为什么调整打包形式

Nested Jar 会把应用自身的类和依赖 Jar 一起封装到一个可执行 Jar 中。它的优点是交付物集中、分发方便,但运行时需要通过额外的加载逻辑访问内嵌依赖。

Exploded 形式则会提前展开应用和依赖,Java 进程启动时可以直接从文件系统读取对应的类和资源,减少访问嵌套压缩包带来的开销。

Exploded 之后如何保证 Classpath 顺序

把 Jar 展开后,一种启动方式是通过 -cp 指定应用类和依赖,然后直接运行应用的 main 方法:

java -cp "BOOT-INF/classes:BOOT-INF/lib/*" com.example.MyApplication

这种方式可能带来进一步的启动性能提升,但 BOOT-INF/lib/* 的展开顺序并不适合作为稳定的 classpath 顺序保证。一旦依赖中存在同名类或同名资源,顺序变化就可能导致运行行为与原来的可执行 Jar 不一致。

因此,这次调整仍然通过 Spring Boot 的 JarLauncher 启动:

java org.springframework.boot.loader.launch.JarLauncher

构建产物中的 classpath.idx 记录了依赖顺序,JarLauncher 会读取该文件并据此构造 classpath。这样既能获得解包后的启动性能收益,也能保持 classpath 顺序可预测,降低打包形式变化带来的兼容性风险。

Spring Boot 官方文档也有相关说明:Unpacking the Executable JAR。类似的启动性能差异也有其他用户反馈:spring-projects/spring-boot#40125

测试结果

在同一台测试服务器上,分别使用 Nested Jar 和 Exploded 形式对三个包各测试 3 次,结果如下:

测试环境

项目配置
CPU 架构x86_64
CPU 型号Intel Xeon Platinum 8173M @ 2.00 GHz
CPU 拓扑112 个逻辑 CPU,2 路,每路 56 核,每核 1 线程
虚拟化QEMU / KVM,全虚拟化
NUMA2 个节点,CPU 0-55 / 56-111
Spring Boot3.5.14
Java17

性能数据

Nested 3 次(ms)Nested 平均(ms)Exploded 3 次(ms)Exploded 平均(ms)改善
DESIGNER8344 / 7886 / 83868205.35256 / 5273 / 52645264.32941.0 ms,约 35.84%
SERVER_LOCAL9443 / 9439 / 95409474.05787 / 5703 / 52765588.73885.3 ms,约 41.01%
RUNTIME14493 / 14566 / 1457114543.37271 / 7730 / 72687423.07120.3 ms,约 48.96%

从测试结果看,三个包的启动耗时都有明显下降:

  • DESIGNER 从约 8.2 秒降到 5.3 秒;
  • SERVER_LOCAL 从约 9.5 秒降到 5.6 秒;
  • RUNTIME 从约 14.5 秒降到 7.4 秒。

整体改善幅度在 35.84%~48.96% 之间。其中 RUNTIME 的绝对耗时减少约 7.1 秒,改善最明显。