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前續(xù)

為幫助廣大SpringBoot用戶達(dá)到“知其然，更需知其所以然”的境界，作者將通過SpringBoot系列文章全方位對(duì)SpringBoot2.0.0.RELEASE版本深入分解剖析，讓您深刻的理解其內(nèi)部工作原理。

• 1、[SpringBoot]利用SpringBoot快速構(gòu)建并啟動(dòng)項(xiàng)目

• 2、[SpringBoot]詳解SpringBoot應(yīng)用的啟動(dòng)過程

推斷應(yīng)用的類型

SpringBoot啟動(dòng)時(shí)，在創(chuàng)建SpringApplication對(duì)象時(shí)，會(huì)自動(dòng)去識(shí)別并設(shè)置當(dāng)前應(yīng)用是普通web應(yīng)用、響應(yīng)式web應(yīng)用還是非web應(yīng)用，其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)原理是什么？  
首先看看源代碼

/**
* 推斷應(yīng)用的類型
*/
private WebApplicationType deduceWebApplicationType() {
    if (ClassUtils.isPresent(REACTIVE_WEB_ENVIRONMENT_CLASS, null)
            && !ClassUtils.isPresent(MVC_WEB_ENVIRONMENT_CLASS, null)) {
        return WebApplicationType.REACTIVE;
    }
    for (String className : WEB_ENVIRONMENT_CLASSES) {
        if (!ClassUtils.isPresent(className, null)) {
            return WebApplicationType.NONE;
        }
    }
    return WebApplicationType.SERVLET;
}

• ClassUtils.isPresent()方法：  
  其作用是判斷所提供的類名的類是否存在，且可以被加載。源代碼如下：

public static boolean isPresent(String className, @Nullable ClassLoader classLoader) {
    try {
        forName(className, classLoader);
        return true;
    }
    catch (Throwable ex) {
        // Class or one of its dependencies is not present...
        return false;
    }
}

調(diào)用了forName()方法，如果出現(xiàn)異常，則返回false，也就是提供目標(biāo)類不存在。

• forName()方法的源碼剖析：

public static Class<?> forName(String name, @Nullable ClassLoader classLoader)
        throws ClassNotFoundException, LinkageError {

    Assert.notNull(name, "Name must not be null");
    //根據(jù)基本類的JVM命名規(guī)則(如果合適的話)，將給定的類名name解析為基本類型的包裝類
    Class<?> clazz = resolvePrimitiveClassName(name);
    if (clazz == null) {
        //commonClassCache是包含java.lang包下所有類，將類的類名作為鍵，對(duì)應(yīng)類作為值的一個(gè)Map集合。
        clazz = commonClassCache.get(name); //根據(jù)類名，獲取commonClassCache集合中的值，如果為空，表示目標(biāo)類不是java.lang包的下類，即不是原始類型。
    }
    if (clazz != null) {
        //如果根據(jù)類名，已經(jīng)獲取到了類，則直接返回該類。
        return clazz;
    }

    //判斷clas屬性值是否為數(shù)組對(duì)象。比如：java.lang.String[]
    // "java.lang.String[]" style arrays
    if (name.endsWith(ARRAY_SUFFIX)) { 
        //如果是，則將類名后的“[]”方括號(hào)截去，返回java.lang.String,遞歸查找類名，找到后，將Class類型轉(zhuǎn)換為數(shù)組。
        String elementClassName = name.substring(0, name.length() - ARRAY_SUFFIX.length());
        Class<?> elementClass = forName(elementClassName, classLoader);
        return Array.newInstance(elementClass, 0).getClass();
    }

    //class屬性值是否為數(shù)組對(duì)象的二進(jìn)制表示。比如：[Ljava.lang.String
    // "[Ljava.lang.String;" style arrays
    if (name.startsWith(NON_PRIMITIVE_ARRAY_PREFIX) && name.endsWith(";")) {
        //如果是，則將值的“[L”部分截去，遞歸查找類名，找到后，將對(duì)應(yīng)的Class類型轉(zhuǎn)換為數(shù)組
        String elementName = name.substring(NON_PRIMITIVE_ARRAY_PREFIX.length(), name.length() - 1);
        Class<?> elementClass = forName(elementName, classLoader);
        return Array.newInstance(elementClass, 0).getClass();
    }

    //class屬性值是否為二維數(shù)組
    // "[[I" or "[[Ljava.lang.String;" style arrays
    if (name.startsWith(INTERNAL_ARRAY_PREFIX)) {
        String elementName = name.substring(INTERNAL_ARRAY_PREFIX.length());
        Class<?> elementClass = forName(elementName, classLoader);
        return Array.newInstance(elementClass, 0).getClass();
    }

    //獲取classLoader
    ClassLoader clToUse = classLoader;
    if (clToUse == null) {
         //如果classLoader為空，則獲取默認(rèn)的classLoader對(duì)象。
        clToUse = getDefaultClassLoader();
    }
    try {
        //返回加載后的類
        return (clToUse != null ? clToUse.loadClass(name) : Class.forName(name));
    }
    catch (ClassNotFoundException ex) {
        //用于處理內(nèi)部類的情況。
        int lastDotIndex = name.lastIndexOf(PACKAGE_SEPARATOR);
        if (lastDotIndex != -1) {
            //拼接內(nèi)部類的名字。
            String innerClassName = name.substring(0, lastDotIndex) + INNER_CLASS_SEPARATOR + name.substring(lastDotIndex + 1);
            try {
                return (clToUse != null ? clToUse.loadClass(innerClassName) : Class.forName(innerClassName));
            }
            catch (ClassNotFoundException ex2) {
                // Swallow - let original exception get through
            }
        }
        throw ex;
    }
}

• 再來看看使用到的常量值：

• REACTIVE_WEB_ENVIRONMENT_CLASS：org.springframework.web.reactive.DispatcherHandler

• MVC_WEB_ENVIRONMENT_CLASS：org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet

• WEB_ENVIRONMENT_CLASSES：{"javax.servlet.Servlet", "org.springframework.web.context.ConfigurableWebApplicationContext" }
  也就是說，

• 1、如果應(yīng)用程序中存在org.springframework.web.reactive.DispatcherHandler這個(gè)類，則表示是一個(gè)響應(yīng)式web應(yīng)用，項(xiàng)目在啟動(dòng)時(shí)，需要去
  加載啟動(dòng)內(nèi)嵌的響應(yīng)式web服務(wù)器。

• 2、如果應(yīng)用程序中既不存在javax.servlet.Servlet類，也不存在org.springframework.web.context.ConfigurableWebApplicationContext這個(gè)類，則
  表示當(dāng)前應(yīng)用不是一個(gè)web應(yīng)用，啟動(dòng)時(shí)無需加載啟動(dòng)內(nèi)嵌的web服務(wù)器。

• 3、除上述兩種情況外，則表示當(dāng)前應(yīng)用是一個(gè)servlet的web應(yīng)用，啟動(dòng)時(shí)需要加載啟動(dòng)內(nèi)嵌的servlet的web服務(wù)器(比如Tomcat)。

推斷并設(shè)置main方法的定義類(啟動(dòng)類)

SpringBoot啟動(dòng)時(shí)，在創(chuàng)建SpringApplication對(duì)象時(shí)，最后會(huì)推斷并設(shè)置main方法的定義類(啟動(dòng)類)，其實(shí)現(xiàn)原理是什么呢？
先看看源代碼；

private Class<?> deduceMainApplicationClass() {
    try {
        StackTraceElement[] stackTrace = new RuntimeException().getStackTrace();
        for (StackTraceElement stackTraceElement : stackTrace) {
            if ("main".equals(stackTraceElement.getMethodName())) {
                return Class.forName(stackTraceElement.getClassName());
            }
        }
    }
    catch (ClassNotFoundException ex) {
        // Swallow and continue
    }
    return null;
}

• java.lang.StackTraceElement是什么？
  類元素代表一個(gè)堆棧幀。除了一個(gè)在堆棧的頂部所有的棧幀代表一個(gè)方法調(diào)用。在堆棧頂部的幀表示在將其生成的堆棧跟蹤的執(zhí)行點(diǎn)。

• stackTraceElement.getMethodName() 返回一個(gè)包含由該堆棧跟蹤元素所表示的執(zhí)行點(diǎn)的方法的名稱。

• stackTraceElement.getClassName() 返回一個(gè)包含由該堆棧跟蹤元素所表示的執(zhí)行點(diǎn)類的完全限定名。

• java.lang.Class.forName()的作用是什么？
  java.lang.Class.forName(String name, boolean initialize, ClassLoader loader) 方法返回與給定字符串名的類或接口的Class對(duì)象，使用給定的類加載器。

參數(shù)說明
    - name ：這是所需類的完全限定名稱。
    - initialize ： 這說明這個(gè)類是否必須初始化。
    - loader ： 這是必須加載的類的類加載器。
異常說明
    - LinkageError ： 如果聯(lián)動(dòng)失敗。
    - ExceptionInInitializerError ： 如果這種方法所引發(fā)的初始化失敗。
    - ClassNotFoundException ： 如果類不能位于由指定的類加載器。
參數(shù)使用
    - ClassLoader loader：如果該參數(shù)加載器loader 為空，通過引導(dǎo)類加載器加載類。
    - boolean initialize：如果它沒有被初始化，則initialize參數(shù)為true。

通過上面知識(shí)點(diǎn)的講解，deduceMainApplicationClass的作用就非常清晰了，主要是獲取當(dāng)前方法調(diào)用棧，遍歷調(diào)用堆棧信息找到main函數(shù)的類，并返回該類。

總結(jié)

• 1、SpringBoot是通過調(diào)用ClassUtils類的isPresent方法，檢查classpath中是否存在org.springframework.web.reactive.DispatcherHandler類、
  javax.servlet.Servlet類和org.springframework.web.context.ConfigurableWebApplicationContext類來判斷當(dāng)前應(yīng)用是響應(yīng)式Web應(yīng)用，還是普通的Servlet的Web應(yīng)用，還是非Web應(yīng)用。

• 2、SpringBoot是通過獲取當(dāng)前方法的調(diào)用棧信息，來判斷當(dāng)前main函數(shù)所在的類。

后記

為幫助廣大SpringBoot用戶達(dá)到“知其然，更需知其所以然”的境界，作者將通過SpringBoot系列文章全方位對(duì)SpringBoot2.0.0.RELEASE版本深入分解剖析，讓您深刻的理解其內(nèi)部工作原理。 

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