關于JAR您不知道的5件事
對于大多數 Java 開發人員來說，JAR 文件及其 “近親” WAR 和 EAR 都只不過是漫長的 Ant 或 Maven 流程的最終結果。標準步驟是將一個 JAR 復制到服務器(或者，少數情況下是用戶機)中的合適位置，然后忘記它。
事實上，JAR 能做的不止是存儲源代碼，您應該了解 JAR 還能做什么，以及如何進行。本文將向您展示如何***限度地利用 Java Archive 文件(有時候也可是 WAR 和 EAR)，特別是在部署時。
由于有很多 Java 開發人員使用 Spring(因為 Spring 框架給傳統的 JAR 使用帶來一些特有的挑戰)，這里有幾個具體技巧用于在 Spring 應用程序中處理 JAR 。
關于本系列您覺得自己懂 Java 編程?事實是，大多數開發人員都只領會到了 Java 平臺的皮毛，所學也只夠應付工作。在本 系列 中，Ted Neward 深度挖掘 Java 平臺的核心功能，揭示一些鮮為人知的事實，幫助您解決最棘手的編程困難。
我將以一個標準 Java Archive 文件產生過程的簡單示例開始，這將作為以下技巧的基礎。
把它放在 JAR 中
通常，在源代碼被編譯之后，您需要構建一個 JAR 文件，使用 jar 命令行實用工具，或者，更常用的是 Ant jar 任務將 Java 代碼(已經被包分離)收集到一個單獨的集合中，過程簡潔易懂，我不想在這做過多的說明，稍后將繼續說明如何構建 JAR。現在，我只需要存檔 Hello，這是一個獨立控制臺實用工具，對于執行打印消息到控制臺這個任務十分有用。如清單 1 所示：
清單 1. 存檔控制臺實用工具
- package com.tedneward.jars;
- public class Hello
- {
- public static void main(String[] args)
- {
- System.out.println("Howdy!");
- }
- }
Hello 實用工具內容并不多，但是對于研究 JAR 文件卻是一個很有用的 “腳手架”，我們先從執行此代碼開始。
1. JAR 是可執行的
.NET 和 C++ 這類語言一直是 OS 友好的，只需要在命令行(helloWorld.exe)引用其名稱，或在 GUI shell 中雙擊它的圖標就可以啟動應用程序。然而在 Java 編程中，啟動器程序 — java — 將 JVM 引導入進程中，我們需要傳遞一個命令行參數(com.tedneward.Hello)指定想要啟動的 main() 方法的類。
這些附加步驟使使用 Java 創建界面友好的應用程序更加困難。不僅終端用戶需要在命令行輸入所有參數(終端用戶寧愿避開)，而且極有可能使他或她操作失誤以及返回一個難以理解的錯誤。
這個解決方案使 JAR 文件 “可執行” ，以致 Java 啟動程序在執行 JAR 文件時，自動識別哪個類將要啟動。我們所要做的是，將一個入口引入 JAR 文件清單文件(MANIFEST.MF 在 JAR 的 META-INF 子目錄下)，像這樣：
清單 2. 展示入口點!
- Main-Class: com.tedneward.jars.Hello
這個清單文件只是一個名值對。因為有時候清單文件很難處理回車和空格，然而在構建 JAR 時，使用 Ant 來生成清單文件是很容易的。在清單 3 中，使用 Ant jar 任務的 manifest 元素來指定清單文件：
清單 3. 構建我的入口點!
- <target name="jar" depends="build">
- <jar destfile="outapp.jar" basedir="classes">
- <manifest>
- <attribute name="Main-Class" value="com.tedneward.jars.Hello" />
- manifest>
- jar>
target>
現在用戶在執行 JAR 文件時需要做的就是通過 java -jar outapp.jar 在命令行上指定其文件名。就 GUI shell 來說，雙擊 JAR 文件即可。
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2. JAR 可以包括依賴關系信息
似乎 Hello 實用工具已經展開，改變實現的需求已經出現。Spring 或 Guice 這類依賴項注入(DI)容器可以為我們處理許多細節，但是仍然有點小問題：修改代碼使其含有 DI 容器的用法可能導致清單 4 所示的結果，如：
清單 4. Hello、Spring world!
- package com.tedneward.jars;
- import org.springframework.context.*;
- import org.springframework.context.support.*;
- public class Hello
- {
- public static void main(String[] args)
- {
- ApplicationContext appContext =
- new FileSystemXmlApplicationContext("./app.xml");
- ISpeak speaker = (ISpeak) appContext.getBean("speaker");
- System.out.println(speaker.sayHello());
- }
- }
關于 Spring 的更多信息這個技巧將幫助您熟悉依賴項注入和 Spring 框架。如果您需要溫習其他主題，見 參考資料。
由于啟動程序的 -jar 選項將覆蓋 -classpath 命令行選項中的所有內容，因此運行這些代碼時，Spring 必須是在 CLASSPATH 和 環境變量中。幸運的是，JAR 允許在清單文件中出現其他的 JAR 依賴項聲明，這使得無需聲明就可以隱式創建 CLASSPATH，如清單 5 所示：
清單 5. Hello、Spring CLASSPATH!
- <target name="jar" depends="build">
- <jar destfile="outapp.jar" basedir="classes">
- <manifest>
- <attribute name="Main-Class" value="com.tedneward.jars.Hello" />
- <attribute name="Class-Path"
- value="./lib/org.springframework.context-3.0.1.RELEASE-A.jar
- ./lib/org.springframework.core-3.0.1.RELEASE-A.jar
- ./lib/org.springframework.asm-3.0.1.RELEASE-A.jar
- ./lib/org.springframework.beans-3.0.1.RELEASE-A.jar
- ./lib/org.springframework.expression-3.0.1.RELEASE-A.jar
- ./lib/commons-logging-1.0.4.jar" />
- manifest>
- jar>
target>
注意 Class-Path 屬性包含一個與應用程序所依賴的 JAR 文件相關的引用。您可以將它寫成一個絕對引用或者完全沒有前綴。這種情況下，我們假設 JAR 文件同應用程序 JAR 在同一個目錄下。
不幸的是，value 屬性和 Ant Class-Path 屬性必須出現在同一行，因為 JAR 清單文件不能處理多個 Class-Path 屬性。因此，所有這些依賴項在清單文件中必須出現在一行。當然，這很難看，但為了使 java -jar outapp.jar 可用，還是值得的!
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3. JAR 可以被隱式引用
如果有幾個不同的命令行實用工具(或其他的應用程序)在使用 Spring 框架，可能更容易將 Spring JAR 文件放在公共位置，使所有實用工具能夠引用。這樣就避免了文件系統中到處都有 JAR 副本。Java 運行時 JAR 的公共位置，眾所周知是 “擴展目錄” ，默認位于 lib/ext 子目錄，在 JRE 的安裝位置之下。
JRE 是一個可定制的位置，但是在一個給定的 Java 環境中很少定制，以至于可以完全假設 lib/ext 是存儲 JAR 的一個安全地方，以及它們將隱式地用于 Java 環境的 CLASSPATH 上。
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4. Java 6 允許類路徑通配符
為了避免龐大的 CLASSPATH 環境變量(Java 開發人員幾年前就應該拋棄的)和/或命令行 -classpath 參數，Java 6 引入了類路徑通配符 的概念。與其不得不啟動參數中明確列出的每個 JAR 文件，還不如自己指定 lib/*，讓所有 JAR 文件列在該目錄下(不遞歸)，在類路徑中。
不幸的是，類路徑通配符不適用于之前提到的 Class-Path 屬性清單入口。但是這使得它更容易啟動 Java 應用程序(包括服務器)開發人員任務，例如 code-gen 工具或分析工具。
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5. JAR 有的不只是代碼
Spring，就像許多 Java 生態系統一樣，依賴于一個描述構建環境的配置文件，前面提到過，Spring 依賴于一個 app.xml 文件，此文件同 JAR 文件位于同一目錄 — 但是開發人員在復制 JAR 文件的同時忘記復制配置文件，這太常見了!
一些配置文件可用 sysadmin 進行編輯，但是其中很大一部分(例如 Hibernate 映射)都位于 sysadmin 域之外，這將導致部署漏洞。一個合理的解決方案是將配置文件和代碼封裝在一起 — 這是可行的，因為 JAR 從根本上來說就是一個 “喬裝的” ZIP 文件。 當構建一個 JAR 時，只需要在 Ant 任務或 jar 命令行包括一個配置文件即可。
JAR 也可以包含其他類型的文件，不僅僅是配置文件。例如，如果我的 SpeakEnglish 部件要訪問一個屬性文件，我可以進行如下設置，如清單 6 所示：
清單 6. 隨機響應
- package com.tedneward.jars;
- import java.util.*;
- public class SpeakEnglish
- implements ISpeak
- {
- Properties responses = new Properties();
- Random random = new Random();
- public String sayHello()
- {
- // Pick a response at random
- int which = random.nextInt(5);
- return responses.getProperty("response." + which);
- }
- }
可以將 responses.properties 放入 JAR 文件，這意味著部署 JAR 文件時至少可以少考慮一個文件。這只需要在 JAR 步驟中包含 responses.properties 文件即可。
當您在 JAR 中存儲屬性之后，您可能想知道如何將它取回。如果所需要的數據與 JAR 文件在同一位置，正如前面的例子中提到的那樣，不需要費心找出 JAR 文件的位置，使用 JarFile 對象就可將其打開。相反，可以使用類的 ClassLoader 找到它，像在 JAR 文件中尋找 “資源” 那樣，使用 ClassLoader getResourceAsStream() 方法，如清單 7 所示：
清單 7. ClassLoader 定位資源
- package com.tedneward.jars;
- import java.util.*;
- public class SpeakEnglish
- implements ISpeak
- {
- Properties responses = new Properties();
- // ...
- public SpeakEnglish()
- {
- try
- {
- ClassLoader myCL = SpeakEnglish.class.getClassLoader();
- responses.load(
- myCL.getResourceAsStream(
- "com/tedneward/jars/responses.properties"));
- }
- catch (Exception x)
- {
- x.printStackTrace();
- }
- }
- // ...
- }
您可以按照以上步驟尋找任何類型的資源：配置文件、審計文件、圖形文件，等等。幾乎任何文件類型都能被捆綁進 JAR 中，作為一個 InputStream 獲取(通過 ClassLoader)，并通過您喜歡的方式使用。
結束語
本文涵蓋了關于 JAR 大多數開發人員所不知道的 5 件最重要的事 — 至少基于歷史，有據可查。注意，所有的 JAR 相關技巧對于 WAR 同樣可用，一些技巧(特別是 Class-Path 和 Main-Class 屬性)對于 WAR 來說不是那么出色，因為 servlet 環境需要全部目錄，并且要有一個預先確定的入口點，但是，總體上來看這些技巧可以使我們擺脫 “好的，開始在該目錄下復制......” 的模式，這也使得他們部署 Java 應用程序更為簡單。
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