Ch02. 스프링 부트와 내장 톰캣 - 스프링 부트 실행 가능 Jar

Fat Jar는 하나의 Jar 파일에 라이브러리의 클래스와 리소스를 모두 포함했다. 그래서 실행에 필요한 모든 내용을 하나의 JAR로 만들어서 배포하는 것이 가능했다. Fat Jar는 명확한 문제를 가지고 있다.

Fat Jar의 단점

• 어떤 라이브러리가 포함되어 있는지 확인하기 어렵다.
  • 모두 class 로 풀려있으니 어떤 라이브러리가 사용되고 있는지 추적하기 어렵다.
• 파일명 중복을 해결할 수 없다.
  • 클래스나 리소스 명이 같은 경우 하나를 포기해야 한다. 이것은 심각한 문제를 발생한다. 예를 들어서 서블릿 컨테이너 초기화에서 학습한 부분을 떠올려 보자.
  • META-INF/services/jakarta.servlet.ServletContainerInitializer 이 파일이 여러 라이브러리( jar )에 있을 수 있다.
  • A 라이브러리와 B 라이브러리 둘다 해당 파일을 사용해서 서블릿 컨테이너 초기화를 시도한다. 둘다 해당 파일을 jar 안에 포함한다.
  • Fat Jar 를 만들면 파일명이 같으므로 A , B 둘중 하나의 파일만 선택된다. 결과적으로 나머지는 정상 동작하지 않는다.

실행 가능 Jar

스프링 부트는 이런 문제를 해결하기 위해 jar 내부에 jar를 포함할 수 있는 특별한 구조의 jar를 만들고 동시에 만든 jar를 내부 jar를 포함해서 실행할 수 있게 했다.

이것을 실행 가능 Jar(Executable Jar)라 한다. 이 실행 가능 Jar를 사용하면 다음 문제들을 깔끔하게 해결할 수 있다.

• 문제: 어떤 라이브러리가 포함되어 있는지 확인하기 어렵다.
  • 해결: jar 내부에 jar를 포함하기 때문에 어떤 라이브러리가 포함되어 있는지 쉽게 확인할 수 있다.
• 문제: 파일명 중복을 해결할 수 없다.
  • 해결: jar 내부에 jar를 포함하기 때문에 a.jar , b.jar 내부에 같은 경로의 파일이 있어도 둘다 인식할 수 있다.

참고로 실행 가능 Jar는 자바 표준은 아니고, 스프링 부트에서 새롭게 정의한 것이다.

실행 가능 Jar 내부 구조

• boot-0.0.1-SNAPSHOT.jar
  • META-INF
    • MANIFEST.MF
• org/springframework/boot/loader
  • JarLauncher.class : 스프링 부트 main() 실행 클래스 
• BOOT-INF
  • classes : 우리가 개발한 class 파일과 리소스 파일
    • hello/boot/BootApplication.class
    • hello/boot/controller/HelloController.class
    • ...
  • lib : 외부 라이브러리
    • spring-webmvc-6.0.4.jar
    • tomcat-embed-core-10.1.5.jar
    • ...
  • classpath.idx : 외부 라이브러리 모음
  • layers.idx : 스프링 부트 구조 정보

Jar 실행 정보

java -jar xxx.jar를 실행하게 되면 우선 META-INF/MANIFEST.MF 파일을 찾는다. 그리고 여기에 있는 Main-Class를 읽어서 main() 메서드를 실행하게 된다. 스프링 부트가 만든 MANIFEST.MF를 확인해 보자..

META-INF/MANIFEST.MF

MANIFEST.MF

• Main-Class
  • 우리가 기대한 main() 이 있는 hello.boot.BootApplication 이 아니라 JarLauncher 라는 전혀 다른 클래스를 실행하고 있다.
  • JarLauncher 는 스프링 부트가 빌드시에 넣어준다. "org/springframework/boot/loader/JarLauncher" 에 실제로 포함되어 있다.
  • 스프링 부트는 jar 내부에 jar를 읽어들이는 기능이 필요하다. 또 특별한 구조에 맞게 클래스 정보도 읽어들여야 한다. 바로 JarLauncher 가 이런 일을 처리해준다. 이런 작업을 먼저 처리한 다음 Start-Class: 에 지정된 main() 을 호출한다.
• Start-Class : 우리가 기대한 main() 이 있는 hello.boot.BootApplication 가 적혀있다.
• 기타: 스프링 부트가 내부에서 사용하는 정보들이다.
  • Spring-Boot-Version : 스프링 부트 버전
  • Spring-Boot-Classes : 개발한 클래스 경로
  • Spring-Boot-Lib : 라이브러리 경로
  • Spring-Boot-Classpath-Index : 외부 라이브러리 모음
  • Spring-Boot-Layers-Index : 스프링 부트 구조 정보
• 참고: Main-Class 를 제외한 나머지는 자바 표준이 아니다. 스프링 부트가 임의로 사용하는 정보이다.

스프링 부트 로더

org/springframework/boot/loader 하위에 있는 클래스들이다.
JarLauncher를 포함한 스프링 부트가 제공하는 실행 가능 Jar를 실제로 구동시키는 클래스들이 포함되어 있다. 스프링 부트는 빌드 시에 이 클래스들을 포함해서 만들어준다.

BOOT-INF

• 구조
  • classes : 우리가 개발한 class 파일과 리소스 파일
  • lib : 외부 라이브러리
  • classpath.idx : 외부 라이브러리 모음
  • layers.idx : 스프링 부트 구조 정보
• WAR구조는 WEB-INF 라는 내부 폴더에 사용자 클래스와 라이브러리를 포함하고 있는데, 실행 가능 Jar도 그 구조를 본따서 만들었다. 이름도 유사하게 BOOT-INF 이다.
• JarLauncher 를 통해서 여기에 있는 classes 와 lib 에 있는 jar 파일들을 읽어들인다.

실행 과정 정리

1. java -jar xxx.jar
2. MANIFEST.MF 인식
3. JarLauncher.main() 실행
   • BOOT-INF/classes/ 인식
   • BOOT-INF/lib/ 인식
4. BootApplication.main() 실행

참고
실행 가능 Jar가 아니라, IDE에서 직접 실행할 때는 BootApplication.main()을 바로 실행한다.

IDE가 필요한 라이브러리를 모두 인식할 수 있게 도와주기 때문에 JarLauncher 가 필요하지 않다.