Spring Boot打的包為什么能直接運(yùn)行

這篇文章主要講解了“Spring Boot打的包為什么能直接運(yùn)行”，文中的講解內(nèi)容簡(jiǎn)單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請(qǐng)大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學(xué)習(xí)“Spring Boot打的包為什么能直接運(yùn)行”吧！

Spring Boot 提供了一個(gè)插件 spring-boot-maven-plugin 用于把程序打包成一個(gè)可執(zhí)行的jar包。

在pom文件里加入這個(gè)插件即可：

<build>     <plugins>     <plugin>     <groupId>org.springframework.boot</groupId>     <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>     </plugin>     </plugins>    </build>

打包完生成的executable-jar-1.0-SNAPSHOT.jar內(nèi)部的結(jié)構(gòu)如下：

├── META-INF  │   ├── MANIFEST.MF  │   └── maven  │       └── spring.study  │           └── executable-jar  │               ├── pom.properties  │               └── pom.xml  ├── lib  │   ├── aopalliance-1.0.jar  │   ├── classmate-1.1.0.jar  │   ├── spring-boot-1.3.5.RELEASE.jar  │   ├── spring-boot-autoconfigure-1.3.5.RELEASE.jar  │   ├── ...  ├── org  │   └── springframework  │       └── boot  │           └── loader  │               ├── ExecutableArchiveLauncher$1.class  │               ├── ...  └── spring      └── study          └── executablejar              └── ExecutableJarApplication.class

然后可以直接執(zhí)行jar包就能啟動(dòng)程序了：

java -jar executable-jar-1.0-SNAPSHOT.jar

運(yùn)行 Spring Boot 應(yīng)用的幾種方式看這篇：運(yùn)行 Spring Boot 應(yīng)用的3種方式。

打包出來fat jar內(nèi)部有4種文件類型：

1.  META-INF文件夾：程序入口，其中MANIFEST.MF用于描述jar包的信息

2.  lib目錄：放置第三方依賴的jar包，比如springboot的一些jar包

3.  spring boot loader相關(guān)的代碼

4.  模塊自身的代碼

MANIFEST.MF文件的內(nèi)容：

Manifest-Version: 1.0  Implementation-Title: executable-jar  Implementation-Version: 1.0-SNAPSHOT  Archiver-Version: Plexus Archiver  Built-By: Format  Start-Class: spring.study.executablejar.ExecutableJarApplication  Implementation-Vendor-Id: spring.study  Spring-Boot-Version: 1.3.5.RELEASE  Created-By: Apache Maven 3.2.3  Build-Jdk: 1.8.0_20  Implementation-Vendor: Pivotal Software, Inc.  Main-Class: org.springframework.boot.loader.JarLauncher

我們看到，它的Main-Class是org.springframework.boot.loader.JarLauncher，當(dāng)我們使用java -jar執(zhí)行jar包的時(shí)候會(huì)調(diào)用JarLauncher的main方法，而不是我們編寫的SpringApplication。

那么JarLauncher這個(gè)類是的作用是什么的？

它是SpringBoot內(nèi)部提供的工具Spring Boot Loader提供的一個(gè)用于執(zhí)行Application類的工具類(fat jar內(nèi)部有spring loader相關(guān)的代碼就是因?yàn)檫@里用到了)。相當(dāng)于Spring Boot Loader提供了一套標(biāo)準(zhǔn)用于執(zhí)行SpringBoot打包出來的jar。

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Spring Boot Loader抽象的一些類

抽象類Launcher：各種Launcher的基礎(chǔ)抽象類，用于啟動(dòng)應(yīng)用程序；跟Archive配合使用；目前有3種實(shí)現(xiàn)，分別是JarLauncher、WarLauncher以及PropertiesLauncher。

Archive：歸檔文件的基礎(chǔ)抽象類。JarFileArchive就是jar包文件的抽象。它提供了一些方法比如getUrl會(huì)返回這個(gè)Archive對(duì)應(yīng)的URL；getManifest方法會(huì)獲得Manifest數(shù)據(jù)等。ExplodedArchive是文件目錄的抽象

JarFile：對(duì)jar包的封裝，每個(gè)JarFileArchive都會(huì)對(duì)應(yīng)一個(gè)JarFile。JarFile被構(gòu)造的時(shí)候會(huì)解析內(nèi)部結(jié)構(gòu)，去獲取jar包里的各個(gè)文件或文件夾，這些文件或文件夾會(huì)被封裝到Entry中，也存儲(chǔ)在JarFileArchive中。如果Entry是個(gè)jar，會(huì)解析成JarFileArchive。

比如一個(gè)JarFileArchive對(duì)應(yīng)的URL為：

jar:file:/Users/format/Develop/gitrepository/springboot-analysis/springboot-executable-jar/target/executable-jar-1.0-SNAPSHOT.jar!/

它對(duì)應(yīng)的JarFile為：

/Users/format/Develop/gitrepository/springboot-analysis/springboot-executable-jar/target/executable-jar-1.0-SNAPSHOT.jar

這個(gè)JarFile有很多Entry，比如：

META-INF/  META-INF/MANIFEST.MF  spring/  spring/study/  ....  spring/study/executablejar/ExecutableJarApplication.class  lib/spring-boot-starter-1.3.5.RELEASE.jar  lib/spring-boot-1.3.5.RELEASE.jar  ...

JarFileArchive內(nèi)部的一些依賴jar對(duì)應(yīng)的URL(SpringBoot使用org.springframework.boot.loader.jar.Handler處理器來處理這些URL)：

jar:file:/Users/Format/Develop/gitrepository/springboot-analysis/springboot-executable-jar/target/executable-jar-1.0-SNAPSHOT.jar!/lib/spring-boot-starter-web-1.3.5.RELEASE.jar!/ jar:file:/Users/Format/Develop/gitrepository/springboot-analysis/springboot-executable-jar/target/executable-jar-1.0-SNAPSHOT.jar!/lib/spring-boot-loader-1.3.5.RELEASE.jar!/org/springframework/boot/loader/JarLauncher.class

我們看到如果有jar包中包含jar，或者jar包中包含jar包里面的class文件，那么會(huì)使用 !/ 分隔開，這種方式只有org.springframework.boot.loader.jar.Handler能處理，它是 Spring Boot 內(nèi)部擴(kuò)展出來的一種URL協(xié)議。

JarLauncher的執(zhí)行過程

JarLauncher的main方法：

public static void main(String\[\] args) {     // 構(gòu)造JarLauncher，然后調(diào)用它的launch方法。參數(shù)是控制臺(tái)傳遞的     new JarLauncher().launch(args);    }

JarLauncher被構(gòu)造的時(shí)候會(huì)調(diào)用父類ExecutableArchiveLauncher的構(gòu)造方法。

ExecutableArchiveLauncher的構(gòu)造方法內(nèi)部會(huì)去構(gòu)造Archive，這里構(gòu)造了JarFileArchive。構(gòu)造JarFileArchive的過程中還會(huì)構(gòu)造很多東西，比如JarFile，Entry …

JarLauncher的launch方法：

protected void launch(String\[\] args) {     try {     // 在系統(tǒng)屬性中設(shè)置注冊(cè)了自定義的URL處理器：org.springframework.boot.loader.jar.Handler。如果URL中沒有指定處理器，會(huì)去系統(tǒng)屬性中查詢     JarFile.registerUrlProtocolHandler();     // getClassPathArchives方法在會(huì)去找lib目錄下對(duì)應(yīng)的第三方依賴JarFileArchive，同時(shí)也會(huì)項(xiàng)目自身的JarFileArchive     // 根據(jù)getClassPathArchives得到的JarFileArchive集合去創(chuàng)建類加載器ClassLoader。這里會(huì)構(gòu)造一個(gè)LaunchedURLClassLoader類加載器，這個(gè)類加載器繼承URLClassLoader，并使用這些JarFileArchive集合的URL構(gòu)造成URLClassPath     // LaunchedURLClassLoader類加載器的父類加載器是當(dāng)前執(zhí)行類JarLauncher的類加載器    ClassLoader classLoader = createClassLoader(getClassPathArchives());     // getMainClass方法會(huì)去項(xiàng)目自身的Archive中的Manifest中找出key為Start-Class的類     // 調(diào)用重載方法launch     launch(args, getMainClass(), classLoader);     }     catch (Exception ex) {     ex.printStackTrace();     System.exit(1);     }    }    // Archive的getMainClass方法    // 這里會(huì)找出spring.study.executablejar.ExecutableJarApplication這個(gè)類    public String getMainClass() throws Exception {     Manifest manifest = getManifest();     String mainClass = null;     if (manifest != null) {     mainClass = manifest.getMainAttributes().getValue("Start-Class");     }     if (mainClass == null) {     throw new IllegalStateException(     "No 'Start-Class' manifest entry specified in " \+ this);     }     return mainClass;    }    // launch重載方法    protected void launch(String\[\] args, String mainClass, ClassLoader classLoader)     throws Exception {     // 創(chuàng)建一個(gè)MainMethodRunner，并把a(bǔ)rgs和Start-Class傳遞給它     Runnable runner = createMainMethodRunner(mainClass, args, classLoader);     // 構(gòu)造新線程     Thread runnerThread = new Thread(runner);     // 線程設(shè)置類加載器以及名字，然后啟動(dòng)     runnerThread.setContextClassLoader(classLoader);   runnerThread.setName(Thread.currentThread().getName());     runnerThread.start();    }

MainMethodRunner的run方法：

@Override    public void run() {     try {     // 根據(jù)Start-Class進(jìn)行實(shí)例化   Class<?> mainClass = Thread.currentThread().getContextClassLoader()     .loadClass(this.mainClassName);     // 找出main方法     Method mainMethod = mainClass.getDeclaredMethod("main", String\[\].class);     // 如果main方法不存在，拋出異常     if (mainMethod == null) {     throw new IllegalStateException(     this.mainClassName + " does not have a main method");     }     // 調(diào)用     mainMethod.invoke(null, new Object\[\] { this.args });     }     catch (Exception ex) {     UncaughtExceptionHandler handler = Thread.currentThread()     .getUncaughtExceptionHandler();     if (handler != null) {     handler.uncaughtException(Thread.currentThread(), ex);     }     throw new RuntimeException(ex);     }    }

Start-Class的main方法調(diào)用之后，內(nèi)部會(huì)構(gòu)造Spring容器，啟動(dòng)內(nèi)置Servlet容器等過程。這些過程我們都已經(jīng)分析過了。Spring Boo主類及目錄結(jié)構(gòu)介紹，這篇看下。

關(guān)于自定義的類加載器LaunchedURLClassLoader

LaunchedURLClassLoader重寫了loadClass方法，也就是說它修改了默認(rèn)的類加載方式(先看該類是否已加載這部分不變，后面真正去加載類的規(guī)則改變了，不再是直接從父類加載器中去加載)。LaunchedURLClassLoader定義了自己的類加載規(guī)則：

private Class<?> doLoadClass(String name) throws ClassNotFoundException {    // 1) Try the root class loader     try {     if (this.rootClassLoader != null) {    return this.rootClassLoader.loadClass(name);     }     }     catch (Exception ex) {     // Ignore and continue     }     // 2) Try to find locally     try {     findPackage(name);     Class<?> cls = findClass(name);    return cls;     }     catch (Exception ex) {     // Ignore and continue     }     // 3) Use standard loading     return super.loadClass(name, false);    }

加載規(guī)則：

1.  如果根類加載器存在，調(diào)用它的加載方法。這里是根類加載是ExtClassLoader

2.  調(diào)用LaunchedURLClassLoader自身的findClass方法，也就是URLClassLoader的findClass方法

3.  調(diào)用父類的loadClass方法，也就是執(zhí)行默認(rèn)的類加載順序(從BootstrapClassLoader開始從下往下尋找)

LaunchedURLClassLoader自身的findClass方法：

protected Class<?> findClass(final String name)   throws ClassNotFoundException    {     try {     return AccessController.doPrivileged(     new PrivilegedExceptionAction<Class<?>>() {     public Class<?> run() throws ClassNotFoundException {     // 把類名解析成路徑并加上.class后綴     String path = name.replace('.', '/').concat(".class");     // 基于之前得到的第三方j(luò)ar包依賴以及自己的jar包得到URL數(shù)組，進(jìn)行遍歷找出對(duì)應(yīng)類名的資源     // 比如path是org/springframework/boot/loader/JarLauncher.class，它在jar:file:/Users/Format/Develop/gitrepository/springboot-analysis/springboot-executable-jar/target/executable-jar-1.0-SNAPSHOT.jar!/lib/spring-boot-loader-1.3.5.RELEASE.jar!/中被找出     // 那么找出的資源對(duì)應(yīng)的URL為jar:file:/Users/Format/Develop/gitrepository/springboot-analysis/springboot-executable-jar/target/executable-jar-1.0-SNAPSHOT.jar!/lib/spring-boot-loader-1.3.5.RELEASE.jar!/org/springframework/boot/loader/JarLauncher.class     Resource res = ucp.getResource(path, false);     if (res != null) { // 找到了資源     try {     return defineClass(name, res);     } catch (IOException e) {     throw new ClassNotFoundException(name, e);  }     } else { // 找不到資源的話直接拋出ClassNotFoundException異常     throw new ClassNotFoundException(name);     }     }     }, acc);     } catch (java.security.PrivilegedActionException pae) {  throw (ClassNotFoundException) pae.getException();    }    }

下面是LaunchedURLClassLoader的一個(gè)測(cè)試：

// 注冊(cè)org.springframework.boot.loader.jar.Handler URL協(xié)議處理器    JarFile.registerUrlProtocolHandler();    // 構(gòu)造LaunchedURLClassLoader類加載器，這里使用了2個(gè)URL，分別對(duì)應(yīng)jar包中依賴包spring-boot-loader和spring-boot，使用 "!/" 分開，需要org.springframework.boot.loader.jar.Handler處理器處理   LaunchedURLClassLoader classLoader = new LaunchedURLClassLoader(     new URL\[\] {     new URL("jar:file:/Users/Format/Develop/gitrepository/springboot-analysis/springboot-executable-jar/target/executable-jar-1.0-SNAPSHOT.jar!/lib/spring-boot-loader-1.3.5.RELEASE.jar!/")     , new URL("jar:file:/Users/Format/Develop/gitrepository/springboot-analysis/springboot-executable-jar/target/executable-jar-1.0-SNAPSHOT.jar!/lib/spring-boot-1.3.5.RELEASE.jar!/")     },    LaunchedURLClassLoaderTest.class.getClassLoader());    // 加載類    // 這2個(gè)類都會(huì)在第二步本地查找中被找出(URLClassLoader的findClass方法)    classLoader.loadClass("org.springframework.boot.loader.JarLauncher");    classLoader.loadClass("org.springframework.boot.SpringApplication");    // 在第三步使用默認(rèn)的加載順序在ApplicationClassLoader中被找出    classLoader.loadClass("org.springframework.boot.autoconfigure.web.DispatcherServletAutoConfiguration");

Spring Boot Loader的作用

Spring Boot 在可執(zhí)行jar包中定義了自己的一套規(guī)則，比如第三方依賴jar包在/lib目錄下，jar包的URL路徑使用自定義的規(guī)則并且這個(gè)規(guī)則需要使用org.springframework.boot.loader.jar.Handler處理器處理。

它的Main-Class使用JarLauncher，如果是war包，使用WarLauncher執(zhí)行。這些Launcher內(nèi)部都會(huì)另起一個(gè)線程啟動(dòng)自定義的SpringApplication類。

這些特性通過spring-boot-maven-plugin插件打包完成。

感謝各位的閱讀，以上就是“Spring Boot打的包為什么能直接運(yùn)行”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對(duì)Spring Boot打的包為什么能直接運(yùn)行這一問題有了更深刻的體會(huì)，具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！