一、概述

SpringBoot FatJar 的设计，打破了标准 jar 的结构，在 jar 包内携带了其所依赖的 jar 包，通过在标准 jar 包中指定的Main-Class的 main 方法启动后，创建自己的类加载器，来识别、加载、运行其非规范的目录下的代码（BOOT-INF/classes/...）和依赖（BOOT-INF/lib/...）。BOOT-INF/classes/目录下有 SpringBoot 上下文的启动类的 class 文件，自定义类加载器加载这个启动类后，开始进入 SpringBoot 的上下文中运行我们所写的程序代码。执行的流程可概括为：

通过java -jarxxx.jar启动应用执行 xxx.jar 中META-INF/MANIFEST.MF里Main-Class所指定的JarLauncher类的main方法main方法中创建自定义的ClassLoader即LaunchedURLClassLoader，并将其设置为线程上下文类加载器由LaunchedURLClassLoader加载META-INF/MANIFEST.MF里Start-Class所指定的 SpringBoot 应用的启动类（在BOOT-INF/classes/目录下），调用其 main 方法，开始执行SpringApplication.run(...)二、标准的 jar 包结构

打开 Java 的 jar 文件我们经常可以看到文件中包含着一个META-INF目录，这个目录下会有一些文件，其中必有一个MANIFEST.MF，这个文件描述了该 Jar 文件的很多信息 其中Main-Class定义 Jar 文件的入口类，该类必须是一个可执行的类，一旦定义了该属性即可通过java -jar xxx.jar来运行该 jar 文件。

在生产环境中，是使用java -jar xxx.jar的方式来运行 SpringBoot 程序。这种情况下，SpringBoot 应用真实的启动类并不是我们所定义的带有 main 方法的启动类，而是其内置的JarLauncher类。查看 SpringBoot 所打成的 fat jar，其Main-Class是org.springframework.boot.loader.JarLauncher，这便是微妙之处。


【资料图】

Spring-Boot-Version: 2.1.3.RELEASEMain-Class: org.springframework.boot.loader.JarLauncherStart-Class: com.rock.springbootlearn.SpringbootLearnApplicationSpring-Boot-Classes: BOOT-INF/classes/Spring-Boot-Lib: BOOT-INF/lib/Build-Jdk: 1.8.0_131

JAR 包中的 MANIFEST.MF 文件详解以及编写规范[1]

三、探索 JarLauncher

org.springframework.boot.loader.JarLauncher这个类是哪里来的呢？答案在 spring-boot-loader-***.jar 包中，可找到这个JarLauncher类的源码。在项目中加入 maven 依赖，以便查看源码和远程调试。

    org.springframework.boot    spring-boot-loader

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认真比较可以看出，这个spring-boot-loader包中的内容与 SpringBoot 的 FatJar 包中的一部分内容几乎一样。JarLauncher在 jar 中的位置如下:

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3.1 只能拷贝出来一份儿

重点重点重点：因 jar 规范要求Main-Class所指定的类必须位于 jar 包的顶层目录下，即org.springframework.boot.loader.JarLauncher这个org必须位于 jar 包中的第一级目录，不能放置在其他的目录下。所以 所以 所以（重点）只能将spring-boot-loader这个 jar 包的内容拷贝出来，而不是整个 jar 直接放置于执行 Jar 中。

3.2 携带程序所依赖的 jar 而非仅 class

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上边 JarLauncher 的这个org.springframework.xx以及META-INF这两个目录是符合 jar 包规范的。但是 BOOT-INF 这个目录里边有点像我们开发中的一些用法：

依赖的 jar 包在 lib 目录下但按照 jar 包规范 jar 中不能有 jar 包的情况下程序.class 文件在 classes 目录下

但 xxx.class 文件应该按照org.springframework.xx这样放置在 jar 中的根目录中

所以classes和lib你也能意识到，这个设计是独特的。早期 jar 包内携带依赖是采用如maven-shade-plugin的做法，把依赖的 class 文件拷贝到目标 jar 中，但也会造成重名(全限定名)的类会出现覆盖的情况。后来 SpringBoot 为了避免提取覆盖的情况，修改了打包机制，放弃了maven-shade-plugin那种拷贝 class 的方式，调整为依赖原始 jar 包；这同时意味着改变了 jar 标准的运行机制，那么要想让classes和lib中代码能够正常运行，你试想一下如果没有自定义的类加载器来加载这些类文件，可以嘛？答案是：不可以，需要自定义类加载器。

四、 自定义类加载器的运行机制

通常自定义类加载器完成资源加载的核心逻辑为：

指定资源指定委托关系指定线程上下文类加载器调用逻辑入口方法

所以 SpringBoot FatJar 中自定义 ClassLoader 中的核心逻辑也是如此。

4.1 指定资源

构造方法中基于 jar 包的文件系统信息，构造 Archive 对象

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目录下的归档文件。后边创建 ClassLoader 的时候作为参数传入

@Overrideprotected List getClassPathArchives() throws Exception { List archives = new ArrayList<>(   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);}
4.2 创建自定义 ClassLoader
protected void launch(String[] args) throws Exception { JarFile.registerUrlProtocolHandler();        //创建类加载器, 并指定归档文件 ClassLoader classLoader = createClassLoader(getClassPathArchives()); launch(args, getMainClass(), classLoader);}//创建类加载器, 将归档文件转换为URLprotected ClassLoader createClassLoader(List archives) throws Exception { List urls = new ArrayList<>(archives.size()); for (Archive archive : archives) {  urls.add(archive.getUrl()); } return createClassLoader(urls.toArray(new URL[0]));}//父加载器是AppClassLoaderprotected ClassLoader createClassLoader(URL[] urls) throws Exception {        //getClass().getClassLoader() 是系统类加载器,因为默认情况下main方法所在类是由SystemClassLoader加载的,默认情况下是AppClassLoader. return new LaunchedURLClassLoader(urls, getClass().getClassLoader());}
4.3 设置线程上下文类加载器，调用程序中的main方法
public static void main(String[] args) throws Exception { new JarLauncher().launch(args);}protected void launch(String[] args, String mainClass, ClassLoader classLoader)  throws Exception {        //设置线程上下文类加载器 Thread.currentThread().setContextClassLoader(classLoader); //调用MANIFEST.MF 中配置的Start-Class: xxx的main方法,还带入了参数        createMainMethodRunner(mainClass, args, classLoader).run();

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