作者：Format
http://fangjian0423.github.io/2017/05/31/springboot-executable-jar
Spring Boot 提供了一個插件 spring-boot-maven-plugin 用于把程式打包成一個可執行的jar包，
在pom檔案里加入這個插件即可：
<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內部的結構如下：
├── 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
然后可以直接執行jar包就能啟動程式了：
java -jar executable-jar-1.0-SNAPSHOT.jar
運行 Spring Boot 應用的幾種方式看這篇：運行 Spring Boot 應用的3種方式，
打包出來fat jar內部有4種檔案型別：
-
META-INF檔案夾：程式入口，其中MANIFEST.MF用于描述jar包的資訊
-
lib目錄：放置第三方依賴的jar包，比如springboot的一些jar包
-
spring boot loader相關的代碼
-
模塊自身的代碼
MANIFEST.MF檔案的內容：
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，當我們使用java -jar執行jar包的時候會呼叫JarLauncher的main方法，而不是我們撰寫的SpringApplication，
那么JarLauncher這個類是的作用是什么的？
它是SpringBoot內部提供的工具Spring Boot Loader提供的一個用于執行Application類的工具類(fat jar內部有spring loader相關的代碼就是因為這里用到了)，相當于Spring Boot Loader提供了一套標準用于執行SpringBoot打包出來的jar，
關注微信公眾號：Java技術堆疊，在后臺回復：boot，可以獲取我整理的 N 篇 Spring boot 教程，都是干貨，
Spring Boot Loader抽象的一些類
抽象類Launcher：各種Launcher的基礎抽象類，用于啟動應用程式；跟Archive配合使用；目前有3種實作，分別是JarLauncher、WarLauncher以及PropertiesLauncher，
Archive：歸檔檔案的基礎抽象類，JarFileArchive就是jar包檔案的抽象，它提供了一些方法比如getUrl會回傳這個Archive對應的URL；getManifest方法會獲得Manifest資料等，ExplodedArchive是檔案目錄的抽象
JarFile：對jar包的封裝，每個JarFileArchive都會對應一個JarFile，JarFile被構造的時候會決議內部結構，去獲取jar包里的各個檔案或檔案夾，這些檔案或檔案夾會被封裝到Entry中，也存盤在JarFileArchive中，如果Entry是個jar，會決議成JarFileArchive，
比如一個JarFileArchive對應的URL為：
jar:file:/Users/format/Develop/gitrepository/springboot-analysis/springboot-executable-jar/target/executable-jar-1.0-SNAPSHOT.jar!/
它對應的JarFile為：
/Users/format/Develop/gitrepository/springboot-analysis/springboot-executable-jar/target/executable-jar-1.0-SNAPSHOT.jar
這個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內部的一些依賴jar對應的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檔案，那么會使用 !/ 分隔開，這種方式只有org.springframework.boot.loader.jar.Handler能處理，它是 Spring Boot 內部擴展出來的一種URL協議，
JarLauncher的執行程序
JarLauncher的main方法：
public static void main(String\[\] args) {
// 構造JarLauncher，然后呼叫它的launch方法，引數是控制臺傳遞的
new JarLauncher().launch(args);
}
JarLauncher被構造的時候會呼叫父類ExecutableArchiveLauncher的構造方法，
ExecutableArchiveLauncher的構造方法內部會去構造Archive，這里構造了JarFileArchive，構造JarFileArchive的程序中還會構造很多東西，比如JarFile，Entry …
JarLauncher的launch方法：
protected void launch(String\[\] args) {
try {
// 在系統屬性中設定注冊了自定義的URL處理器：org.springframework.boot.loader.jar.Handler，如果URL中沒有指定處理器，會去系統屬性中查詢
JarFile.registerUrlProtocolHandler();
// getClassPathArchives方法在會去找lib目錄下對應的第三方依賴JarFileArchive，同時也會專案自身的JarFileArchive
// 根據getClassPathArchives得到的JarFileArchive集合去創建類加載器ClassLoader，這里會構造一個LaunchedURLClassLoader類加載器，這個類加載器繼承URLClassLoader，并使用這些JarFileArchive集合的URL構造成URLClassPath
// LaunchedURLClassLoader類加載器的父類加載器是當前執行類JarLauncher的類加載器
ClassLoader classLoader = createClassLoader(getClassPathArchives());
// getMainClass方法會去專案自身的Archive中的Manifest中找出key為Start-Class的類
// 呼叫多載方法launch
launch(args, getMainClass(), classLoader);
}
catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
System.exit(1);
}
}
// Archive的getMainClass方法
// 這里會找出spring.study.executablejar.ExecutableJarApplication這個類
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多載方法
protected void launch(String\[\] args, String mainClass, ClassLoader classLoader)
throws Exception {
// 創建一個MainMethodRunner，并把args和Start-Class傳遞給它
Runnable runner = createMainMethodRunner(mainClass, args, classLoader);
// 構造新執行緒
Thread runnerThread = new Thread(runner);
// 執行緒設定類加載器以及名字，然后啟動
runnerThread.setContextClassLoader(classLoader);
runnerThread.setName(Thread.currentThread().getName());
runnerThread.start();
}
MainMethodRunner的run方法：
@Override
public void run() {
try {
// 根據Start-Class進行實體化
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，拋出例外
if (mainMethod == null) {
throw new IllegalStateException(
this.mainClassName + " does not have a main method");
}
// 呼叫
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方法呼叫之后，內部會構造Spring容器，啟動內置Servlet容器等程序，這些程序我們都已經分析過了，Spring Boo主類及目錄結構介紹，這篇看下，
關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);
}
加載規則：
-
如果根類加載器存在，呼叫它的加載方法，這里是根類加載是ExtClassLoader
-
呼叫LaunchedURLClassLoader自身的findClass方法，也就是URLClassLoader的findClass方法
-
呼叫父類的loadClass方法，也就是執行默認的類加載順序(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 {
// 把類名決議成路徑并加上.class后綴
String path = name.replace('.', '/').concat(".class");
// 基于之前得到的第三方jar包依賴以及自己的jar包得到URL陣列，進行遍歷找出對應類名的資源
// 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
// 那么找出的資源對應的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例外
throw new ClassNotFoundException(name);
}
}
}, acc);
} catch (java.security.PrivilegedActionException pae) {
throw (ClassNotFoundException) pae.getException();
}
}
下面是LaunchedURLClassLoader的一個測驗：
// 注冊org.springframework.boot.loader.jar.Handler URL協議處理器
JarFile.registerUrlProtocolHandler();
// 構造LaunchedURLClassLoader類加載器，這里使用了2個URL，分別對應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個類都會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 在可執行jar包中定義了自己的一套規則，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則并且這個規則需要使用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執行，這些Launcher內部都會另起一個執行緒啟動自定義的SpringApplication類，
這些特性通過spring-boot-maven-plugin插件打包完成，
推薦去我的博客閱讀更多：
1.Java JVM、集合、多執行緒、新特性系列教程
2.Spring MVC、Spring Boot、Spring Cloud 系列教程
3.Maven、Git、Eclipse、Intellij IDEA 系列工具教程
4.Java、后端、架構、阿里巴巴等大廠最新面試題
覺得不錯，別忘了點贊+轉發哦！
轉載請註明出處，本文鏈接：https://www.uj5u.com/houduan/187933.html
標籤：Java
上一篇：6-JVM常用工具和優化