器扩展机制
IoC容器负责管理容器中所有bean的生命周期，而在bean生命周期的不同阶段，Spring提供了不同的扩展点来改变bean的命运。在容器的启动阶段， BeanFactoryPostProcessor允许我们在容器实例化相应对象之前，对注册到容器的BeanDefinition所保存的信息做一些额外的操作，比如修改bean定义的某些属性或者增加其他信息等。
如果要自定义扩展类，通常需要实现 org.springframework.beans.factory.config.BeanFactoryPostProcessor接口，与此同时，因为容器中可能有多个BeanFactoryPostProcessor，可能还需要实现 org.springframework.core.Ordered接口，以保证BeanFactoryPostProcessor按照顺序执行。Spring提供了为数不多的BeanFactoryPostProcessor实现，我们以 PropertyPlaceholderConfigurer来说明其大致的工作流程。
在Spring项目的XML配置文件中，经常可以看到许多配置项的值使用占位符，而将占位符所代表的值单独配置到独立的properties文件，这样可以将散落在不同XML文件中的配置集中管理，而且也方便运维根据不同的环境进行配置不同的值。这个非常实用的功能就是由PropertyPlaceholderConfigurer负责实现的。
根据前文，当BeanFactory在第一阶段加载完所有配置信息时，BeanFactory中保存的对象的属性还是以占位符方式存在的，比如 ${jdbc.mysql.url}。当PropertyPlaceholderConfigurer作为BeanFactoryPostProcessor被应用时，它会使用properties配置文件中的值来替换相应的BeanDefinition中占位符所表示的属性值。当需要实例化bean时，bean定义中的属性值就已经被替换成我们配置的值。当然其实现比上面描述的要复杂一些，这里仅说明其大致工作原理，更详细的实现可以参考其源码。
与之相似的，还有 BeanPostProcessor，其存在于对象实例化阶段。跟BeanFactoryPostProcessor类似，它会处理容器内所有符合条件并且已经实例化后的对象。简单的对比，BeanFactoryPostProcessor处理bean的定义，而BeanPostProcessor则处理bean完成实例化后的对象。BeanPostProcessor定义了两个接口：
为了理解这两个方法执行的时机，简单的了解下bean的整个生命周期：
Bean的实例化过程
postProcessBeforeInitialization()方法与 postProcessAfterInitialization()分别对应图中前置处理和后置处理两个步骤将执行的方法。这两个方法中都传入了bean对象实例的引用，为扩展容器的对象实例化过程提供了很大便利，在这儿几乎可以对传入的实例执行任何操作。注解、AOP等功能的实现均大量使用了 BeanPostProcessor，比如有一个自定义注解，你完全可以实现BeanPostProcessor的接口，在其中判断bean对象的脑袋上是否有该注解，如果有，你可以对这个bean实例执行任何操作，想想是不是非常的简单？
再来看一个更常见的例子，在Spring中经常能够看到各种各样的Aware接口，其作用就是在对象实例化完成以后将Aware接口定义中规定的依赖注入到当前实例中。比如最常见的 ApplicationContextAware接口，实现了这个接口的类都可以获取到一个ApplicationContext对象。当容器中每个对象的实例化过程走到BeanPostProcessor前置处理这一步时，容器会检测到之前注册到容器的ApplicationContextAwareProcessor，然后就会调用其postProcessBeforeInitialization()方法，检查并设置Aware相关依赖。看看代码吧，是不是很简单：
最后总结一下，本小节内容和你一起回顾了Spring容器的部分核心内容，限于篇幅不能写更多，但理解这部分内容，足以让您轻松理解Spring Boot的启动原理，如果在后续的学习过程中遇到一些晦涩难懂的知识，再回过头来看看Spring的核心知识，也许有意想不到的效果。也许Spring Boot的中文资料很少，但Spring的中文资料和书籍有太多太多，总有东西能给你启发。
二、夯实基础：JavaConfig与常见Annotation
2.1、JavaConfig
我们知道 bean是Spring IOC中非常核心的概念，Spring容器负责bean的生命周期的管理。在最初，Spring使用XML配置文件的方式来描述bean的定义以及相互间的依赖关系，但随着Spring的发展，越来越多的人对这种方式表示不满，因为Spring项目的所有业务类均以bean的形式配置在XML文件中，造成了大量的XML文件，使项目变得复杂且难以管理。
后来，基于纯Java Annotation依赖注入框架 Guice出世，其性能明显优于采用XML方式的Spring，甚至有部分人认为， Guice可以完全取代Spring（ Guice仅是一个轻量级IOC框架，取代Spring还差的挺远）。正是这样的危机感，促使Spring及社区推出并持续完善了 JavaConfig子项目，它基于Java代码和Annotation注解来描述bean之间的依赖绑定关系。比如，下面是使用XML配置方式来描述bean的定义：
而基于JavaConfig的配置形式是这样的：
如果两个bean之间有依赖关系的话，在XML配置中应该是这样：
而在JavaConfig中则是这样：
你可能注意到这个示例中，有两个bean都依赖于dependencyService，也就是说当初始化bookService时会调用 dependencyService()，在初始化otherService时也会调用 dependencyService()，那么问题来了？这时候IOC容器中是有一个dependencyService实例还是两个？这个问题留着大家思考吧，这里不再赘述。阿里P7给你一份超详细 Spring Boot 知识清单
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