为什么Spring boot的 jar 可以直接运行？
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一颗小谷粒
发表于 2025/07/31 19:02:26
2025/07/31
【摘要】 为什么Spring boot的 jar 可以直接运行？Spring Boot 的可执行 JAR（即“Fat JAR”）能够直接通过 java -jar 命令运行，其核心在于独特的结构设计、自定义启动器和类加载机制。以下从原理和案例角度详细分析：⚙️ 一、可执行JAR的核心原理1. 特殊结构设计Spring Boot Fat JAR 的结构与传统 JAR 不同，包含以下关键目录：BOOT-IN...
为什么Spring boot的 jar 可以直接运行？
Spring Boot 的可执行 JAR（即“Fat JAR”）能够直接通过 java -jar 命令运行，其核心在于独特的结构设计、自定义启动器和类加载机制。以下从原理和案例角度详细分析：
⚙️ 一、可执行JAR的核心原理
1. 特殊结构设计
Spring Boot Fat JAR 的结构与传统 JAR 不同，包含以下关键目录：
BOOT-INF/classes
存放项目编译后的类文件（如 *.class 和配置文件）。
BOOT-INF/lib
包含所有第三方依赖库（如 Spring、Tomcat 等）。
META-INF/MANIFEST.MF
定义启动入口（Main-Class: org.springframework.boot.loader.JarLauncher）和启动类（Start-Class: com.example.MainApplication）。
org/springframework/boot/loader
存放 Spring Boot 的启动器类（如 JarLauncher）。
2. 启动流程：JarLauncher 的作用
当执行 java -jar app.jar 时：
JVM 读取 MANIFEST.MF 中的 Main-Class，加载 JarLauncher。
JarLauncher
创建 LaunchedURLClassLoader（自定义类加载器），将 BOOT-INF/classes 和 BOOT-INF/lib/*.jar 加入类路径。
通过反射调用 MANIFEST.MF 中定义的 Start-Class（即用户的主启动类），启动 Spring 应用。
3. 类加载机制突破双亲委派
传统 JAR 依赖外部类路径，而 Spring Boot 的 LaunchedURLClassLoader 打破了双亲委派模型：
优先从 BOOT-INF/classes 和 BOOT-INF/lib 加载类，避免依赖冲突（如不同版本的 JSON 库）。
若未找到，再委托父类加载器（如 AppClassLoader）加载 JDK 核心类。
4. 嵌入式容器集成
Fat JAR 内置了 Tomcat、Jetty 等 Servlet 容器：
依赖库（如 spring-boot-starter-web）已包含嵌入式容器。
启动时自动初始化容器并部署应用，无需外部 Web 服务器。
🆚 二、与传统JAR的对比
特性
传统JAR
Spring Boot Fat JAR
依赖管理
依赖外置，需手动配置类路径
所有依赖打包到 BOOT-INF/lib
启动方式
需指定主类和类路径（复杂）
直接 java -jar 运行
容器依赖
需外部 Servlet 容器（如 Tomcat）
内置嵌入式容器
类加载
遵循双亲委派，易冲突
自定义加载器优先加载项目类，避免冲突
💻 三、案例分析：启动流程分解
以典型 Spring Boot 应用 demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar 为例：
执行命令：
java -jar demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar
JarLauncher 初始化：
解析 JAR 结构，识别 BOOT-INF/classes（应用代码）和 BOOT-INF/lib（依赖库）。
创建 LaunchedURLClassLoader，动态构建类路径。
启动 Spring 应用：
反射调用 Start-Class（如 com.example.DemoApplication）的 main() 方法。
执行 SpringApplication.run()，触发自动配置（如根据 spring-boot-starter-web 自动配置 Tomcat）。
嵌入式容器启动：
Tomcat 监听指定端口（默认 8080），加载 Spring MVC 控制器。
应用可响应 HTTP 请求（如访问 http://localhost:8080/api）。
⚠️ 四、常见问题与解决
依赖冲突：
现象
NoSuchMethodError 或 ClassNotFoundException。
解决
通过 mvn dependency:tree 检查依赖树，排除冲突库。
端口占用：
解决
运行时指定端口：
java -jar app.jar --server.port=8081
配置文件未加载：
原因
application.yml 未放入 BOOT-INF/classes。
解决
确保配置文件位于 src/main/resources（打包后自动进入 BOOT-INF/classes）。
💎 总结
Spring Boot 可执行 JAR 的核心创新在于：
一体化打包
依赖、应用代码、嵌入式容器合一，简化部署。
智能启动器
JarLauncher 动态构建类路径，无缝衔接 Spring 启动流程。
类加载优化
打破双亲委派，优先加载项目本地类。
这种设计使 Spring Boot 应用成为“开箱即用”的独立单元，完美适配云原生和微服务架构。开发者只需关注业务逻辑，无需操心环境配置，极大提升了开发和部署效率。
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