这篇文章主要讲解了SpringBoot的jar直接运行的方法,内容清晰明了,对此有兴趣的小伙伴可以学习一下,相信大家阅读完之后会有帮助。
SpringBoot提供了一个插件spring-boot-maven-plugin用于把程序打包成一个可执行的jar包。在pom文件里加入这个插件即可:
<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内部的结构如下:
├── 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
然后可以直接执行jar包就能启动程序了:
java -jar executable-jar-1.0-SNAPSHOT.jar
打包出来fat jar内部有4种文件类型:
MANIFEST.MF文件的内容:
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
我们看到,它的Main-Class是org.springframework.boot.loader.JarLauncher,当我们使用java -jar执行jar包的时候会调用JarLauncher的main方法,而不是我们编写的SpringApplication。
那么JarLauncher这个类是的作用是什么的?
它是SpringBoot内部提供的工具Spring Boot Loader提供的一个用于执行Application类的工具类(fat jar内部有spring loader相关的代码就是因为这里用到了)。相当于Spring Boot Loader提供了一套标准用于执行SpringBoot打包出来的jar
Spring Boot Loader抽象的一些类
抽象类Launcher:各种Launcher的基础抽象类,用于启动应用程序;跟Archive配合使用;目前有3种实现,分别是JarLauncher、WarLauncher以及PropertiesLauncher
Archive:归档文件的基础抽象类。JarFileArchive就是jar包文件的抽象。它提供了一些方法比如getUrl会返回这个Archive对应的URL;getManifest方法会获得Manifest数据等。ExplodedArchive是文件目录的抽象
JarFile:对jar包的封装,每个JarFileArchive都会对应一个JarFile。JarFile被构造的时候会解析内部结构,去获取jar包里的各个文件或文件夹,这些文件或文件夹会被封装到Entry中,也存储在JarFileArchive中。如果Entry是个jar,会解析成JarFileArchive。
比如一个JarFileArchive对应的URL为:
jar:file:/Users/format/Develop/gitrepository/springboot-analysis/springboot-executable-jar/target/executable-jar-1.0-SNAPSHOT.jar!/
它对应的JarFile为:
/Users/format/Develop/gitrepository/springboot-analysis/springboot-executable-jar/target/executable-jar-1.0-SNAPSHOT.jar
这个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内部的一些依赖jar对应的URL(SpringBoot使用org.springframework.boot.loader.jar.Handler处理器来处理这些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
我们看到如果有jar包中包含jar,或者jar包中包含jar包里面的class文件,那么会使 用 !/ 分隔开,这种方式只有org.springframework.boot.loader.jar.Handler能处 理,它是SpringBoot内部扩展出来的一种URL协议。
JarLauncher的执行过程
JarLauncher的main方法:
public static void main(String[] args) { // 构造JarLauncher,然后调用它的launch方法。参数是控制台传递的 new JarLauncher().launch(args); }
JarLauncher被构造的时候会调用父类ExecutableArchiveLauncher的构造方法。
ExecutableArchiveLauncher的构造方法内部会去构造Archive,这里构造了JarFileArchive。构造JarFileArchive的过程中还会构造很多东西,比如JarFile,Entry …
JarLauncher的launch方法:
protected void launch(String[] args) { try { // 在系统属性中设置注册了自定义的URL处理器:org.springframework.boot.loader.jar.Handler。如果URL中没有指定处理器,会去系统属性中查询 JarFile.registerUrlProtocolHandler(); // getClassPathArchives方法在会去找lib目录下对应的第三方依赖JarFileArchive,同时也会项目自身的JarFileArchive // 根据getClassPathArchives得到的JarFileArchive集合去创建类加载器ClassLoader。这里会构造一个LaunchedURLClassLoader类加载器,这个类加载器继承URLClassLoader,并使用这些JarFileArchive集合的URL构造成URLClassPath // LaunchedURLClassLoader类加载器的父类加载器是当前执行类JarLauncher的类加载器 ClassLoader classLoader = createClassLoader(getClassPathArchives()); // getMainClass方法会去项目自身的Archive中的Manifest中找出key为Start-Class的类 // 调用重载方法launch launch(args, getMainClass(), classLoader); } catch (Exception ex) { ex.printStackTrace(); System.exit(1); } } // Archive的getMainClass方法 // 这里会找出spring.study.executablejar.ExecutableJarApplication这个类 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重载方法 protected void launch(String[] args, String mainClass, ClassLoader classLoader) throws Exception { // 创建一个MainMethodRunner,并把args和Start-Class传递给它 Runnable runner = createMainMethodRunner(mainClass, args, classLoader); // 构造新线程 Thread runnerThread = new Thread(runner); // 线程设置类加载器以及名字,然后启动 runnerThread.setContextClassLoader(classLoader); runnerThread.setName(Thread.currentThread().getName()); runnerThread.start(); }
MainMethodRunner的run方法:
@Override public void run() { try { // 根据Start-Class进行实例化 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,抛出异常 if (mainMethod == null) { throw new IllegalStateException( this.mainClassName + " does not have a main method"); } // 调用 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方法调用之后,内部会构造Spring容器,启动内置Servlet容器等过程。这些过程我们都已经分析过了。
关于自定义的类加载器LaunchedURLClassLoader
LaunchedURLClassLoader重写了loadClass方法,也就是说它修改了默认的类加载方式(先看该类是否已加载这部分不变,后面真正去加载类的规则改变了,不再是直接从父类加载器中去加载)。LaunchedURLClassLoader定义了自己的类加载规则:
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); }
加载规则:
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 { // 把类名解析成路径并加上.class后缀 String path = name.replace('.', '/').concat(".class"); // 基于之前得到的第三方jar包依赖以及自己的jar包得到URL数组,进行遍历找出对应类名的资源 // 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 // 那么找出的资源对应的URL为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) { // 找到了资源 try { return defineClass(name, res); } catch (IOException e) { throw new ClassNotFoundException(name, e); } } else { // 找不到资源的话直接抛出ClassNotFoundException异常 throw new ClassNotFoundException(name); } } }, acc); } catch (java.security.PrivilegedActionException pae) { throw (ClassNotFoundException) pae.getException(); } }
下面是LaunchedURLClassLoader的一个测试:
// 注册org.springframework.boot.loader.jar.Handler URL协议处理器 JarFile.registerUrlProtocolHandler(); // 构造LaunchedURLClassLoader类加载器,这里使用了2个URL,分别对应jar包中依赖包spring-boot-loader和spring-boot,使用 "!/" 分开,需要org.springframework.boot.loader.jar.Handler处理器处理 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()); // 加载类 // 这2个类都会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"); // 在第三步使用默认的加载顺序在ApplicationClassLoader中被找出 classLoader.loadClass("org.springframework.boot.autoconfigure.web.DispatcherServletAutoConfiguration");
Spring Boot Loader的作用
SpringBoot在可执行jar包中定义了自己的一套规则,比如第三方依赖jar包在/lib目录下,jar包的URL路径使用自定义的规则并且这个规则需要使用org.springframework.boot.loader.jar.Handler处理器处理。它的Main-Class使用JarLauncher,如果是war包,使用WarLauncher执行。这些Launcher内部都会另起一个线程启动自定义的SpringApplication类。
这些特性通过spring-boot-maven-plugin插件打包完成。
看完上述内容,是不是对SpringBoot的jar直接运行的方法有进一步的了解,如果还想学习更多内容,欢迎关注亿速云行业资讯频道。
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