【Spring Boot刷新上下文核心流程详解】

Spring Boot 刷新上下文核心流程详解

一、前言

在使用 Spring Boot 启动应用时，控制台会打印出一大串日志，其中最核心的启动动作之一就是 刷新上下文（refresh）。
refresh 方法不仅负责 Bean 的创建与初始化，还涉及监听器、国际化、多环境配置等多个模块，是 Spring Boot 启动的核心环节。
本文将结合源码，带你从入口到细节剖析刷新上下文的全过程。

二、入口位置

实例方法SpringApplication#run
在这里插入图片描述
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Spring Boot 刷新上下文核心流程详解

一、前言

在使用 Spring Boot 启动应用时，控制台会打印出一大串日志，其中最核心的启动动作之一就是 刷新上下文（refresh）。
refresh 方法不仅负责 Bean 的创建与初始化，还涉及监听器、国际化、多环境配置等多个模块，是 Spring Boot 启动的核心环节。
本文将结合源码，带你从入口到细节剖析刷新上下文的全过程。

二、入口位置

Spring Boot 的启动入口通常是：

SpringApplication.run(Application.class, args);

调用链简化如下：

SpringApplication.run()-> SpringApplication.refreshContext()-> AbstractApplicationContext.refresh()

核心就在 AbstractApplicationContext.refresh() 方法中，这也是所有 Spring 上下文实现（如 AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext）的基础模板方法。

三、源码流程概览

AbstractApplicationContext# refresh() 的主要执行步骤如下（简化版）：

public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {this.startupShutdownLock.lock();try {this.startupShutdownThread = Thread.currentThread();StartupStep contextRefresh = this.applicationStartup.start("spring.context.refresh");this.prepareRefresh();ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = this.obtainFreshBeanFactory();this.prepareBeanFactory(beanFactory);try {this.postProcessBeanFactory(beanFactory);StartupStep beanPostProcess = this.applicationStartup.start("spring.context.beans.post-process");this.invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);this.registerBeanPostProcessors(beanFactory);beanPostProcess.end();this.initMessageSource();this.initApplicationEventMulticaster();this.onRefresh();this.registerListeners();this.finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);this.finishRefresh();} catch (Error | RuntimeException var12) {if (this.logger.isWarnEnabled()) {this.logger.warn("Exception encountered during context initialization - cancelling refresh attempt: " + var12);}this.destroyBeans();this.cancelRefresh(var12);throw var12;} finally {contextRefresh.end();}} finally {this.startupShutdownThread = null;this.startupShutdownLock.unlock();}}

四、各步骤详解

1. prepareRefresh()：刷新前准备

  • 设置启动时间
  • 初始化 active 标志位
  • 初始化 PropertySources（环境变量、配置文件等）
  • 校验必须的配置

作用：确保上下文环境准备好，避免启动中途缺配置。

2. obtainFreshBeanFactory()：获取 BeanFactory

整体流程
AbstractRefreshableApplicationContext#obtainFreshBeanFactory() -->AbstractRefreshableApplicationContext#refreshBeanFactory -->createBeanFactory() -->loadBeanDefinitions()
在这里插入图片描述
最后执行AnnotationConfigWebApplicationContext#loadBeanDefinitions（刷新上下文最核心的方法）

protected void loadBeanDefinitions(DefaultListableBeanFactory beanFactory) {AnnotatedBeanDefinitionReader reader = this.getAnnotatedBeanDefinitionReader(beanFactory);ClassPathBeanDefinitionScanner scanner = this.getClassPathBeanDefinitionScanner(beanFactory);BeanNameGenerator beanNameGenerator = this.getBeanNameGenerator();if (beanNameGenerator != null) {reader.setBeanNameGenerator(beanNameGenerator);scanner.setBeanNameGenerator(beanNameGenerator);beanFactory.registerSingleton("org.springframework.context.annotation.internalConfigurationBeanNameGenerator", beanNameGenerator);}ScopeMetadataResolver scopeMetadataResolver = this.getScopeMetadataResolver();if (scopeMetadataResolver != null) {reader.setScopeMetadataResolver(scopeMetadataResolver);scanner.setScopeMetadataResolver(scopeMetadataResolver);}if (!this.componentClasses.isEmpty()) {if (this.logger.isDebugEnabled()) {this.logger.debug("Registering component classes: [" + StringUtils.collectionToCommaDelimitedString(this.componentClasses) + "]");}reader.register(ClassUtils.toClassArray(this.componentClasses));}if (!this.basePackages.isEmpty()) {if (this.logger.isDebugEnabled()) {this.logger.debug("Scanning base packages: [" + StringUtils.collectionToCommaDelimitedString(this.basePackages) + "]");}scanner.scan(StringUtils.toStringArray(this.basePackages));}

主要流程

  1. 执行this.createBeanFactory()默认bean工厂：DefaultListableBeanFactory实例创建
  2. 从核心触发loadBeanDefinitions触发：创建对应的 BeanDefinition 将其注册到 BeanDefinitionRegistry
    • AnnotatedBeanDefinitionReader#register方法进行对@Component等注解进行解析注册成对应的 BeanDefinition （bean的元数据，包括bean名称，作用域等，类似注册bean之前得先准备好bean的材料，才能注册）
    • ClassPathBeanDefinitionScanner#scan方法对 @ComponentScan的basepack进行解析，扫描包路径下的注解注册BeanDefinition。
  3. 返回对应的DefaultListableBeanFactory工厂实例

3. prepareBeanFactory()：BeanFactory 预准备

在这里插入图片描述

4. postProcessBeanFactory()：子类扩展

添加相关 Bean 后处理器,为后续创建好的 bean 可做扩展。

5. invokeBeanFactoryPostProcessors()：调用 BeanFactory 后置处理器

  • 先执行 BeanDefinitionRegistryPostProcessor（可修改 Bean 定义）
  • 再执行 BeanFactoryPostProcessor（可修改 BeanFactory 配置）

典型例子：
ConfigurationClassPostProcessor

  • 会解析 @Configuration 类：
  • 处理 @Bean 方法 → 新注册对应的 BeanDefinition
  • 处理 @ComponentScan → 扫描新包，注册新 BeanDefinition
  • 处理 @Import、@ImportResource → 引入额外 BeanDefinition,Import其实也是自动装配原理的第一个最重要的一点
    流程是
refresh()→ invokeBeanFactoryPostProcessors()中的postProcessBeanDefinitionRegistry（）→ ConfigurationClassPostProcessor#processConfigBeanDefinitions()→ ConfigurationClassParser#parse→ ConfigurationClassParser#processImports()→ AutoConfigurationImportSelector#selectImports()

6. registerBeanPostProcessors()：注册 Bean 后置处理器

  • AOP、@Autowired、@ConfigurationProperties 等功能都依赖它
  • 会在 Bean 实例化前后执行拦截逻辑

7. initMessageSource()：国际化

  • 如果用户定义了 messageSource Bean，则使用用户的
  • 否则创建 DelegatingMessageSource 作为默认实现

8. initApplicationEventMulticaster()：事件广播器

  • 如果用户定义了 applicationEventMulticaster，则使用用户的
  • 否则创建默认的 SimpleApplicationEventMulticaster

9. onRefresh()：子类刷新逻辑

  • Web 环境下启动 Tomcat/Jetty/Undertow 内嵌容器
  • 加载 DispatcherServlet 等 MVC 核心组件

10. registerListeners()：注册监听器

  • 注册所有 ApplicationListener 类型的 Bean
  • 处理启动前缓存的早期事件

11. finishBeanFactoryInitialization()：根据实例化所有非懒加载单例

  • 根据已有的 BeanDefinition 注册对应的bean
  • 依赖注入
  • 初始化方法执行（@PostConstruct、InitializingBean 等）

12. finishRefresh()：收尾工作

  • 清理缓存
  • 发布 ContextRefreshedEvent
  • 标记启动完成

五、流程图

prepareRefresh()↓
obtainFreshBeanFactory()↓
prepareBeanFactory()↓
postProcessBeanFactory()↓
invokeBeanFactoryPostProcessors()↓
registerBeanPostProcessors()↓
initMessageSource()↓
initApplicationEventMulticaster()↓
onRefresh()↓
registerListeners()↓
finishBeanFactoryInitialization()↓
finishRefresh()

六、总结

refresh() 就像 Spring Boot 启动的总指挥，控制了从配置准备 → BeanFactory 构建 → Bean 创建 → 事件发布的全流程。
理解它，不仅能帮助我们定位启动问题，还能在做框架扩展、定制化 Bean 加载逻辑时得心应手。

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