Spring Boot如何通过java -jar启动
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
查看target目录
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：
If the -jar option is specified, its argument is the name of the JAR file containing class and resource files for the application. The startup class must be indicated by the Main-Class manifest header in its source code.
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: 1.0Spring-Boot-Classpath-Index: BOOT-INF/classpath.idxImplementation-Title: springImplementation-Version: 0.0.1-SNAPSHOTSpring-Boot-Layers-Index: BOOT-INF/layers.idxStart-Class: com.artisan.spring.ApplicationSpring-Boot-Classes: BOOT-INF/classes/Spring-Boot-Lib: BOOT-INF/lib/Build-Jdk-Spec: 1.8Spring-Boot-Version: 2.4.1Created-By: Maven Jar Plugin 3.2.0Main-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Archive的概念
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
JarFileJarFile：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.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)：
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 ExecutableArchiveLauncherclass ExecutableArchiveLauncher extends Launcher
Launcher for JAR based archives. This launcher assumes that dependency jars are included inside a /BOOT-INF/lib directory and that application classes are included inside a /BOOT-INF/classes directory.
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。
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.
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