SpringBoot 启动分析(五) — 上下文的刷新过程

1. SpringApplication.refreshContext

首先来看 SpringApplication 里刷新上下文的逻辑:

private void refreshContext(ConfigurableApplicationContext context) {
    refresh(context);
    if (this.registerShutdownHook) {
        try {
            context.registerShutdownHook();
        } catch (AccessControlException ex) {
            // Not allowed in some environments.
        }
    }
}

protected void refresh(ApplicationContext applicationContext) {
    Assert.isInstanceOf(AbstractApplicationContext.class, applicationContext);
    ((AbstractApplicationContext) applicationContext).refresh();
}

刷新的逻辑是在 AbstractApplicationContext.refresh 方法完成的,刷新完后注册了 JVM 的关闭回调钩子。

2. AbstractApplicationContext.refresh

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SpringBoot 启动分析(四) — 注解驱动的 Bean 定义加载

1. 一个 Spring 加载类的问题

先抛出个问题:SpringBoot 允许通过注解根据某个类是否存在来决定配置,如

@Bean
@ConditionalOnClass(value = HikariDataSource.class)
public DataSource hikariDataSource() {
    return new HikariDataSource();
}

@Bean
@ConditionalOnClass(value = BasicDataSource.class)
public DataSource basicDataSource() {
    return new BasicDataSource();
}

我们也知道 ClassLoader 加载一个类时,如果这个类或这个类依赖的类找不到则会抛出 ClassNotFoundException

Spring 是如何实现这样的条件加载而不会抛出 ClassNotFoundException 异常?

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Oracle rownum 与 offset

主要来自:
On ROWNUM and Limiting Results
The result offset and fetch first clauses

rownum

rownum 主要有两类用处

  • 处理 top N ;
  • 分页查询;

rownum 的工作机制

rownum 是查询中的伪列,从 1 开始计数。

A ROWNUM value is assigned to a row after it passes the predicate phase of the query but before the query does any sorting or aggregation. Also, a ROWNUM value is incremented only after it is assigned .

rownum 的值是在行记录通过了查询的过滤阶段、在排序或聚合之前被赋值。rownum 只有在被赋值之后才会递增。select * from t where ROWNUM > 1; 是永远查不到记录的。

查询的处理步骤大概如下:
1. from/where 首先执行;
2. rownum 被递增、赋值给 from/where 子句输出的每一行;
3. 执行 select 子句;
4. 执行 group by 子句;
5. 执行 having ;
6. 执行 order by 。

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SpringBoot 启动分析(三) — Environment 的初始化流程

1. Environment 的初始化流程

ConfigFileApplicationListener 收到 ApplicationEnvironmentPreparedEvent 事件后通过 SPI 加载所有的 EnvironmentPostProcessor 实现,触发其 postProcessEnviroment 方法。

SpringApplication.run() ->
SpringFactoriesLoader.loadFactories(ApplicationListener) ->
SpringApplication.prepareEnviroment() -> EventPublishingRunListener.enviromentPrepared(ApplicationEnviromentPraparedEvent) ->
SimpleApplicationEventMulticaster.multicastEvent() ->
ConfigFileApplicationListener.onApplicationOnEnviromentPreparedEvent() ->
EnviromentPostProcessor.postProcessEnviroment()

比较重要的 EnviromentPostProcessor 实现是 HostInfoEnvironmentPostProcessorConfigFileApplicationListener

2. HostInfoEnvironmentPostProcessor.postProcessEnviroment

获取本机的 主机名和IP地址,封装在 PropertySource 添加到 environment 里。

3. ConfigFileApplicationListener.postProcessEnviroment

ConfigFileApplicationListener 自身也实现了 EnvironmentPostProcessor,通过内部类 Loader 去加载配置文件,其主要流程如下:

  1. 从 Environment 中获取 active 和 include 的 profile 集合。进行迭代:
  2. 获取所有的搜索路径,进行迭代,默认的搜索路径是 classpath:/,classpath:/config/,file:./,file:./config/
  3. 如果某个搜索路径不以 / 结尾的则认为是一个文件,直接加载,否则,找出所有的搜索文件名 name 进行迭代搜索,默认的搜索文件名是 “application”。
  4. 通过 PropertySourcesLoader 找出支持的所有配置文件后缀进行迭代。
  5. 最终得到 location + name + "-" + profile + "." + ext 组成的一个具体的完整路径,通过 PropertiesLoader.load 方法加载该路径指向的配置文件。
  6. PropertiesLoader.load 内部又根据配置文件的后缀用不同的 PropertySourceLoader 去加载得到一个 PropertySource
  7. 对于解析得到的 PropertySource,找出里面激活的 profile,添加到 proflie 集合里进行迭代。
  8. 继续迭代下一个 profile 。

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SpringBoot 启动分析(一)

SpringBoot 启动分析 序列文章基于 spring-boot-starter-parent 1.5.19.RELEASE 。

1. 启动一个 SpringBoot 应用

启动一个 SpringBoot 应用只需要下面几行代码即可:

@SpringBootApplication
public class SpringBootDemoApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringBootDemoApplication.class, args);
    }
}

查看 SpringApplication.run 方法时会来到:

public static ConfigurableApplicationContext run(Object source, String... args) {
    return run(new Object[] { source }, args);
}

public static ConfigurableApplicationContext run(Object[] sources, String[] args) {
    return new SpringApplication(sources).run(args);
}

可以看到 SpringBoot 的魔法就是那么简单:创建一个 SpringApplication,执行其 run 方法
就像 “打开冰箱门、把大象塞进冰箱、关上冰箱门” 那么简单、有力。

当然,要了解原理是不能只看高层抽象的。

2. SPI 机制 SpringFactoriesLoader

SpringFactoriesLoader 是 Spring 提供的 SPI 实现机制,从类路径下的 META-INF/spring.factories 文件里加载指定接口的所有实现。以接口的完整类名作为 key,实现类的完整名字作为值,多个实现类用 , 分隔。

下面是 spring-boot-autoconfigure 包下 META-INF/spring.factories 文件里的 一小部分:

# Auto Configure
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
org.springframework.boot.autoconfigure.admin.SpringApplicationAdminJmxAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.aop.AopAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.amqp.RabbitAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.batch.BatchAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.cache.CacheAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.cassandra.CassandraAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.cloud.CloudAutoConfiguration,\

SpringFactoriesLoader 内部通过 ClassLoader.getResources 方法来加载类路径下的文件。

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SpringBoot 启动分析(二)–启动主流程

1. initialize 方法

SpringApplication 的构造函数只调用了 initialize 方法:

private void initialize(Object[] sources) {
    if (sources != null && sources.length > 0) {
        // 把应用指定的配置类加入配置扫描的启动来源
        this.sources.addAll(Arrays.asList(sources));
    }

    // 判断应用是否是 web 应用,主要用于决定采用哪种具体的上下文实现
    this.webEnvironment = deduceWebEnvironment();

    // 利用定制的 SPI 实现 SpringFactoriesLoader 加载 ApplicationContextInitializer 的所有实现并设置到 initializers 属性
    setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));

    // 利用定制的 SPI 实现 SpringFactoriesLoader 加载 ApplicationListener 的所有实现并设置到 listeners 属性
    setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));

    // 找出启动类:线程栈上 main 方法所处的类
    this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass();
}

该方法的逻辑主要如下:

  1. 把启动类加入 sources 属性。
  2. 判断是否是 web 应用并设置到 webEnvironment 属性。
  3. 加载所有的 ApplicationContextInitializer 并设置到 initializers 属性。
  4. 加载所有的 ApplicationListener 并设置到 listeners 属性。
  5. 找出 main 类设置到 mainApplicationClass。

2. run 方法

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Motan RPC 框架分析

一、框架简介

Motan 是新浪微博开源的一套高性能、易于使用的分布式远程服务调用(RPC)框架。

Motan 的核心模块交互关系如下:

二、核心模块介绍

2.0 SPI 机制

SPI 机制支持 JDK 的 ServiceProvider 机制并进行了扩展,接口的实现放在 META-INF/services/ 目录下以接口的完全类名命名的文件里,每个实现的完全类名占一行。

每个实现类可以加上 SpiMeta(name="implName") 来指定名称,ExtensionLoader 可以通过接口类型和命名从多个实现中找到指定实现。

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8皇后问题

一、问题

一个 8×8 的棋盘,希望往里放 8 个棋子,每个棋所在的行、列、对角线上都不能有其他棋子。找出所有满足要求的布局。

二、分析与解

首先画出下面这样一个棋盘:

行、列的下标都是从 0 开始。

逐行摆放棋子,比如当前要摆放第 R 行的棋子时,认为 0 至 R-1 行的棋子是符合要求的,那么对于第 R 行,尝试把棋子摆放到第 C 列,检测是否满足要求,如果满足则继续下一行摆放下一行,不满足则则尝试放至 C+1 列。如果摆放到了第 8 行,则认为得到了一个解。

检测算法:从上图可以看出,只需要检查三种场景,对于位置(row, col):

  1. 左下对角线;该对角线上的点符合 col >= 0 && (row--, col--)
  2. 垂直列;(row–, col), 行 渐减,列不变。
  3. 右下对角线。该对角线上的点符合 col < 8 && (row--, col++)

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