Spring Boot可执行Jar包运行原理

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Spring Boot有一个很方便的功能就是可以将应用打成可执行的Jar。那么大家有没想过这个Jar是怎么运行起来的呢？本篇博客就来介绍下Spring Boot可执行Jar包的运行原理。

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1. 打可执行Jar包

将Spring Boot应用打成可执行Jar包很容易，只需要在pom中加上一个Spring Boot提供的插件，然后在执行mvn package即可。

    
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-maven-plugin
        
    

注意：

如果你的项目没有继承spring-boot-starter-parent这个POM，你需要做如下配置，将目标绑定到repackage。

    org.springframework.boot
    spring-boot-maven-plugin
    
        
            
                repackage
            
        
    

关于这个插件的详细使用，可以参考官网

运行完mvn package后，我们会在target目录下看到两个jar文件。myproject-0.0.1-SNAPSHOT.jar和myproject-0.0.1-SNAPSHOT.jar.original。第一jar文件就是我们应用的可执行jar包，第二个Jar文件是应用原始的jar包。

2. 可执行Jar包内部结构

将打出来的可执行Jar解压开我们能看到下面的结构：

可执行jar 目录结构
├─BOOT-INF
│  ├─classes
│  └─lib
├─META-INF
│  ├─maven
│  ├─app.properties
│  ├─MANIFEST.MF      
└─org
    └─springframework
        └─boot
            └─loader
                ├─archive
                ├─data
                ├─jar
                └─util

我们先来重点关注两个地方：META-INF下面的Jar包描述文件和BOOT-INF这个目录。

Manifest-Version: 1.0
Archiver-Version: Plexus Archiver
Built-By: xxxx
Start-Class: com.xxxx.AppServer
Spring-Boot-Classes: BOOT-INF/classes/
Spring-Boot-Lib: BOOT-INF/lib/
Spring-Boot-Version: 2.1.6.RELEASE
Created-By: Apache Maven 3.3.9
Build-Jdk: 1.8.0_73
Main-Class: org.springframework.boot.loader.JarLauncher

在上面我们看到一个熟悉的配置Main-Class: org.springframework.boot.loader.JarLauncher。我们大概能猜到这个类是整个系统的入口。

再看下BOOT-INF这个目录下面，我们会发现里面是我们项目打出来的class文件和项目依赖的Jar包。看到这里，你可能已经猜到Spring Boot是怎么启动项目的了。

3. JarLauncher

public class JarLauncher extends ExecutableArchiveLauncher {

    static final String BOOT_INF_CLASSES = "BOOT-INF/classes/";

    static final String BOOT_INF_LIB = "BOOT-INF/lib/";

    public JarLauncher() {
    }

    protected JarLauncher(Archive archive) {
        super(archive);
    }

    @Override
    protected boolean isNestedArchive(Archive.Entry entry) {
        if (entry.isDirectory()) {
            return entry.getName().equals(BOOT_INF_CLASSES);
        }
        return entry.getName().startsWith(BOOT_INF_LIB);
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //项目入口，重点在launch这个方法中
        new JarLauncher().launch(args);
    }

}

//launch方法
protected void launch(String[] args) throws Exception {
    JarFile.registerUrlProtocolHandler();
    //创建LaunchedURLClassLoader。如果根类加载器和扩展类加载器没有加载到某个类的话，就会通过LaunchedURLClassLoader这个加载器来加载类。这个加载器会从Boot-INF下面的class目录和lib目录下加载类。
    ClassLoader classLoader = createClassLoader(getClassPathArchives());
    //这个方法会读取jar描述文件中的Start-Class属性，然后通过反射调用到这个类的main方法。
    launch(args, getMainClass(), classLoader);
}

4. 简单总结

• Spring Boot可执行Jar包的入口点是JarLauncher的main方法；
• 这个方法的执行逻辑是先创建一个LaunchedURLClassLoader，这个加载器加载类的逻辑是：先判断根类加载器和扩展类加载器能否加载到某个类，如果都加载不到就从Boot-INF下面的class和lib目录下去加载；
• 读取Start-Class属相，通过反射机制调用启动类的main方法，这样就顺利调用到我们开发的Spring Boot主启动类的main方法了。

5. 远程调试

这边介绍个调试JarLauncher启动的小技巧--IDEA 远程调试

step1：我们以下面的方式启动我们的Spring Boot应用

 java -Xdebug -Xrunjdwp:transport=dt_socket,address=5005,server=y,suspend=y -jar App.jar

step2：在idea中进行如下配置

然后点击下面的执行按钮执行即可：