SpringBoot的jar包如何啟動(dòng)的實(shí)現(xiàn)

第SpringBoot的jar包如何啟動(dòng)的實(shí)現(xiàn)目錄一、簡(jiǎn)介二、jar包的內(nèi)部結(jié)構(gòu)三、加載過程1.使用到的一些類2.過程分析四、總結(jié)

一、簡(jiǎn)介

?使用過SprongBoot打過jar包的都應(yīng)該知道，目標(biāo)文件一般都會(huì)生成兩個(gè)文件，一個(gè)是以.jar的包，一個(gè)是.jar.original文件。那么使用SpringBoot會(huì)打出兩個(gè)包，而.jar.original的作用是什么呢？還有就是java-jar是如何將一個(gè)SpringBoot項(xiàng)目啟動(dòng)，之間都進(jìn)行了那些的操作？

?其實(shí).jar.original是maven在SpringBoot重新打包之前的原始jar包，內(nèi)部只包含了項(xiàng)目的用戶類，不包含其他的依賴jar包，生成之后，SpringBoot重新打包之后，最后生成.jar包，內(nèi)部包含了原始jar包以及其他的引用依賴。以下提及的jar包都是SpringBoot二次加工打的包。

二、jar包的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

SpringBoot打出的jar包，可以直接通過解壓的方式查看內(nèi)部的構(gòu)造。一般情況下有三個(gè)目錄。

BOOT-INF：這個(gè)文件夾下有兩個(gè)文件夾classes用來存放用戶類，也就是原始jar.original里的類；還有一個(gè)是lib，就是這個(gè)原始jar.original引用的依賴。META-INF：這里是通過java-jar啟動(dòng)的入口信息，記錄了入口類的位置等信息。org:Springbootloader的代碼，通過它來啟動(dòng)。

這里主要介紹一下/BOOT-INF/MANIFEST.MF文件

Main-Class:org.springframework.boot.loader.JarLauncher

Start-Class:.springboot.center.AuthEenterBootstrap

Main-Class：記錄了java-jar的啟動(dòng)入口，當(dāng)使用該命令啟動(dòng)時(shí)就會(huì)調(diào)用這個(gè)入口類的main方法，顯然可以看出，Springboot轉(zhuǎn)移了啟動(dòng)的入口，不是用戶編寫的xxx.xxx.BootStrap的那個(gè)入口類。

Start-Class：記錄了用戶編寫的xxx.xxx.BootStrap的那個(gè)入口類，當(dāng)內(nèi)嵌的jar包加載完成之后，會(huì)使用LaunchedURLClassLoader線程加載類來加載這個(gè)用戶編寫的入口類。

三、加載過程

1.使用到的一些類

3.1.1Archive

?歸檔文件接口，實(shí)現(xiàn)迭代器接口，它有兩個(gè)子類，一個(gè)是JarFileArchive對(duì)jar包文件使用，提供了返回這個(gè)jar文件對(duì)應(yīng)的url、或者這個(gè)jar文件的MANIFEST文件數(shù)據(jù)信息等操作。是ExplodedArchive是文件目錄的使用也有獲取這個(gè)目錄url的方法，以及獲取這個(gè)目錄下的所有Archive文件方法。

3.1.2Launcher

?啟動(dòng)程序的基類，這邊最后是通過JarLauncher#main()來啟動(dòng)。ExecutableArchiveLauncher是抽象類，提供了獲取Start-Class類路徑的方法，以及是否還有內(nèi)嵌對(duì)應(yīng)文件的判斷方法和獲取到內(nèi)嵌對(duì)應(yīng)文件集合的后置處理方法的抽象，由子類JarLauncher和WarLauncher自行實(shí)現(xiàn)。

3.1.3Spring.loader下的JarFile和JarEntry

?jarFile繼承于jar.util.jar.JarFile，JarEntry繼承于java.util.jar.JarEntry，對(duì)原始的一些方法進(jìn)行重寫覆蓋。每一個(gè)JarFileArchive都擁有一個(gè)JarFile方法，用于存儲(chǔ)這個(gè)jar包對(duì)應(yīng)的文件，而每一個(gè)JarFile都有一個(gè)JarFileEntries,JarFileEntries是一個(gè)迭代器?？偟膩碚f，在解析jar包時(shí)，會(huì)將jar包內(nèi)的文件封裝成JarEntry對(duì)象后由JarFile對(duì)象保存文件列表的迭代器。所以JarFileArchive和JarFileEntries之間是通過JarFile連接，二者都可以獲取到JarFile對(duì)象。

2.過程分析

從MANIFEST.MF文件中的Main-class指向入口開始。

創(chuàng)建JarLauncher并且通過它的launch()方法開始加載jar包內(nèi)部信息。

publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{

newJarLauncher().launch(args);

}

JarLauncher的空構(gòu)造方法時(shí)一個(gè)空實(shí)現(xiàn)，剛開始看的時(shí)候還懵了一下，以為是在后續(xù)的操作中去加載的文件，其實(shí)不然，在創(chuàng)建時(shí)由父類ExecutableArchiveLauncher的構(gòu)造方法去加載的文件。

加載為歸檔文件對(duì)象：

this.archive=createArchive();

具體的加載方法:判斷路徑是否是一個(gè)文件夾，是則返回ExplodedArchive對(duì)象，否則返回JarFileArchive進(jìn)入JarFileArchive類：通過這個(gè)new方法創(chuàng)建JarFile對(duì)象

publicclassJarFileArchiveimplementsArchive{

publicJarFileArchive(Filefile,URLurl)throwsIOException{

this(newJarFile(file));

this.url=url;

}

進(jìn)入到JarFile方法：通過RandomAccessDataFile讀取文件的內(nèi)容，并傳遞給本類中的方法進(jìn)行具體的解析。

publicclassJarFileextendsjava.util.jar.JarFile{

publicJarFile(Filefile)throwsIOException{

this(newRandomAccessDataFile(file));

}

進(jìn)入jarLauncher的launch方法：注冊(cè)URL協(xié)議的處理器，沒有指定時(shí)，默認(rèn)指向org.springframework.boot.loader包路徑,獲取類路徑下的歸檔文件Archive并通過這些歸檔文件的URL，創(chuàng)建線程上下文類加載器,使用類加載器和用戶編寫的啟動(dòng)入口類，通過反射調(diào)用它的main方法。

protectedvoidlaunch(String[]args)throwsException{

JarFile.registerUrlProtocolHandler();

ClassLoaderclassLoader=createClassLoader(getClassPathArchives());

launch(args,getMainClass(),classLoader);

}

JarLauncher的getClassPathArchives是在ExecutableArchiveLauncher中實(shí)現(xiàn):獲取歸檔文件中滿足EntryFilterg過濾器的項(xiàng)，isNestedArchive方法由具體的之類實(shí)現(xiàn)。獲取到當(dāng)前歸檔文件下的所有子歸檔文件之后的后置操作，是一個(gè)擴(kuò)展點(diǎn)。在JarLauncher中是一個(gè)空實(shí)現(xiàn)。

JarLauncher的具體實(shí)現(xiàn)，這里通過判斷是否在BOOT-INF/lib/包下返回true也就是說只會(huì)把jar包下的BOOT-INF/lib/下的文件加載為Archive對(duì)象

protectedbooleanisNestedArchive(Archive.Entryentry){

if(entry.isDirectory()){

returnentry.getName().equals(BOOT_INF_CLASSES);

returnentry.getName().startsWith(BOOT_INF_LIB);

}

JarFileArchive的getNestedArchives方法:若匹配器匹配到則獲取內(nèi)嵌歸檔文件。

具體的獲取內(nèi)嵌歸檔文件邏輯：根據(jù)具體的Entry對(duì)象，創(chuàng)建JarFile對(duì)象并封裝成歸檔文件對(duì)象后返回。

protectedArchivegetNestedArchive(Entryentry)throwsIOException{

try{

JarFilejarFile=this.jarFile.getNestedJarFile(jarEntry);

returnnewJarFileArchive(jarFile);

}

獲取到參數(shù)entry對(duì)應(yīng)的RandomAccessData對(duì)象,這里根據(jù)springboot擴(kuò)展的url協(xié)議，在父路徑的基礎(chǔ)上添加!/來標(biāo)記子包。

privateJarFilecreateJarFileFromFileEntry(JarEntryentry)throwsIOException{

RandomAccessDataentryData=this.entries.getEntryData(entry.getName());

returnnewJarFile(this.rootFile,this.pathFromRoot+"!/"+entry.getName(),

entryData,JarFileType.NESTED_JAR);

}

到這基本上讀取jar內(nèi)部信息，加載為對(duì)應(yīng)歸檔文件對(duì)象的大概過程已經(jīng)講完了，接下來分析一下在獲取到了整個(gè)jar的歸檔文件對(duì)象后的處理。

通過歸檔文件對(duì)象列表，獲取對(duì)應(yīng)的url信息，并通過url信息創(chuàng)建LaunchedURLClassLoader

protectedClassLoadercreateClassLoader(ListArchivearchives){

ListURLurls=newArrayListURL(archives.size());

for(Archivearchive:archives){

urls.add(archive.getUrl());

returncreateClassLoader(urls.toArray(newURL[urls.size()]));

}

獲取到對(duì)應(yīng)的LaunchedUrlClassLoader類加載器之后，設(shè)置線程的上下文類加載器為該加載器。根據(jù)MANIFI.MF文件中的start-classs信息創(chuàng)建項(xiàng)目啟動(dòng)入口主類對(duì)象，并通過返回對(duì)象的run方法啟動(dòng)

protectedvoidlaunch(String[]args,StringmainClass,ClassLoaderclassLoader){

Thread.currentThread().setContextClassLoader(classLoader);

createMainMethodRunner(mainClass,args,classLoader).run();

}

進(jìn)入MainMethodRunner的run方法：先通過當(dāng)前線程獲取到main入口類，然后通過反射調(diào)用啟動(dòng)項(xiàng)目啟動(dòng)類的main方法

publicvoidrun()throwsException{

ClassmainClass=Thread.currentThread().getContextClassLoader()

.loadClass(this.mainClassName);

MethodmainMethod=mainClass.getDeclaredMethod("main",String[].class);

mainMethod.invoke(null,newObject[]{this.args});

}

最后來說一下這個(gè)LaunchedURLClassLoader，它繼承于URLClassLoader，并重寫了loadClass方法

LaunchedClassLoader的loadClass方法:調(diào)用父類loadClass方法，走正常委派流程，最終會(huì)被LaunchURLClassLoader加載。

@Override

protectedClassloadClass(Stringname,booleanresolve){

try{

try{

definePackageIfNecessary(name);

returnsuper.loadClass(name,resolve);

}

進(jìn)入U(xiǎn)RLClassLoader中根據(jù)springboot解析進(jìn)行解析。根據(jù)名稱將路徑轉(zhuǎn)化為以.class結(jié)尾的/分隔的格式。通過UrlClassPath對(duì)象根據(jù)路徑獲取資源類文件

newPrivilegedExceptionActionClass(){

publicClassrun()throwsClassNotFoundExcep