1. Maven生命周期

Maven的生命周期有三種：

1. clean：清除項目構建數(shù)據(jù)，較為簡單，不深入探討；
2. site：建立和部署項目站點，使用的較少，也不深入探討；
3. default：定義了項目構建時所需要的所有步驟，是Maven生命周期中最核心最重要的的部分。

本次要深入了解的便是default流程。其生命周期如下：

其中可以在Maven常見的Lifecycle中直接執(zhí)行的有validate、compile、test、package、verify和deploy七種，一般在Maven的plugin標簽中，可以通過配置如下配置來指定插件在某個階段生效，需要注意的是不可隨意配置，每個插件可處理的階段都是不同的。（不配置則執(zhí)行插件默認的）

<executions>
    <execution>
        <phase>XX</phase>
        <goals>
            <goal>XXXX</goal>
        </goals>
    </execution>
</executions>

今天要深入了解的spring-boot-maven-plugin插件就是在package階段中生效的。

2. jar包結構

通常而言，jar包分為可執(zhí)行jar包和不可執(zhí)行jar包，顧名思義，可執(zhí)行jar包即可通過命令java -jar直接執(zhí)行，不可執(zhí)行jar包通過命令java -jar執(zhí)行則會報錯。

2.1 不可執(zhí)jar包結構

|-- _jar包根目錄
    |-- 原項目class文件和resource文件
    |-- _META-INF
        |-- MANIFEST.MF
        |-- _maven
            |-- _項目目錄
                |-- pom.properties
                |-- pom.xml

上面是經(jīng)典的不可執(zhí)行jar包目錄，其中MANIFEST.MF文件內(nèi)容如下：

Manifest-Version: 1.0
Archiver-Version: Plexus Archiver
Built-By: xxxxx
Created-By: Apache Maven 3.5.0
Build-Jdk: 1.8.0_151

這五項是最基本的，如果使用java -jar執(zhí)行這些jar包，將會拋出錯誤碼java.launcher.jar.error3，意為沒找到Main-Class屬性。不同語言展示的最終描述不同，由launcher+對應語言類轉換，簡體中文在launcher_zh_CN類中轉換，{0}為jar包名稱，內(nèi)容如下：

{0}中沒有主清單屬性

英文在launcher類中轉換，{0}為jar包名稱，內(nèi)容如下：

no main manifest attribute, in {0}

2.2 可執(zhí)行jar包結構

可執(zhí)行jar包結構挑選經(jīng)典的springboot啟動包來做示范：

|-- _jar包根目錄
    |-- _BOOT-INF
        |-- _classes
            |-- 原項目class文件和resource文件
        |-- _lib
            |--原項目依賴的jar庫文件
    |-- _META-INF
        |-- MANIFEST.MF
        |-- spring-configuration-metadata.json（springboot項目特有）
        |-- build-info.properties
        |-- _maven
            |-- _項目目錄
                |-- pom.properties
                |-- pom.xml

上一節(jié)我們得知了如果在MANIFEST.MF中沒有Main-Class屬性，使用java -jar命令執(zhí)行jar包會報錯，接下來看看在可執(zhí)行jar包的結構，MANIFEST.MF中具體有什么屬性：

Manifest-Version: 1.0
Spring-Boot-Classpath-Index: BOOT-INF/classpath.idx
Implementation-Title: XXXX
Implementation-Version: 1.0-SNAPSHOT
Spring-Boot-Layers-Index: BOOT-INF/layers.idx
Spring-Boot-Classes: BOOT-INF/classes/
Spring-Boot-Lib: BOOT-INF/lib/
Build-Jdk-Spec: 1.8
Spring-Boot-Version: 2.1.6.RELEASE
Created-By: Maven Archiver 3.4.0
Start-Class: XXX.XXX.XXX.XXXX
Main-Class: org.springframework.boot.loader.JarLauncher

里面有兩個很重要的屬性：Start-Class和Main-Class，其中Start-Class指的是項目中springboot的SpringApplication啟動類，而Main-Class則是jar包的啟動類入口。

3. spring-boot-maven-plugin插件打包

springboot打包插件執(zhí)行原理：

1. 讀取原jar包：Maven插件都能讀MavenProject對象內(nèi)容，從中可以讀取到Artifact信息，調用該對象的getFile()方法即可獲取原jar包文件對象；
2. 讀取項目依賴jar庫：直接使用MavenProject對象的getArtifacts()方法即可獲取依賴的jar庫；
3. 加載launchScript：讀取embeddedLaunchScript配置，并構建LaunchScript對象；
4. 重新改寫MANIFEST.MF：到此步驟開始為repackage的核心流程，改寫清單文件時最主要的便是寫入Start-Class和Main-Class屬性，除此之外還會寫入jar庫和原項目文件目錄屬性；
5. 寫入spring-boot-loader包文件：該包是springboot對接java -jar執(zhí)行命令的核心處理邏輯，springboot打包后加入的Main-Class: org.springframework.boot.loader.JarLauncher屬性指向的類便是此包中的jar包啟動類，如果war包則會寫入war包啟動類；
6. 寫入原項目文件：原項目文件會被挪到BOOT-INF/classes/目錄下；
7. 寫入項目依賴jar庫：原項目依賴的jar庫會被寫入到BOOT-INF/lib/目錄下。

如果要看spring-boot-maven-plugin插件打包源碼以分析原理，可導入插件的依賴，此時就能看到該插件的源碼。

如果使用的是IDEA，下載源碼后打上斷點，在執(zhí)行package時，使用debug模式啟動也能直接進行調試。

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
    <version>XXXXX</version>
</dependency>

4. 執(zhí)行jar原理

將會分析執(zhí)行java -jar命令后，Java程序調用到Springboot啟動類main方法的流程。

1. JVM啟動，執(zhí)行加載主函數(shù)LoadMainClass：此時是在JVM底層實現(xiàn)的，里面指定了LauncherHelper類；
2. 執(zhí)行LauncherHelper的checkAndLoadMain方法：JVM將會調用LauncherHelper的checkAndLoadMain方法，解析并校驗jar包，并獲取主要的啟動類；
3. 解析jar的MANIFEST.MF文件：在此方法中會完成讀取MANIFEST.MF文件，主要是讀取其中的Main-Class屬性，并做jar包啟動的校驗；
4. GetStaticMethodID方法：JVM獲取到Main-Class類對象，調用Main-Class類對象的main方法；
5. 執(zhí)行JarLauncher的main方法：JarLauncher繼承自Launcher，main方法最后還是會調用到Launcher.launch()方法中；
6. 讀取jar的Start-Class：此時會讀取jar包的Start-Class屬性，該屬性就是原項目的SpringApplication啟動類；
7. 調用啟動類的main方法：調用MainMethodRunner的run方法，里面會調用Start-Class類的main方法
8. 此時調入到自定義的啟動類中，完成啟動Springboot程序的入口程序。

總結

以上為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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