Springboot打包执行源码解析

一、打包

Springboot打包的时候，需要配置一个maven插件[spring-boot-maven-plugin]

<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

这个插件提供了5个功能模块，包括：

• build-info：生成项目的构建信息文件build-info.properties
• repackage：默认goal。在mvn package执行之后，再次打包生成可执行的jar/war，同时重命名mvn package生成的jar/war为 ***.origin
• run：这个可以用来运行Spring Boot应用
• start：这个在 mvn integration-test 阶段，进行 Spring Boot 应用生命周期的管理
• stop：这个在 mvn integration-test 阶段，进行 Spring Boot 应用生命周期的管理

如果想mvn package打的包不被重命名，可以配置classifier，这样Springboot打包生成的可执行jar就是XXX-executable.jar了。

<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                <configuration>
                    <classifier>executable</classifier>
                </configuration>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

二、区别

Springboot打的包和Maven打的包区别在哪里呢？

把maven package打的包 a.jar.original 重命名成a-original.jar；然后和Springboot打的包a.jar比较一下，发现：

Springboot打的包的MANIFEST.MF文件多了如下几行：

...
Main-Class: org.springframework.boot.loader.JarLauncher
Start-Class: com.xxx.XxxApplication
...

这里的Start-Class就是我们自己写的代码的main入口类了；而Main-Class是Springboot给我们添加的启动类；

三、源码Debug

要了解Springboot可执行jar的执行过程，最好的途径就是debug一下。下面就先配置一下。

1. 设置执行jar的命令

   一般执行jar使用的命令是 java -jar xxx.jar
   
   debug需要开调试端口，命令是 java -agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,address=5005,suspend=y -jar xxx.jar

2. 在idea中配置remote debug，设置端口号为5005，Host为localhost

3. 在项目的pom.xml中，增加spring-boot-loader的maven依赖

   <dependency>
       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
       <artifactId>spring-boot-loader</artifactId>
       <version>1.5.10.RELEASE</version>
   </dependency>
   

4. 完成上述配置之后，先debug启动程序，在打开idea的调试

四、源码解析

1. 先看看前面提说到的Main-Class
   
   即org.springframework.boot.loader.JarLauncher

   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);
   	}
   
   	@Override
   	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);
   	}
   
   }
   

2. 跟着进父抽象类Launcher的launch方法

   在这个方法里面，通过getClassPathArchives()把jar包里的jar抽象成Archive对象列表。
   
   在Springboot loader中，抽象出了Archive概念。
   
   一个archive可以是一个jar（JarFileArchive），也可以是一个文件目录（ExplodedArchive）。这些都可以理解为Springboot抽象出来的统一访问资源的层。
   
   此List包括：

   • \BOOT-INF\classes （项目的class）
   • \BOOT-INF\lib 目录下的所有jar

3. 遍历List，获得每个Archive的URL，组成List

4. 创建一个自定义的类加载器LaunchedURLClassLoader。这个类加载器继承自jdk自带的java.net.URLClassLoader

5. 加载，创建MainMethodRunner
   
   看下Launcher的方法，逻辑很清晰

   public abstract class Launcher {
   
       /**
        * 1、获取List<Archive>
        * 2、创建LaunchedURLClassLoader
        * 3、找到main class
        * 4、加载
        */
       protected void launch(String[] args) throws Exception {
           JarFile.registerUrlProtocolHandler();
           ClassLoader classLoader = createClassLoader(getClassPathArchives());
           launch(args, getMainClass(), classLoader);
       }
   
       /**
        * 创建classloader
        */
       protected ClassLoader createClassLoader(List<Archive> archives) throws Exception {
           List<URL> urls = new ArrayList<URL>(archives.size());
           for (Archive archive : archives) {
               urls.add(archive.getUrl());
           }
           return createClassLoader(urls.toArray(new URL[urls.size()]));
       }
   
       /**
        * 创建LaunchedURLClassLoader
        */
       protected ClassLoader createClassLoader(URL[] urls) throws Exception {
           return new LaunchedURLClassLoader(urls, getClass().getClassLoader());
       }
   
       /**
        * 通过指定的classloader，加载main class
        */
       protected void launch(String[] args, String mainClass, ClassLoader classLoader)
               throws Exception {
           Thread.currentThread().setContextClassLoader(classLoader);
           createMainMethodRunner(mainClass, args, classLoader).run();
       }
   
       /**
        * 创建MainMethodRunner
        */
       protected MainMethodRunner createMainMethodRunner(String mainClass, String[] args, ClassLoader classLoader) {
           return new MainMethodRunner(mainClass, args);
       }
   
       /**
        * 抽象方法，用来获取main class
        */
       protected abstract String getMainClass() throws Exception;
   
       /**
        * 抽象方法，用来获取List<Archive>
        */
       protected abstract List<Archive> getClassPathArchives() throws Exception;
   
       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));
       }
   }
   

6. 执行MainMethodRunner的run方法，启动主类的main

   public class MainMethodRunner {
   
       private final String mainClassName;
   
       private final String[] args;
   
       public MainMethodRunner(String mainClass, String[] args) {
           this.mainClassName = mainClass;
           this.args = (args == null ? null : args.clone());
       }
   
       /**
        * 通过反射找到main方法，然后invoke
        */
       public void run() throws Exception {
           Class<?> mainClass = Thread.currentThread().getContextClassLoader()
                   .loadClass(this.mainClassName);
           Method mainMethod = mainClass.getDeclaredMethod("main", String[].class);
           mainMethod.invoke(null, new Object[] { this.args });
       }
   }