Pagadala J. Suresh (pjsuresh@in.ibm.com), 软件工程师， IBM Global Services India Palaniyappan Thiagarajan (tpalaniy@in.ibm.com), 软件工程师，IBM Global Services India
2003年 11 月
大多数 Java 程序员都熟悉对 JAR 文件的基本操作。但是只有少数程序员了解 JAR 文件格式的强大功能。在本文中，作者探讨了 JAR 格式的许多功能和优势，包括打包、可执行的 JAR 文件、安全性和索引。 JAR 文件是什么？ JAR 文件格式以流行的 ZIP 文件格式为基础，用于将许多个文件聚集为一个文件。与 ZIP 文件不同的是，JAR 文件不仅用于压缩和发布，而且还用于部署和封装库、组件和插件程序，并可被像编译器和 JVM 这样的工具直接使用。在 JAR 中包含特殊的文件，如 manifests 和部署描述符，用来指示工具如何处理特定的 JAR。
一个 JAR 文件可以用于：
用于发布和使用类库 作为应用程序和扩展的构建单元 作为组件、applet 或者插件程序的部署单位 用于打包与组件相关联的辅助资源 JAR 文件格式提供了许多优势和功能，其中很多是传统的压缩格式如 ZIP 或者 TAR 所没有提供的。它们包括：
安全性。 可以对 JAR 文件内容加上数字化签名。这样，能够识别签名的工具就可以有选择地为您授予软件安全特权，这是其他文件做不到的，它还可以检测代码是否被篡改过。
减少下载时间。 如果一个 applet 捆绑到一个 JAR 文件中，那么浏览器就可以在一个 HTTP 事务中下载这个 applet 的类文件和相关的资源，而不是对每一个文件打开一个新连接。
压缩。JAR 格式允许您压缩文件以提高存储效率。
传输平台扩展。 Java 扩展框架(Java Extensions Framework)提供了向 Java 核心平台添加功能的方法，这些扩展是用 JAR 文件打包的(Java 3D 和 JavaMail 就是由 Sun 开发的扩展例子)。
包密封。 存储在 JAR 文件中的包可以选择进行密封，以增强版本一致性和安全性。密封一个包意味着包中的所有类都必须在同一 JAR 文件中找到。
包版本控制。 一个 JAR 文件可以包含有关它所包含的文件的数据，如厂商和版本信息。
可移植性。 处理 JAR 文件的机制是 Java 平台核心 API 的标准部分。 压缩的和未压缩的 JAR jar 工具(有关细节参阅 jar 工具)在默认情况下压缩文件。未压缩的 JAR 文件一般可以比压缩过的 JAR 文件更快地装载，因为在装载过程中要解压缩文件，但是未压缩的文件在网络上的下载时间可能更长。
INDEX.LIST。 这个文件由 jar 工具的新选项 -i 生成，它包含在应用程序或者扩展中定义的包的位置信息。它是 JarIndex 实现的一部分，并由类装载器用于加速类装载过程。
xxx.SF。 这是 JAR 文件的签名文件。占位符 xxx 标识了签名者。
xxx.DSA。 与签名文件相关联的签名程序块文件，它存储了用于签名 JAR 文件的公共签名。 jar 工具 为了用 JAR 文件执行基本的任务，要使用作为Java Development Kit 的一部分提供的 Java Archive Tool (jar 工具)。用 jar 命令调用 jar 工具。表 1 显示了一些常见的应用：
表 1. 常见的 jar 工具用法 功能 命令 用一个单独的文件创建一个 JAR 文件 jar cf jar-file input-file... 用一个目录创建一个 JAR 文件 jar cf jar-file dir-name 创建一个未压缩的 JAR 文件 jar cf0 jar-file dir-name 更新一个 JAR 文件 jar uf jar-file input-file... 查看一个 JAR 文件的内容 jar tf jar-file 提取一个 JAR 文件的内容 jar xf jar-file 从一个 JAR 文件中提取特定的文件 jar xf jar-file archived-file... 运行一个打包为可执行 JAR 文件的应用程序 java -jar app.jar
可执行的 JAR 一个可执行的 jar 文件是一个自包含的 Java 应用程序，它存储在特别配置的JAR 文件中，可以由 JVM 直接执行它而无需事先提取文件或者设置类路径。要运行存储在非可执行的 JAR 中的应用程序，必须将它加入到您的类路径中，并用名字调用应用程序的主类。但是使用可执行的 JAR 文件，我们可以不用提取它或者知道主要入口点就可以运行一个应用程序。可执行 JAR 有助于方便发布和执行 Java 应用程序。
创建可执行 JAR 创建一个可执行 JAR 很容易。首先将所有应用程序代码放到一个目录中。假设应用程序中的主类是 com.mycompany.myapp.Sample。您要创建一个包含应用程序代码的 JAR 文件并标识出主类。为此，在某个位置(不是在应用程序目录中)创建一个名为 manifest 的文件，并在其中加入以下一行：
Main-Class: com.mycompany.myapp.Sample
然后，像这样创建 JAR 文件：
jar cmf manifest ExecutableJar.jar application-dir
所要做的就是这些了 -- 现在可以用 java -jar 执行这个 JAR 文件 ExecutableJar.jar。
启动可执行 JAR 既然我们已经将自己的应用程序打包到了一个名为 ExecutableJar.jar 的可执行 JAR 中了，那么我们就可以用下面的命令直接从文件启动这个应用程序：
java -jar ExecutableJar.jar
包密封 密封 JAR 文件中的一个包意味着在这个包中定义的所有类都必须在同一个 JAR 文件中找到。这使包的作者可以增强打包类之间的版本一致性。密封还提供了防止代码篡改的手段。
要密封包，需要在 JAR 的 manifest 文件中为包添加一个 Name 头，然后加上值为“true”的 Sealed 头。与可执行的 JAR 一样，可以在创建 JAR 时，通过指定一个具有适当头元素的 manifest 文件密封一个 JAR，如下所示：
Name: com/samplePackage/ Sealed: true
Name 头标识出包的相对路径名。它以一个“/”结束以与文件名区别。在 Name 头后面第一个空行之前的所有头都作用于在 Name 头中指定的文件或者包。在上述例子中，因为 Sealed 头出现在 Name 头后并且中间没有空行，所以 Sealed 头将被解释为只应用到包 com/samplePackage 上。
如果试图从密封包所在的 JAR 文件以外的其他地方装载密封包中的一个类，那么 JVM 将抛出一个 SecurityException。
扩展打包 扩展为 Java 平台增加了功能，在 JAR 文件格式中已经加入了扩展机制。扩展机制使得 JAR 文件可以通过 manifest 文件中的 Class-Path 头指定所需要的其他 JAR 文件。
假设 extension1.jar 和 extension2.jar 是同一个目录中的两个 JAR 文件，extension1.jar 的 manifest 文件包含以下头：
JAR 索引 如果一个应用程序或者 applet 捆绑到多个 JAR 文件中，那么类装载器就使用一个简单的线性搜索算法搜索类路径中的每一个元素，这使类装载器可能要下载并打开许多个 JAR 文件，直到找到所要的类或者资源。如果类装载器试图寻找一个不存在的资源，那么在应用程序或者 applet 中的所有 JAR 文件都会下载。对于大型的网络应用程序和 applet，这会导致启动缓慢、响应迟缓并浪费带宽。
从 JDK 1.3 以后，JAR 文件格式开始支持索引以优化网络应用程序中类的搜索过程，特别是 applet。JarIndex 机制收集在 applet 或者应用程序中定义的所有 JAR 文件的内容，并将这些信息存储到第一个 JAR 文件中的索引文件中。下载了第一个 JAR 文件后，applet 类装载器将使用收集的内容信息高效地装载 JAR 文件。这个目录信息存储在根 JAR 文件的 META-INF 目录中的一个名为 INDEX.LIST 的简单文本文件中。
创建一个 JarIndex 可以通过在 jar 命令中指定 -i 选项创建一个 JarIndex。假设我们的目录结构如下图所示：
关于作者 Pagadala J. Suresh 是 IBM Global Services India 的软件工程师。他擅长的领域包括 Java 技术、WebSphere Application Server 和 WebSphere Studio Application Developer (WSAD)、Ariba Buyer。他参与了 WebSphere 的 IBM Redbook 项目。可以通过 pjsuresh@in.ibm.com 与 Pagadala 联系。 Palaniyappan Thiagarajan 是位于印度班加罗尔的 IBM Global Services India 的软件工程师。他是IBM 认证的 IBM WebSphere Application Server V3.5 和 IBM DB2 UDB V7.1 Family Fundamentals 专家。可以通过 tpalaniy@in.ibm.com 与 Palaniyappan 联系。
