Spring Boot 核心知识
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“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（来自：Spring揭秘）
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：
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// 默认容器实现 -
DefaultListableBeanFactory beanRegistry = newDefaultListableBeanFactory(); -
// 根据业务对象构造相应的BeanDefinition -
AbstractBeanDefinition definition = newRootBeanDefinition(Business.class,true); -
// 将bean定义注册到容器中 -
beanRegistry.registerBeanDefinition("beanName",definition); -
// 如果有多个bean，还可以指定各个bean之间的依赖关系 -
// ........ -
-
// 然后可以从容器中获取这个bean的实例 -
// 注意：这里的beanRegistry其实实现了BeanFactory接口，所以可以强转， -
// 单纯的BeanDefinitionRegistry是无法强制转换到BeanFactory类型的 -
BeanFactory container = (BeanFactory)beanRegistry; -
Business business = (Business)container.getBean("beanName");
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：
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// 通常为BeanDefinitionRegistry的实现类，这里以DeFaultListabeBeanFactory为例 -
BeanDefinitionRegistry beanRegistry = newDefaultListableBeanFactory(); -
// XmlBeanDefinitionReader实现了BeanDefinitionReader接口，用于解析XML文件 -
XmlBeanDefinitionReader beanDefinitionReader = newXmlBeanDefinitionReaderImpl(beanRegistry); -
// 加载配置文件 -
beanDefinitionReader.loadBeanDefinitions("classpath:spring-bean.xml"); -
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// 从容器中获取bean实例 -
BeanFactory container = (BeanFactory)beanRegistry; -
Business business = (Business)container.getBean("beanName");
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。