一张图，理顺 Spring Boot应用在启动阶段执行代码的几种方式

Posted 2021-07-10 天道酬勤——傻子王（AME）

前言

有时候我们需要在应用启动时执行一些代码片段，这些片段可能是仅仅是为了记录 log，也可能是在启动时检查与安装证书 ，诸如上述业务要求我们可能会经常碰到

Spring Boot 提供了至少 5 种方式用于在应用启动时执行代码。我们应该如何选择？本文将会逐步解释与分析这几种不同方式

CommandLineRunner

CommandLineRunner 是一个接口，通过实现它，我们可以在 Spring 应用成功启动之后 执行一些代码片段

@Slf4j
@Component
@Order(2)
public class MyCommandLineRunner implements CommandLineRunner {

    @Override
    public void run(String... args) throws Exception {
        log.info("MyCommandLineRunner order is 2");
        if (args.length > 0){
            for (int i = 0; i < args.length; i++) {
                log.info("MyCommandLineRunner current parameter is: {}", args[i]);
            }
        }
    }
}

当 Spring Boot 在应用上下文中找到 CommandLineRunner bean，它将会在应用成功启动之后调用 run() 方法，并传递用于启动应用程序的命令行参数

通过如下 maven 命令生成 jar 包:

mvn clean package

通过终端命令启动应用，并传递参数:

java -jar springboot-application-startup-0.0.1-SNAPSHOT.jar --foo=bar --name=rgyb

查看运行结果:

到这里我们可以看出几个问题:

1. 命令行传入的参数并没有被解析，而只是显示出我们传入的字符串内容 --foo=bar，–name=rgyb，我们可以通过 ApplicationRunner 解析，我们稍后看
2. 在重写的 run() 方法上有 throws Exception 标记，Spring Boot 会将 CommandLineRunner 作为应用启动的一部分，如果运行 run() 方法时抛出 Exception，应用将会终止启动
3. 我们在类上添加了 @Order(2) 注解，当有多个 CommandLineRunner 时，将会按照 @Order 注解中的数字从小到大排序 (数字当然也可以用复数)

⚠️不要使用 @Order 太多
看到 order 这个 “黑科技” 我们会觉得它可以非常方便将启动逻辑按照指定顺序执行，但如果你这么写，说明多个代码片段是有相互依赖关系的，为了让我们的代码更好维护，我们应该减少这种依赖使用

小结

如果我们只是想简单的获取以空格分隔的命令行参数，那 MyCommandLineRunner 就足够使用了

ApplicationRunner

上面提到，通过命令行启动并传递参数，MyCommandLineRunner 不能解析参数，如果要解析参数，那我们就要用到 ApplicationRunner 参数了

@Component
@Slf4j
@Order(1)
public class MyApplicationRunner implements ApplicationRunner {

    @Override
    public void run(ApplicationArguments args) throws Exception {
        log.info("MyApplicationRunner order is 1");
        log.info("MyApplicationRunner Current parameter is {}:", args.getOptionValues("foo"));
    }
}

重新打 jar 包，运行如下命令:

java -jar springboot-application-startup-0.0.1-SNAPSHOT.jar --foo=bar,rgyb

运行结果如下:

到这里我们可以看出:

1. 同 MyCommandLineRunner 相似，但 ApplicationRunner 可以通过 run 方法的 ApplicationArguments对象解析出命令行参数，并且每个参数可以有多个值在里面，因为 getOptionValues 方法返回 List 数组
2. 在重写的 run() 方法上有 throws Exception 标记，Spring Boot 会将 CommandLineRunner 作为应用启动的一部分，如果运行 run() 方法时抛出 Exception，应用将会终止启动
3. ApplicationRunner 也可以使用 @Order 注解进行排序，从启动结果来看，它与 CommandLineRunner共享 order 的顺序，稍后我们通过源码来验证这个结论

小结

如果我们想获取复杂的命令行参数时，我们可以使用 ApplicationRunner

ApplicationListener

如果我们不需要获取命令行参数时，我们可以将启动逻辑绑定到 Spring 的 ApplicationReadyEvent 上

@Slf4j
@Component
@Order(0)
public class MyApplicationListener implements ApplicationListener<ApplicationReadyEvent> {

    @Override
    public void onApplicationEvent(ApplicationReadyEvent applicationReadyEvent) {
        log.info("MyApplicationListener is started up");
    }
}

运行程序查看结果:

到这我们可以看出:

1. ApplicationReadyEvent 当且仅当 在应用程序就绪之后才被触发，甚至是说上面的 Listener 要在本文说的所有解决方案都执行了之后才会被触发，最终结论请稍后看
2. 代码中我用 Order(0) 来标记，显然 ApplicationListener 也是可以用该注解进行排序的，按数字大小排序，应该是最先执行。但是，这个顺序仅用于同类型的 ApplicationListener 之间的排序，与前面提到的 ApplicationRunners 和 CommandLineRunners 的排序并不共享

小结

如果我们不需要获取命令行参数，我们可以通过 ApplicationListener 创建一些全局的启动逻辑，我们还可以通过它获取 Spring Boot 支持的 configuration properties 环境变量参数

如果你看过我之前写的 Spring Bean 生命周期三部曲:

• Spring Bean 生命周期之缘起
• Spring Bean 生命周期之缘尽
• Spring Aware 到底是什么？

那么你会对下面两种方式非常熟悉了

@PostConstruct

创建启动逻辑的另一种简单解决方案是提供一种在 bean 创建期间由 Spring 调用的初始化方法。我们要做的就只是将 @PostConstruct 注解添加到方法中：

@Component
@Slf4j
@DependsOn("myApplicationListener")
public class MyPostConstructBean {

    @PostConstruct
    public void testPostConstruct(){
        log.info("MyPostConstructBean");
    }
}

查看运行结果:

从上面运行结果可以看出:

1. Spring 创建完 bean之后 (在启动之前)，便会立即调用 @PostConstruct 注解标记的方法，因此我们无法使用 @Order 注解对其进行自由排序，因为它可能依赖于 @Autowired 插入到我们 bean 中的其他 Spring bean。
2. 相反，它将在依赖于它的所有 bean 被初始化之后被调用，如果要添加人为的依赖关系并由此创建一个排序，则可以使用 @DependsOn 注解（虽然可以排序，但是不建议使用，理由和 @Order 一样）

小结

@PostConstruct 方法固有地绑定到现有的 Spring bean，因此应仅将其用于此单个 bean 的初始化逻辑；

InitializingBean

与 @PostConstruct 解决方案非常相似，我们可以实现 InitializingBean 接口，并让 Spring 调用某个初始化方法:

@Component
@Slf4j
public class MyInitializingBean implements InitializingBean {

    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        log.info("MyInitializingBean.afterPropertiesSet()");
    }
}

查看运行结果:

从上面的运行结果中，我们得到了和 @PostConstruct 一样的效果，但二者还是有差别的

⚠️ @PostConstruct 和 afterPropertiesSet 区别afterPropertiesSet，顾名思义「在属性设置之后」，调用该方法时，该 bean 的所有属性已经被 Spring 填充。如果我们在某些属性上使用 @Autowired（常规操作应该使用构造函数注入），那么 Spring 将在调用afterPropertiesSet 之前将 bean 注入这些属性。但 @PostConstruct 并没有这些属性填充限制所以 InitializingBean.afterPropertiesSet 解决方案比使用 @PostConstruct 更安全，因为如果我们依赖尚未自动注入的 @Autowired 字段，则 @PostConstruct 方法可能会遇到 NullPointerExceptions

小结

如果我们使用构造函数注入，则这两种解决方案都是等效的

源码分析

请打开你的 IDE (重点代码已标记注释):

MyCommandLineRunner 和 ApplicationRunner 是在何时被调用的呢？

打开 SpringApplication.java 类，里面有 callRunners 方法

private void callRunners(ApplicationContext context, ApplicationArguments args) {
    List<Object> runners = new ArrayList<>();
    //从上下文获取 ApplicationRunner 类型的 bean
    runners.addAll(context.getBeansOfType(ApplicationRunner.class).values());

    //从上下文获取 CommandLineRunner 类型的 bean
    runners.addAll(context.getBeansOfType(CommandLineRunner.class).values());

    //对二者进行排序，这也就是为什么二者的 order 是可以共享的了
    AnnotationAwareOrderComparator.sort(runners);

    //遍历对其进行调用
    for (Object runner : new LinkedHashSet<>(runners)) {
        if (runner instanceof ApplicationRunner) {
            callRunner((ApplicationRunner) runner, args);
        }
        if (runner instanceof CommandLineRunner) {
            callRunner((CommandLineRunner) runner, args);
        }
    }
}

强烈建议完整看一下 SpringApplication.java 的全部代码，Spring Boot 启动过程及原理都可以从这个类中找到一些答案

总结

最后画一张图用来总结这几种方式（高清大图请查看原文：https://dayarch.top/p/spring-….）