SpringBoot Jar包啟動原理

前言

通過java -jar xxx.jar這個啟動java程序的套路是Jar包本來就有的特性,sb只是利用了這個強大的功能簡化了應用的啟動。

MANIFEST.MF

MANIFEST.MF在jar包的META-INF文件夾下,通過jar包啟動應用的配置就在這個文件里面。下面看下我的一個sb應用的該文件內容

Manifest-Version: 1.0
Implementation-Title: demo
Implementation-Version: 0.0.1-SNAPSHOT
Start-Class: com.example.demo.DemoApplication
Spring-Boot-Classes: BOOT-INF/classes/
Spring-Boot-Lib: BOOT-INF/lib/
Build-Jdk-Spec: 1.8
Spring-Boot-Version: 2.1.5.RELEASE
Created-By: Maven Archiver 3.4.0
Main-Class: org.springframework.boot.loader.JarLauncher

MANIFEST.MF中配置分成兩部分,自定義屬性和非自定義屬性。

非自定義屬性就是MANIFEST.MF這個文件中規定的一些特定屬性,上面的Manifest-Version,Implementation-Title,Implementation-Version,Created-By,Main-Class都是

而自定義屬性,就是自己隨便取名的屬性,比如Start-Class,Spring-Boot-Classes,Spring-Boot-Lib

其中非自定義屬性Main-Class十分重要,java -jar xxx.jar就是從這個屬性對應class的main作為入口啟動應用的。

但是我們使用maven插件打包的時候配置的main-class其實對應的Start-Class這個配置,為什么要這樣呢?因為一個應用啟動還需要用類加載器加載一些其他資源比如jar包以及應用自己的class類,所以Main-Class就做了這些事情。

sb jar包內容一覽

--META-INF
----MANIFEST.MF
----maven
------com.example
--------demo
----------pom.xml
----------pom.properties
--listfile.py
--test.jar
--BOOT-INF
----classes
------com
--------example
----------demo
------------DemoApplication.class
------application.properties
----lib
------tomcat-embed-websocket-9.0.19.jar
------jackson-databind-2.9.8.jar
------jackson-core-2.9.8.jar
...
--org
----springframework
------boot
--------loader
----------archive
----------JarLauncher.class
...

通過java -cvf xx.jar解壓jar包后會得到以上格式的文件目錄,分為三個文件夾

文件夾 作用
META-INF 一些配置文件,MANIFEST.MF就在這里
BOOT-INF 子文件class存儲應用類,lib存儲第三方jar包
org main-class對應的JarLauncher在這里,這邊的類用于sb應用啟動

一些源碼

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);
    }

    protected boolean isNestedArchive(Entry entry) {
        return entry.isDirectory() ? entry.getName().equals("BOOT-INF/classes/") : entry.getName().startsWith("BOOT-INF/lib/");
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        (new JarLauncher()).launch(args);
    }
}

jar包通過JarLauncher的main方法啟動,我們看到這里就一行代碼

(new JarLauncher()).launch(args);

這行代碼對應2個邏輯

  1. 初始化包換三方jar包和當前應用的class文件的類加載器
  2. 啟動我們配置的SpringApplication

new JarLauncher()負責加載我們當前這個jar包,launch負責執行以上兩個邏輯。
JarLauncher默認構造函數實現為空,它父類ExecutableArchiveLauncher會調用再上一級父類Launcher的createArchive方法加載jar包

public JarLauncher() {
    }
public ExecutableArchiveLauncher() {
        try {
            this.archive = this.createArchive();
        } catch (Exception var2) {
            throw new IllegalStateException(var2);
        }
    }
protected final Archive createArchive() throws Exception {
        ProtectionDomain protectionDomain = this.getClass().getProtectionDomain();
        CodeSource codeSource = protectionDomain.getCodeSource();
        URI location = codeSource != null ? codeSource.getLocation().toURI() : null;
        String path = location != null ? location.getSchemeSpecificPart() : null;
        if (path == null) {
            throw new IllegalStateException("Unable to determine code source archive");
        } else {
            File root = new File(path);
            if (!root.exists()) {
                throw new IllegalStateException("Unable to determine code source archive from " + root);
            } else {
                return (Archive)(root.isDirectory() ? new ExplodedArchive(root) : new JarFileArchive(root));
            }
        }
    }

加載了jar包之后,我們就能獲得它里面所有的資源,也就是上一節列出的那些文件。

launch的實現在父類Launcher中

//Launcher
protected void launch(String[] args) throws Exception {
        JarFile.registerUrlProtocolHandler();
        ClassLoader classLoader = this.createClassLoader(this.getClassPathArchives());
        this.launch(args, this.getMainClass(), classLoader);
    }

protected void launch(String[] args, String mainClass, ClassLoader classLoader) throws Exception {
        Thread.currentThread().setContextClassLoader(classLoader);
        this.createMainMethodRunner(mainClass, args, classLoader).run();
    }

    protected MainMethodRunner createMainMethodRunner(String mainClass, String[] args, ClassLoader classLoader) {
        return new MainMethodRunner(mainClass, args);
    }
//MainMethodRunner
public void run() throws Exception {
        Class<?> mainClass = Thread.currentThread().getContextClassLoader().loadClass(this.mainClassName);
        Method mainMethod = mainClass.getDeclaredMethod("main", String[].class);
        mainMethod.invoke((Object)null, this.args);
    }

不多做解釋,上面的代碼很清晰的展示了launch方法的邏輯,通過createClassLoader構造類加載器,通過this.createMainMethodRunner(mainClass, args, classLoader).run()啟動我們的sb應用。

參考

MANIFEST.MF詳解及配置的注意事項
python格式化輸出文件夾下所有文件

?著作權歸作者所有,轉載或內容合作請聯系作者
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