spring-boot-maven-plugin 将spring打包成单个jar的工作原理

spring-boot-maven-plugin 是 Spring Boot 的 Maven 插件,它的核心功能是将 Spring Boot 项目打包成一个独立的、可执行的 Fat JAR(包含所有依赖的 JAR 包)。以下是它的工作原理详解:


1. 默认 Maven 打包 vs Spring Boot 插件打包

  • 标准 Maven 打包

    默认的 maven-jar-plugin 会生成一个普通的 JAR 包,仅包含项目的编译类文件(target/classes)和资源文件,不包含依赖库

  • Spring Boot 插件打包
    spring-boot-maven-plugin 会生成一个 Fat JAR ,将项目的代码、资源文件以及所有依赖的第三方库(BOOT-INF/lib)和启动类加载器(org.springframework.boot.loader)打包到同一个 JAR 中,使其可以直接通过 java -jar 运行。


2. Fat JAR 的核心结构

生成的 Fat JAR 包含以下关键目录和文件:

your-app.jar

├── BOOT-INF

│ ├── classes # 项目的编译类文件(对应 src/main/java 和 src/main/resources)

│ └── lib # 所有依赖的第三方 JAR 文件

├── META-INF

│ ├── MANIFEST.MF # JAR 包的元数据(指定启动类、类路径等)

│ └── maven # Maven 构建信息

└── org

└── springframework

┣── boot

┗── loader # Spring Boot 的类加载器(JarLauncher)


3. 核心工作原理

3.1 依赖嵌入
  • 插件通过 Maven Shade Plugin 的变体,将所有依赖的 JAR 文件解压并合并到 BOOT-INF/lib 目录中。
  • 依赖库的路径会被记录在 MANIFEST.MFClass-Path 属性中。
3.2 启动类加载器
  • Spring Boot 使用自定义的类加载器 org.springframework.boot.loader.Launcher(如 JarLauncher)来启动应用。

  • MANIFEST.MF 中的关键属性

    Main-Class: org.springframework.boot.loader.JarLauncher # 启动入口

    Start-Class: com.example.YourApplication # 用户定义的 Spring Boot 主类

3.3 启动流程
  1. 执行 java -jar your-app.jar 时,JVM 根据 MANIFEST.MF 找到 JarLauncher
  2. JarLauncher 负责:
    • 加载 BOOT-INF/lib 中的依赖库。
    • 找到 Start-Class(即用户定义的 @SpringBootApplication 主类)。
    • 调用 SpringApplication.run() 启动 Spring Boot 应用。

4. 插件配置示例(pom.xml

org.springframework.boot spring-boot-maven-plugin com.example.YourApplication true org.unwanted unwanted-lib repackage


5. 关键 Maven 生命周期阶段

  • package 阶段
    Maven 默认会先调用 maven-jar-plugin 生成普通 JAR(如 your-app-0.0.1.jar)。
  • repackage 目标
    spring-boot-maven-pluginrepackage 目标会在此基础上,将普通 JAR 和依赖重新打包为 Fat JAR(如 your-app-0.0.1.jar,覆盖原文件)。

6. 高级特性

6.1 分层打包(Layered JAR)
  • 目的:优化 Docker 镜像构建(利用分层缓存)。
  • 结构
    • dependencies:第三方依赖。
    • spring-boot-loader:Spring Boot 类加载器。
    • snapshot-dependencies:快照依赖。
    • application:应用代码和资源。
6.2 排除依赖

通过 <excludes> 配置移除不需要的依赖,减少 JAR 包体积。


7. 总结

  • 核心功能:将 Spring Boot 应用及其依赖打包成一个自包含的 JAR。
  • 关键机制 :自定义类加载器(JarLauncher)和嵌套依赖结构(BOOT-INF/lib)。
  • 优势:简化部署,无需外部 Web 服务器或依赖管理。
  • 适用场景:独立运行、容器化部署(Docker)等。
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