.jar中没有主清单属性_SpringBoot的jar直接运行的原因

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大家好&＃xff0c;我是你们的导师&＃xff0c;我每天都会在这里给大家分享一些干货内容(当然了&＃xff0c;周末也要允许老师休息一下哈)。上次老师跟大家分享了下常用的Docker&＃43;Jenkins&＃43;Nginx&＃43;Spring Boot 自动化部署项目的相关知识&＃xff0c;今天跟大家分享Spring Boot的 jar 直接运行的原因的知识。

1 Spring Boot的 jar 直接运行的原因

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&＃xff1a;

org.springframework.bootgroupId> spring-boot-maven-pluginartifactId> plugin> plugins>build>打包完生成的executable-jar-1.0-SNAPSHOT.jar内部的结构如下&＃xff1a;

├── 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&＃xff1a;

java -jar executable-jar-1.0-SNAPSHOT.jar打包出来fat jar内部有4种文件类型&＃xff1a;

• META-INF文件夹&＃xff1a;程序入口&＃xff0c;其中MANIFEST.MF用于描述jar包的信息
• lib目录&＃xff1a;放置第三方依赖的jar包&＃xff0c;比如springboot的一些jar包
• spring boot loader相关的代码
• 模块自身的代码

MANIFEST.MF文件的内容&＃xff1a;

Manifest-Version: 1.0Implementation-Title: executable-jarImplementation-Version: 1.0-SNAPSHOTArchiver-Version: Plexus ArchiverBuilt-By: FormatStart-Class: spring.study.executablejar.ExecutableJarApplicationImplementation-Vendor-Id: spring.studySpring-Boot-Version: 1.3.5.RELEASECreated-By: Apache Maven 3.2.3Build-Jdk: 1.8.0_20Implementation-Vendor: Pivotal Software, Inc.Main-Class: org.springframework.boot.loader.JarLauncher我们看到&＃xff0c;它的Main-Class是org.springframework.boot.loader.JarLauncher&＃xff0c;当我们使用java -jar执行jar包的时候会调用JarLauncher的main方法&＃xff0c;而不是我们编写的SpringApplication。那么JarLauncher这个类是的作用是什么的&＃xff1f;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&＃xff1a;各种Launcher的基础抽象类&＃xff0c;用于启动应用程序&＃xff1b;跟Archive配合使用&＃xff1b;目前有3种实现&＃xff0c;分别是JarLauncher、WarLauncher以及PropertiesLauncherArchive&＃xff1a;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&＃xff1b;getManifest方法会获得Manifest数据等。ExplodedArchive是文件目录的抽象JarFile&＃xff1a;对jar包的封装&＃xff0c;每个JarFileArchive都会对应一个JarFile。JarFile被构造的时候会解析内部结构&＃xff0c;去获取jar包里的各个文件或文件夹&＃xff0c;这些文件或文件夹会被封装到Entry中&＃xff0c;也存储在JarFileArchive中。如果Entry是个jar&＃xff0c;会解析成JarFileArchive。比如一个JarFileArchive对应的URL为&＃xff1a;

jar:file:/Users/format/Develop/gitrepository/springboot-analysis/springboot-executable-jar/target/executable-jar-1.0-SNAPSHOT.jar!/它对应的JarFile为&＃xff1a;

/Users/format/Develop/gitrepository/springboot-analysis/springboot-executable-jar/target/executable-jar-1.0-SNAPSHOT.jar这个JarFile有很多Entry&＃xff0c;比如&＃xff1a;

META-INF/META-INF/MANIFEST.MFspring/spring/study/....spring/study/executablejar/ExecutableJarApplication.classlib/spring-boot-starter-1.3.5.RELEASE.jarlib/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)&＃xff1a;

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&＃xff0c;或者jar包中包含jar包里面的class文件&＃xff0c;那么会使 用 !/ 分隔开&＃xff0c;这种方式只有org.springframework.boot.loader.jar.Handler能处 理&＃xff0c;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&＃xff1a;

public static void main(String[] args) { // 构造JarLauncher&＃xff0c;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&＃xff0c;这里构造了JarFileArchive。构造JarFileArchive的过程中还会构造很多东西&＃xff0c;比如JarFile&＃xff0c;Entry …

JarLauncher的launch方法&＃xff1a;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&＃xff1a;org.springframework.boot.loader.jar.Handler。如果URL中没有指定处理器&＃xff0c;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&＃xff0c;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&＃xff0c;这个类加载器继承URLClassLoader&＃xff0c;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 &＃61; 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 &＃61; getManifest(); String mainClass &＃61; null; if (manifest !&＃61; null) { mainClass &＃61; manifest.getMainAttributes().getValue("Start-Class"); } if (mainClass &＃61;&＃61; null) { throw new IllegalStateException( "No &＃39;Start-Class&＃39; manifest entry specified in " &＃43; this); } return mainClass;}// launch重载方法protected void launch(String[] args, String mainClass, ClassLoader classLoader) throws Exception { // 创建一个MainMethodRunner&＃xff0c;并把args和Start-Class传递给它 Runnable runner &＃61; createMainMethodRunner(mainClass, args, classLoader); // 构造新线程 Thread runnerThread &＃61; new Thread(runner); // 线程设置类加载器以及名字&＃xff0c;然后启动 runnerThread.setContextClassLoader(classLoader); runnerThread.setName(Thread.currentThread().getName()); runnerThread.start();}MainMethodRunner的run方法&＃xff1a;

&＃64;Overridepublic void run() { try { // 根据Start-Class进行实例化 Class> mainClass &＃61; Thread.currentThread().getContextClassLoader() .loadClass(this.mainClassName); // 找出main方法 Method mainMethod &＃61; mainClass.getDeclaredMethod("main", String[].class); // 如果main方法不存在&＃xff0c;抛出异常 if (mainMethod &＃61;&＃61; null) { throw new IllegalStateException( this.mainClassName &＃43; " does not have a main method"); } // 调用 mainMethod.invoke(null, new Object[] { this.args }); } catch (Exception ex) { UncaughtExceptionHandler handler &＃61; Thread.currentThread() .getUncaughtExceptionHandler(); if (handler !&＃61; null) { handler.uncaughtException(Thread.currentThread(), ex); } throw new RuntimeException(ex); }}Start-Class的main方法调用之后&＃xff0c;内部会构造Spring容器&＃xff0c;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&＃xff0c;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&＃xff0c;后面真正去加载类的规则改变了&＃xff0c;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&＃xff1a;

private Class> doLoadClass(String name) throws ClassNotFoundException { // 1) Try the root class loader try { if (this.rootClassLoader !&＃61; null) { return this.rootClassLoader.loadClass(name); } } catch (Exception ex) { // Ignore and continue } // 2) Try to find locally try { findPackage(name); Class> cls &＃61; findClass(name); return cls; } catch (Exception ex) { // Ignore and continue } // 3) Use standard loading return super.loadClass(name, false);}加载规则&＃xff1a;

• 如果根类加载器存在&＃xff0c;调用它的加载方法。这里是根类加载是ExtClassLoader
• 调用LaunchedURLClassLoader自身的findClass方法&＃xff0c;也就是URLClassLoader的findClass方法
• 调用父类的loadClass方法&＃xff0c;也就是执行默认的类加载顺序(从BootstrapClassLoader开始从下往下寻找)

LaunchedURLClassLoader自身的findClass方法&＃xff1a;

protected Class> findClass(final String name) throws ClassNotFoundException{ try { return AccessController.doPrivileged( new PrivilegedExceptionAction>() { public Class> run() throws ClassNotFoundException { // 把类名解析成路径并加上.class后缀 String path &＃61; name.replace(&＃39;.&＃39;, &＃39;/&＃39;).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&＃xff0c;进行遍历找出对应类名的资源 // 比如path是org/springframework/boot/loader/JarLauncher.class&＃xff0c;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 &＃61; ucp.getResource(path, false); if (res !&＃61; 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&＃xff1a;

// 注册org.springframework.boot.loader.jar.Handler URL协议处理器JarFile.registerUrlProtocolHandler();// 构造LaunchedURLClassLoader类加载器&＃xff0c;这里使用了2个URL&＃xff0c;分别对应jar包中依赖包spring-boot-loader和spring-boot&＃xff0c;使用 "!/" 分开&＃xff0c;需要org.springframework.boot.loader.jar.Handler处理器处理LaunchedURLClassLoader classLoader &＃61; 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&＃xff0c;比如第三方依赖jar包在/lib目录下&＃xff0c;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&＃xff0c;如果是war包&＃xff0c;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。

参考来源&＃xff1a;https://urlify.cn/uQvIna

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