springboot的jar包为什么可以直接运行

Spring Boot 的 .jar 包能够直接运行，主要是因为它采用了 Spring Boot Loader 作为自定义类加载器，并且使用了 可执行 JAR（fat jar） 的结构。以下是详细的技术原理：

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1. Spring Boot 可执行 JAR 的结构

Spring Boot 生成的 JAR 包不是传统的 Java JAR，而是 fat jar（可执行 JAR），它包含：

• 应用的代码（com.example.*）
• 所有依赖的第三方库
• Spring Boot Loader（Spring Boot 特有的类加载器）
• META-INF 目录，包含特殊的 MANIFEST.MF 配置
• 嵌套的 JAR 依赖

一个典型的 Spring Boot JAR 结构：

your-app.jar
│── META-INF/
│── org/springframework/boot/loader/   # Spring Boot 自定义的类加载器
│── BOOT-INF/
│   ├── classes/      # 你的应用代码
│   ├── lib/          # 所有依赖的 JAR 文件
│   ├── layers.idx    # Spring Boot 2.3+ 支持的分层 JAR
│── application.properties  # 应用配置文件

其中，BOOT-INF/lib/ 目录存放了应用依赖的所有 JAR，而 BOOT-INF/classes/ 目录存放应用的代码和资源文件。

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2. Spring Boot Loader 机制

Spring Boot 的核心组件 spring-boot-loader 提供了一个自定义的类加载器 Launcher，用于加载嵌套 JAR（即 BOOT-INF/lib/ 下的依赖）。

关键类

• JarLauncher（默认）：用于运行 fat jar，自动识别 BOOT-INF/lib/ 下的依赖。
• WarLauncher：用于运行 WAR 包的 Spring Boot 应用。
• PropertiesLauncher：支持从 application.properties 加载自定义配置。

当执行 java -jar your-app.jar 时，JarLauncher 负责：

1. 解压并加载嵌套 JAR：
   • 由于传统 Java 类加载器不支持 JAR 内嵌 JAR，Spring Boot 使用 LaunchedURLClassLoader 解析 BOOT-INF/lib/ 下的 JAR 文件。
2. 定位 Main-Class 并启动：
   • MANIFEST.MF 中定义了：

     Main-Class: org.springframework.boot.loader.JarLauncher
     

   • JarLauncher 解析 BOOT-INF/classes/META-INF/MANIFEST.MF，找到 Start-Class 并运行：

     Start-Class: com.example.Application
     

   • 这相当于执行：

     public static void main(String[] args) {
         SpringApplication.run(Application.class, args);
     }
     

3. 优先加载 BOOT-INF/classes/ 里的代码，然后再加载 BOOT-INF/lib/ 里的依赖。

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3. java -jar 如何解析 Spring Boot JAR

Spring Boot JAR 采用了一种特殊的 Zip 目录结构，使 java -jar 能够正确解析：

• 传统 JAR：所有 .class 文件和依赖在 lib/ 目录。
• Spring Boot JAR：使用 spring-boot-loader 解析 BOOT-INF/lib/ 和 BOOT-INF/classes/。

Spring Boot 通过 修改 JAR 的 MANIFEST.MF 文件，让 java -jar 解析 JarLauncher，而不是 Java 默认的 sun.misc.Launcher。

查看 MANIFEST.MF：

jar -xf your-app.jar META-INF/MANIFEST.MF
cat META-INF/MANIFEST.MF

你会看到类似的内容：

Manifest-Version: 1.0
Main-Class: org.springframework.boot.loader.JarLauncher
Start-Class: com.example.Application

当你运行：

java -jar your-app.jar

实际上等效于：

java -cp your-app.jar org.springframework.boot.loader.JarLauncher

然后 JarLauncher 负责解析 Start-Class 并启动 Spring Boot 应用。

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4. 为什么普通 JAR 不能直接运行？

普通 JAR 没有 Spring Boot 的 JarLauncher 机制，也不会将所有依赖打包，因此：

• 需要手动指定 -cp（类路径）：

  java -cp my-app.jar:lib/* com.example.Application
  

• 不能嵌套 JAR，必须将所有 JAR 解压到 lib/。

而 Spring Boot JAR 通过 JarLauncher 解决了这些问题，使得它可以直接运行。

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5. Spring Boot JAR 与传统 WAR 的区别

特性	Spring Boot JAR	传统 WAR 部署
运行方式	java -jar app.jar	部署到 Tomcat
是否包含 Tomcat	内置（默认 TomcatEmbeddedServletContainer）	需要外部 Tomcat
依赖管理	BOOT-INF/lib/	WEB-INF/lib/
类加载机制	JarLauncher + LaunchedURLClassLoader	Servlet 容器类加载

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6. Spring Boot JAR 可以直接运行的原因总结

1. Spring Boot Loader 机制

   • 通过 JarLauncher 解析嵌套 JAR，绕开传统 Java 类加载限制。
   • org.springframework.boot.loader 提供了 LaunchedURLClassLoader，可以加载 BOOT-INF/lib/ 目录下的依赖。

2. 自定义 MANIFEST.MF

   • 通过 Main-Class: org.springframework.boot.loader.JarLauncher 让 java -jar 解析 Spring Boot 自定义的类加载逻辑。
   • Start-Class 指定应用的 main 入口。

3. 嵌套 JAR 结构

   • 依赖 JAR 被放在 BOOT-INF/lib/ 目录中，而非传统 lib/，可以自动加载。

4. 无需外部 Tomcat

   • Spring Boot 内置 Tomcat/Jetty/Undertow 服务器，使得 Web 应用可以像普通 JAR 一样运行。

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7. 其他运行方式

除了 java -jar，Spring Boot 还支持：

1. 直接运行 main()

   mvn spring-boot:run
   

2. 使用 java -cp 运行

   java -cp your-app.jar org.springframework.boot.loader.JarLauncher
   

3. Docker 部署

   FROM openjdk:17
   COPY target/app.jar /app.jar
   ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/app.jar"]
   

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8. 结论

Spring Boot 之所以可以直接运行 .jar，是因为：

• 使用 JarLauncher 解析 BOOT-INF/lib/ 里的依赖
• 自定义 MANIFEST.MF 让 java -jar 识别 Spring Boot Loader
• 支持嵌套 JAR，避免 CLASSPATH 手动管理
• 内置 Tomcat，避免传统 WAR 部署麻烦

这使得 Spring Boot 应用更加 便捷，可以一键打包、一键部署，非常适合云环境和微服务架构。