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Springboot FatJa原理機制源碼解析

 更新時間：2022年12月26日 09:03:19   作者：Applehope  
這篇文章主要為大家介紹了Springboot FatJa原理機制源碼解析，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進步，早日升職加薪

一、概述

SpringBoot FatJar 的設(shè)計，打破了標準 jar 的結(jié)構(gòu)，在 jar 包內(nèi)攜帶了其所依賴的 jar 包，通過 jar 中的 main 方法創(chuàng)建自己的類加載器，來識別加載運行其不規(guī)范的目錄下的代碼和依賴。

二、標準的 jar 包結(jié)構(gòu)

打開 Java 的 Jar 文件我們經(jīng)?？梢钥吹轿募邪粋€META-INF目錄，這個目錄下會有一些文件，其中必有一個MANIFEST.MF，這個文件描述了該 Jar 文件的很多信息 其中 Main-Class 定義 Jar 文件的入口類，該類必須是一個可執(zhí)行的類，一旦定義了該屬性即可通過 java -jar xxx.jar 來運行該 jar 文件。

在生產(chǎn)環(huán)境是使用 java -jar xxx.jar 的方式來運行 SpringBoot 程序。 這種情況下，SpringBoot 應(yīng)用真實的啟動類并不是我們所定義的帶有 main 方法的類，而是 JarLauncher 類。查看 SpringBoot 所打成的 FatJar，其 Main-Class 是org.springframework.boot.loader.JarLauncher，這便是微妙之處。

Spring-Boot-Version: 2.1.3.RELEASE
Main-Class: org.springframework.boot.loader.JarLauncher
Start-Class: com.rock.springbootlearn.SpringbootLearnApplication
Spring-Boot-Classes: BOOT-INF/classes/
Spring-Boot-Lib: BOOT-INF/lib/
Build-Jdk: 1.8.0_131

JAR 包中的 MANIFEST.MF 文件詳解以及編寫規(guī)范

三、探索JarLauncher

org.springframework.boot.loader.JarLauncher這個類是哪里來的呢？答案在 spring-boot-loader-***.jar 包中，可找到這個 JarLauncher 類的源碼。在項目中加入 maven 依賴，以便查看源碼和遠程調(diào)試。

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-loader</artifactId>
</dependency>

認真比較可以看出，這個 spring-boot-loader 包中的內(nèi)容與 SpringBoot 的 FatJar 包中的一部分內(nèi)容幾乎一樣。JarLauncher 在 jar 中的位置如下:

3.1 只能拷貝出來一份兒

重點重點重點：因 jar 規(guī)范要求 Main-Class 所指定的類必須位于 jar 包的頂層目錄下，即 org.springframework.boot.loader.JarLauncher 這個 org 必須位于 jar 包中的第一級目錄，不能放置在其他的目錄下。所以所以所以只能將 spring-boot-loader 這個 jar 包的內(nèi)容拷貝出來，而不是整個 jar 直接放置于執(zhí)行 Jar 中。

3.2 攜帶程序所依賴的jar而非僅class

上邊 JarLauncher 的這個 org.springframework.xx 以及 META-INF 這兩個目錄是符合 jar 包規(guī)范的。但是 BOOT-INF 這個目錄里邊有點像我們開發(fā)中的一些用法：

依賴 jar 包在 lib 目錄下

  • 但按照 jar 包規(guī)范 jar 中不能有 jar 包的情況下

程序.class 文件在 classes 目錄下

  • 但xxx.class 文件應(yīng)該按照 org.springframework.xx 這樣放置在 jar 中的根目錄中

所以classes 和 lib 你也能意識到，這個設(shè)計是獨特的。早期 jar 包內(nèi)攜帶依賴是采用如 maven-shade-plugin 的做法，把依賴的class文件拷貝到目標 jar 中，但也會造成重名(全限定名)的類會出現(xiàn)覆蓋的情況。后來 SpringBoot 為了避免覆蓋的情況，修改了打包機制，放棄了maven-shade-plugin那種拷貝class的方式，調(diào)整為依賴原始 jar 包；這同時意味著改變了 Jar 標準的運行機制，那么要想讓classes和lib中代碼能夠正常運行，你試想一下如果沒有自定義的 classLoader 來加載這些類文件，可以嘛？

四、 自定義類加載器的運行機制

自定義類加載器的常規(guī)處理：

  • 指定資源
  • 指定委托關(guān)系
  • 指定線程上下文類加載器
  • 調(diào)用邏輯入口方法

4.1 指定資源

構(gòu)造方法中基于 jar 包的文件系統(tǒng)信息，構(gòu)造 Archive 對象

public ExecutableArchiveLauncher() {
	this.archive = createArchive();
}
protected final Archive createArchive() throws Exception {
	ProtectionDomain protectionDomain = 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");
	}
	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));
}

采集 jar 包中的 classes 和 lib 目錄下的歸檔文件。后邊創(chuàng)建 ClassLoader 的時候作為參數(shù)傳入

@Override
protected List&lt;Archive&gt; getClassPathArchives() throws Exception {
	List&lt;Archive&gt; archives = new ArrayList&lt;&gt;(
			this.archive.getNestedArchives(this::isNestedArchive));
	postProcessClassPathArchives(archives);
	return archives;
}
protected boolean isNestedArchive(Archive.Entry entry) {
	if (entry.isDirectory()) {
		return entry.getName().equals(BOOT_INF_CLASSES);
	}
	return entry.getName().startsWith(BOOT_INF_LIB);
}

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

4.2 創(chuàng)建自定義 ClassLoader

protected void launch(String[] args) throws Exception {
	JarFile.registerUrlProtocolHandler();
        //創(chuàng)建類加載器, 并指定歸檔文件
	ClassLoader classLoader = createClassLoader(getClassPathArchives());
	launch(args, getMainClass(), classLoader);
}
//創(chuàng)建類加載器, 將歸檔文件轉(zhuǎn)換為URL
protected ClassLoader createClassLoader(List&lt;Archive&gt; archives) throws Exception {
	List&lt;URL&gt; urls = new ArrayList&lt;&gt;(archives.size());
	for (Archive archive : archives) {
		urls.add(archive.getUrl());
	}
	return createClassLoader(urls.toArray(new URL[0]));
}
//父加載器是AppClassLoader
protected ClassLoader createClassLoader(URL[] urls) throws Exception {
        //getClass().getClassLoader() 是系統(tǒng)類加載器,因為默認情況下main方法所在類是由SystemClassLoader加載的,默認情況下是AppClassLoader.
	return new LaunchedURLClassLoader(urls, getClass().getClassLoader());
}

4.3 設(shè)置線程上下文類加載器，調(diào)用程序中的 main class

public static void main(String[] args) throws Exception {
	new JarLauncher().launch(args);
}
protected void launch(String[] args, String mainClass, ClassLoader classLoader)
		throws Exception {
        //設(shè)置線程上下文類加載器
	Thread.currentThread().setContextClassLoader(classLoader);
	//調(diào)用MANIFEST.MF 中配置的Start-Class: xxx的main方法,還帶入了參數(shù)
        createMainMethodRunner(mainClass, args, classLoader).run();

以上就是Springboot FatJa原理機制源碼解析的詳細內(nèi)容，更多關(guān)于Springboot FatJa原理機制的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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