java -jar命令及SpringBoot通过java -jav启动项目的过程
本篇文章将为大家讲述关于 SpringBoot 项目工程完成后,是如何通过 java-jar 命令来启动的,以及介绍 java-jar 命令的详细内容,对SpringBoot java -jav启动过程感兴趣的朋友跟随小编一起看看吧
本篇文章将为大家讲述关于 SpringBoot 项目工程完成后,是如何通过 java-jar 命令来启动的,以及介绍 java-jar 命令的详细内容。希望本篇文章能够帮助到大家的学习!
大家开发的基于Spring Boot 的应用 ,jar形式, 发布的时候,绝大部分都是使用java -jar 启动。 得益于Spring Boot 的封装 , 再也不用操心搭建tomcat等相关web容器le , 一切变得非常美好, 那SpringBoot是怎么做到的呢?
我们新创建一个Spring Boot的工程
其中打包的配置为
<build> <plugins> <plugin> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId> </plugin> </plugins> </build>
先打包一下
然后启动
我们先看看 java -jar 干了啥 ?
在oracle官网找到了该命令的描述:
使用-jar参数时,后面的参数是的jar 【spring-0.0.1-SNAPSHOT.jar】,该jar文件中包含的是class和资源文件; 在manifest文件中有Main-Class的定义;Main-Class的源码中指定了整个应用的启动类;
简单来说: java -jar会去找jar中的manifest文件,去找到Main-Class对应的真正的启动类;
那看看去吧
咦 ,这个Main-Class 是Spring Boot 的。
我们还看到有个Start Class
官方文档中,只提到过Main-Class ,并没有提到Start-Class;
Start-Class的值是com.artisan.spring.Application
,这是我们的java代码中的唯一类,包含main方法, 是能够真正的应用启动类
所以问题就来了:理论上看,执行java -jar命令时JarLauncher类会被执行,但实际上是com.artisan.spring.Application
被执行了,这其中发生了什么呢?why?
事实上,Java没有提供任何标准的方式来加载嵌套的jar文件 (jar中包含jar ,即Spring Boot 中的fat jar)Spring Boot 默认的打包插件如下:
<build> <plugins> <plugin> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId> </plugin> </plugins> </build>
执行maven clean package之后,会生成两个文件,刚才我们也看到了
spring-boot-maven-plugin项目存在于spring-boot-tools目录中。
spring-boot-maven-plugin默认有5个goals:repackage
、run
、start
、stop
、build-info
。在打包的时候默认使用的是repackage
。
spring-boot-maven-plugin的repackage能够将mvn package生成的软件包,再次打包为可执行的软件包,并将mvn package生成的软件包重命名为.original*
spring-boot-maven-plugin的repackage在代码层面调用了RepackageMojo的execute方法,而在该方法中又调用了repackage方法。
private void repackage() throws MojoExecutionException { // maven生成的jar,最终的命名将加上.original后缀 Artifact source = getSourceArtifact(); // 最终为可执行jar,即fat jar File target = getTargetFile(); // 获取重新打包器,将maven生成的jar重新打包成可执行jar Repackager repackager = getRepackager(source.getFile()); // 查找并过滤项目运行时依赖的jar Set<Artifact> artifacts = filterDependencies(this.project.getArtifacts(), getFilters(getAdditionalFilters())); // 将artifacts转换成libraries Libraries libraries = new ArtifactsLibraries(artifacts, this.requiresUnpack, getLog()); try { // 获得Spring Boot启动脚本 LaunchScript launchScript = getLaunchScript(); // 执行重新打包,生成fat jar repackager.repackage(target, libraries, launchScript); }catch (IOException ex) { throw new MojoExecutionException(ex.getMessage(), ex); } // 将maven生成的jar更新成.original文件 updateArtifact(source, target, repackager.getBackupFile()); }
执行以上命令之后,便生成了打包结果对应的两个文件。
下面针对文件的内容和结构进行一探究竟。
spring-0.0.1-SNAPSHOT.jar ├── META-INF │ └── maven(主要是pom文件) │ └── MANIFEST.MF ├── BOOT-INF │ ├── classes │ │ └── 应用程序类 │ └── lib │ └── 第三方依赖jar └── org └── springframework └── boot └── loader └── springboot启动程序
META-INF内容
Manifest-Version: 1.0 Spring-Boot-Classpath-Index: BOOT-INF/classpath.idx Implementation-Title: spring Implementation-Version: 0.0.1-SNAPSHOT Spring-Boot-Layers-Index: BOOT-INF/layers.idx Start-Class: com.artisan.spring.Application Spring-Boot-Classes: BOOT-INF/classes/ Spring-Boot-Lib: BOOT-INF/lib/ Build-Jdk-Spec: 1.8 Spring-Boot-Version: 2.4.1 Created-By: Maven Jar Plugin 3.2.0 Main-Class: org.springframework.boot.loader.JarLauncher
Main-Class:org.springframework.boot.loader.JarLauncher
,这个是jar启动的Main函数Start-Class: com.artisan.spring.Application
,这个是我们应用自己的Main函数
在继续了解底层概念和原理之前,我们先来了解一下Archive的概念:
- archive即归档文件,这个概念在linux下比较常见
- 通常就是一个tar/zip格式的压缩包
- jar是zip格式
SpringBoot抽象了Archive的概念,一个Archive可以是jar(JarFileArchive),可以是一个文件目录(ExplodedArchive),可以抽象为统一访问资源的逻辑层
关于Spring Boot中Archive的源码如下:
public interface Archive extends Iterable<Archive.Entry> { // 获取该归档的url URL getUrl() throws MalformedURLException; // 获取jar!/META-INF/MANIFEST.MF或[ArchiveDir]/META-INF/MANIFEST.MF Manifest getManifest() throws IOException; // 获取jar!/BOOT-INF/lib/*.jar或[ArchiveDir]/BOOT-INF/lib/*.jar List<Archive> getNestedArchives(EntryFilter filter) throws IOException; }
SpringBoot定义了一个接口用于描述资源,也就是org.springframework.boot.loader.archive.Archive
。
该接口有两个实现,分别是
- org.springframework.boot.loader.archive.ExplodedArchive
- org.springframework.boot.loader.archive.JarFileArchive。
前者用于在文件夹目录下寻找资源,后者用于在jar包环境下寻找资源。而在SpringBoot打包的fatJar中,则是使用后者JarFileArchive
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。
从MANIFEST.MF可以看到Main函数是JarLauncher,下面来分析它的工作流程。JarLauncher类的继承结构是:
class JarLauncher extends ExecutableArchiveLauncher class ExecutableArchiveLauncher extends Launcher
什么意思呢?
按照定义,JarLauncher可以加载内部/BOOT-INF/lib下的jar及/BOOT-INF/classes下的应用class。
public class JarLauncher extends ExecutableArchiveLauncher { public JarLauncher() {} public static void main(String[] args) throws Exception { new JarLauncher().launch(args); } }
其主入口新建了JarLauncher并调用父类Launcher中的launch方法启动程序。在创建JarLauncher时,父类ExecutableArchiveLauncher找到自己所在的jar,并创建archive。
JarLauncher继承于org.springframework.boot.loader.ExecutableArchiveLauncher。该类的无参构造方法最主要的功能就是构建了当前main方法所在的FatJar的JarFileArchive对象。
下面来看launch方法。该方法主要是做了2个事情:
(1)以FatJar为file作为入参,构造JarFileArchive对象。获取其中所有的资源目标,取得其Url,将这些URL作为参数,构建了一个URLClassLoader。
(2)以第一步构建的ClassLoader加载MANIFEST.MF文件中Start-Class指向的业务类,并且执行静态方法main。进而启动整个程序。
public abstract class ExecutableArchiveLauncher extends Launcher { private final Archive archive; public ExecutableArchiveLauncher() { try { // 找到自己所在的jar,并创建Archive this.archive = createArchive(); } catch (Exception ex) { throw new IllegalStateException(ex); } } } public abstract class Launcher { protected final Archive createArchive() throws Exception { ProtectionDomain protectionDomain = getClass().getProtectionDomain(); CodeSource codeSource = protectionDomain.getCodeSource(); URI location = (codeSource == null ? null : codeSource.getLocation().toURI()); String path = (location == null ? null : location.getSchemeSpecificPart()); if (path == null) { throw new IllegalStateException("Unable to determine code source archive"); } File root = new File(path); if (!root.exists()) { throw new IllegalStateException( "Unable to determine code source archive from " + root); } return (root.isDirectory() ? new ExplodedArchive(root) : new JarFileArchive(root)); } }
在Launcher的launch方法中,通过以上archive的getNestedArchives方法找到/BOOT-INF/lib下所有jar及/BOOT-INF/classes目录所对应的archive,通过这些archives的url生成LaunchedURLClassLoader,并将其设置为线程上下文类加载器,启动应用。
至此,才执行我们应用程序主入口类的main方法,所有应用程序类文件均可通过/BOOT-INF/classes加载,所有依赖的第三方jar均可通过/BOOT-INF/lib加载。
- JarLauncher通过加载BOOT-INF/classes目录及BOOT-INF/lib目录下jar文件,实现了fat jar的启动。
- SpringBoot通过扩展JarFile、JarURLConnection及URLStreamHandler,实现了jar in jar中资源的加载。
- SpringBoot通过扩展URLClassLoader–LauncherURLClassLoader,实现了jar in jar中class文件的加载。
- WarLauncher通过加载WEB-INF/classes目录及WEB-INF/lib和WEB-INF/lib-provided目录下的jar文件,实现了war文件的直接启动及web容器中的启动。
通过spring-boot-plugin 生成了MANIFEST.MF , main-class 指定运行java -jar的主程序把依赖的jar文件 打包在fat jar.
以上就是关于 java -jar命令的详细内容以及 SpringBoot 如何使用 java -jar命令来启动项目的具体过程。
来源:脚本之家!
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