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Springboot FatJa原理機(jī)制源碼解析

 更新時(shí)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(jī)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(jìn)步,早日升職加薪

一、概述

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

二、標(biāo)準(zhǔn)的 jar 包結(jié)構(gòu)

打開(kāi) Java 的 Jar 文件我們經(jīng)??梢钥吹轿募邪粋€(gè)META-INF目錄,這個(gè)目錄下會(huì)有一些文件,其中必有一個(gè)MANIFEST.MF,這個(gè)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(gè)可執(zhí)行的類,一旦定義了該屬性即可通過(guò) java -jar xxx.jar 來(lái)運(yùn)行該 jar 文件。

在生產(chǎn)環(huán)境是使用 java -jar xxx.jar 的方式來(lái)運(yùn)行 SpringBoot 程序。 這種情況下,SpringBoot 應(yīng)用真實(shí)的啟動(dòng)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(gè)類是哪里來(lái)的呢?答案在 spring-boot-loader-***.jar 包中,可找到這個(gè) JarLauncher 類的源碼。在項(xiàng)目中加入 maven 依賴,以便查看源碼和遠(yuǎn)程調(diào)試。

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

認(rèn)真比較可以看出,這個(gè) 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(lái)一份兒

重點(diǎn)重點(diǎn)重點(diǎn):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(gè) org 必須位于 jar 包中的第一級(jí)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(gè) jar 包的內(nèi)容拷貝出來(lái),而不是整個(gè) 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(gè) org.springframework.xx 以及 META-INF 這兩個(gè)目錄是符合 jar 包規(guī)范的。但是 BOOT-INF 這個(gè)目錄里邊有點(diǎn)像我們開(kāi)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classeslib 你也能意識(shí)到,這個(gè)設(shè)計(jì)是獨(dú)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(biāo) jar 中,但也會(huì)造成重名(全限定名)的類會(huì)出現(xiàn)覆蓋的情況。后來(lái) SpringBoot 為了避免覆蓋的情況,修改了打包機(jī)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(shí)意味著改變了 Jar 標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)行機(jī)制,那么要想讓classeslib中代碼能夠正常運(yùn)行,你試想一下如果沒(méi)有自定義的 classLoader 來(lái)加載這些類文件,可以嘛?

四、 自定義類加載器的運(yùn)行機(jī)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(duì)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(shí)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?yàn)槟J(rèn)情況下main方法所在類是由SystemClassLoader加載的,默認(rèn)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(jī)制源碼解析的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于Springboot FatJa原理機(jī)制的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!

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