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

💻 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：

1. 执行命令：
   java -jar demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar

2. 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。
3. 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）。
4. 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

1. 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。

2. 端口占用：

• 解决
  运行时指定端口：

  java -jar app.jar --server.port=8081


3. 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：

1. 一体化打包
   依赖、应用代码、嵌入式容器合一，简化部署。
2. 智能启动器
   JarLauncher 动态构建类路径，无缝衔接 Spring 启动流程。
3. 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。