JAR?文件是什么？
JAR?文件格式以流行的?ZIP?文件格式為基礎(chǔ)，用于將許多個(gè)文件聚集為一個(gè)文件。與?ZIP?文件不同的是，JAR?文件不僅用于壓縮和發(fā)布，而且還用于部署和封裝庫、組件和插件程序，并可被像編譯器和?JVM?這樣的工具直接使用。在?JAR?中包含特殊的文件，如?manifests?和部署描述符，用來指示工具如何處理特定的?JAR。
一個(gè)?JAR?文件可以用于：
□?用于發(fā)布和使用類庫?
□?作為應(yīng)用程序和擴(kuò)展的構(gòu)建單元?
□?作為組件、applet?或者插件程序的部署單位?
□?用于打包與組件相關(guān)聯(lián)的輔助資源?
JAR?文件格式提供了許多優(yōu)勢和功能，其中很多是傳統(tǒng)的壓縮格式如?ZIP?或者?TAR?所沒有提供的。它們包括：
☆?安全性。?可以對(duì)?JAR?文件內(nèi)容加上數(shù)字化簽名。這樣，能夠識(shí)別簽名的工具就可以有選擇地為您授予軟件安全特權(quán)，這是其他文件做不到的，它還可以檢測代碼是否被篡改過。
☆?減少下載時(shí)間。?如果一個(gè)?applet?捆綁到一個(gè)?JAR?文件中，那么瀏覽器就可以在一個(gè)?HTTP?事務(wù)中下載這個(gè)?applet?的類文件和相關(guān)的資源，而不是對(duì)每一個(gè)文件打開一個(gè)新連接。
☆?壓縮。JAR?格式允許您壓縮文件以提高存儲(chǔ)效率。
☆?傳輸平臺(tái)擴(kuò)展。?Java?擴(kuò)展框架(Java?Extensions?Framework)提供了向?Java?核心平臺(tái)添加功能的方法，這些擴(kuò)展是用?JAR?文件打包的(Java?3D?和?JavaMail?就是由?Sun?開發(fā)的擴(kuò)展例子)。
☆?包密封。?存儲(chǔ)在?JAR?文件中的包可以選擇進(jìn)行密封，以增強(qiáng)版本一致性和安全性。密封一個(gè)包意味著包中的所有類都必須在同一?JAR?文件中找到。
☆?包版本控制。?一個(gè)?JAR?文件可以包含有關(guān)它所包含的文件的數(shù)據(jù)，如廠商和版本信息。
☆?可移植性。?處理?JAR?文件的機(jī)制是?Java?平臺(tái)核心?API?的標(biāo)準(zhǔn)部分。?
壓縮的和未壓縮的?JAR
jar?工具在默認(rèn)情況下壓縮文件。未壓縮的?JAR?文件一般可以比壓縮過的?JAR?文件更快地裝載，因?yàn)樵谘b載過程中要解壓縮文件，但是未壓縮的文件在網(wǎng)絡(luò)上的下載時(shí)間可能更長。
META-INF?目錄
大多數(shù)?JAR?文件包含一個(gè)?META-INF?目錄，它用于存儲(chǔ)包和擴(kuò)展的配置數(shù)據(jù)，如安全性和版本信息。Java?2?平臺(tái)識(shí)別并解釋?META-INF?目錄中的下述文件和目錄，以便配置應(yīng)用程序、擴(kuò)展和類裝載器：
☆?MANIFEST.MF。?這個(gè)?manifest?文件定義了與擴(kuò)展和包相關(guān)的數(shù)據(jù)。
☆?INDEX.LIST。?這個(gè)文件由?jar?工具的新選項(xiàng)?-i?生成，它包含在應(yīng)用程序或者擴(kuò)展中定義的包的位置信息。它是?JarIndex?實(shí)現(xiàn)的一部分，并由類裝載器用于加速類裝載過程。
☆?xxx.SF。?這是?JAR?文件的簽名文件。占位符?xxx?標(biāo)識(shí)了簽名者。
☆?xxx.DSA。?與簽名文件相關(guān)聯(lián)的簽名程序塊文件，它存儲(chǔ)了用于簽名?JAR?文件的公共簽名。?
jar?工具
為了用?JAR?文件執(zhí)行基本的任務(wù)，要使用作為Java?Development?Kit?的一部分提供的?Java?Archive?Tool?(jar?工具)。用?jar?命令調(diào)用?jar?工具。表?1?顯示了一些常見的應(yīng)用：
表?1.?常見的?jar?工具用法?功能?命令?
用一個(gè)單獨(dú)的文件創(chuàng)建一個(gè)?JAR?文件?jar?cf?jar-file?input-file...?
用一個(gè)目錄創(chuàng)建一個(gè)?JAR?文件?jar?cf?jar-file?dir-name?
創(chuàng)建一個(gè)未壓縮的?JAR?文件?jar?cf0?jar-file?dir-name?
更新一個(gè)?JAR?文件?jar?uf?jar-file?input-file...?
查看一個(gè)?JAR?文件的內(nèi)容?jar?tf?jar-file?
提取一個(gè)?JAR?文件的內(nèi)容?jar?xf?jar-file?
從一個(gè)?JAR?文件中提取特定的文件?jar?xf?jar-file?archived-file...?
運(yùn)行一個(gè)打包為可執(zhí)行?JAR?文件的應(yīng)用程序?java?-jar?app.jar?
可執(zhí)行的?JAR
一個(gè)可執(zhí)行的?jar?文件是一個(gè)自包含的?Java?應(yīng)用程序，它存儲(chǔ)在特別配置的JAR?文件中，可以由?JVM?直接執(zhí)行它而無需事先提取文件或者設(shè)置類路徑。要運(yùn)行存儲(chǔ)在非可執(zhí)行的?JAR?中的應(yīng)用程序，必須將它加入到您的類路徑中，并用名字調(diào)用應(yīng)用程序的主類。但是使用可執(zhí)行的?JAR?文件，我們可以不用提取它或者知道主要入口點(diǎn)就可以運(yùn)行一個(gè)應(yīng)用程序。可執(zhí)行?JAR?有助于方便發(fā)布和執(zhí)行?Java?應(yīng)用程序。
創(chuàng)建可執(zhí)行?JAR
創(chuàng)建一個(gè)可執(zhí)行?JAR?很容易。首先將所有應(yīng)用程序代碼放到一個(gè)目錄中。假設(shè)應(yīng)用程序中的主類是?com.mycompany.myapp.Sample。您要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)包含應(yīng)用程序代碼的?JAR?文件并標(biāo)識(shí)出主類。為此，在某個(gè)位置(不是在應(yīng)用程序目錄中)創(chuàng)建一個(gè)名為?manifest?的文件，并在其中加入以下一行：
Main-Class:?com.mycompany.myapp.Sample
然后，像這樣創(chuàng)建?JAR?文件：
jar?cmf?manifest?ExecutableJar.jar?application-dir
所要做的就是這些了?--?現(xiàn)在可以用?java?-jar?執(zhí)行這個(gè)?JAR?文件?ExecutableJar.jar。
一個(gè)可執(zhí)行的?JAR?必須通過?menifest?文件的頭引用它所需要的所有其他從屬?JAR。如果使用了?-jar?選項(xiàng)，那么環(huán)境變量?CLASSPATH?和在命令行中指定的所有類路徑都被?JVM?所忽略。
啟動(dòng)可執(zhí)行?JAR
既然我們已經(jīng)將自己的應(yīng)用程序打包到了一個(gè)名為?ExecutableJar.jar?的可執(zhí)行?JAR?中了，那么我們就可以用下面的命令直接從文件啟動(dòng)這個(gè)應(yīng)用程序：
java?-jar?ExecutableJar.jar
包密封
密封?JAR?文件中的一個(gè)包意味著在這個(gè)包中定義的所有類都必須在同一個(gè)?JAR?文件中找到。這使包的作者可以增強(qiáng)打包類之間的版本一致性。密封還提供了防止代碼篡改的手段。
要密封包，需要在?JAR?的?manifest?文件中為包添加一個(gè)?Name?頭，然后加上值為“true”的?Sealed?頭。與可執(zhí)行的?JAR?一樣，可以在創(chuàng)建?JAR?時(shí)，通過指定一個(gè)具有適當(dāng)頭元素的?manifest?文件密封一個(gè)?JAR，如下所示：
Name:?com/samplePackage/
Sealed:?true
Name?頭標(biāo)識(shí)出包的相對(duì)路徑名。它以一個(gè)“/”結(jié)束以與文件名區(qū)別。在?Name?頭后面第一個(gè)空行之前的所有頭都作用于在?Name?頭中指定的文件或者包。在上述例子中，因?yàn)?Sealed?頭出現(xiàn)在?Name?頭后并且中間沒有空行，所以?Sealed?頭將被解釋為只應(yīng)用到包?com/samplePackage?上。
如果試圖從密封包所在的?JAR?文件以外的其他地方裝載密封包中的一個(gè)類，那么?JVM?將拋出一個(gè)?SecurityException。
擴(kuò)展打包
擴(kuò)展為?Java?平臺(tái)增加了功能，在?JAR?文件格式中已經(jīng)加入了擴(kuò)展機(jī)制。擴(kuò)展機(jī)制使得?JAR?文件可以通過?manifest?文件中的?Class-Path?頭指定所需要的其他?JAR?文件。
假設(shè)?extension1.jar?和?extension2.jar?是同一個(gè)目錄中的兩個(gè)?JAR?文件，extension1.jar?的?manifest?文件包含以下頭：
Class-Path:?extension2.jar
這個(gè)頭表明?extension2.jar?中的類是?extension1.jar?中的類的擴(kuò)展類。extension1.jar?中的類可以調(diào)用?extension2.jar?中的類，并且不要求?extension2.jar?處在類路徑中。
在裝載使用擴(kuò)展機(jī)制的?JAR?時(shí)，JVM?會(huì)高效而自動(dòng)地將在Class-Path?頭中引用的?JAR?添加到類路徑中。不過，擴(kuò)展?JAR?路徑被解釋為相對(duì)路徑，所以一般來說，擴(kuò)展?JAR?必須存儲(chǔ)在引用它的?JAR?所在的同一目錄中。
例如，假設(shè)類?ExtensionClient?引用了類?ExtensionDemo,它捆綁在一個(gè)名為?ExtensionClient.jar?的?JAR?文件中，而類?ExtensionDemo?則捆綁在?ExtensionDemo.jar?中。為了使?ExtensionDemo.jar?可以成為擴(kuò)展，必須將?ExtensionDemo.jar?列在?ExtensionClient.jar?的?manifest?的?Class-Path?頭中，如下所示：
Manifest-Version:?1.0
Class-Path:?ExtensionDemo.jar
在這個(gè)?manifest?中?Class-Path?頭的值是沒有指定路徑的?ExtensionDemo.jar，表明?ExtensionDemo.jar?與?ExtensionClient?JAR?文件處在同一目錄中。
JAR?文件中的安全性
JAR?文件可以用?jarsigner?工具或者直接通過?java.security?API?簽名。一個(gè)簽名的?JAR?文件與原來的?JAR?文件完全相同，只是更新了它的?manifest，并在?META-INF?目錄中增加了兩個(gè)文件，一個(gè)簽名文件和一個(gè)簽名塊文件。
JAR?文件是用一個(gè)存儲(chǔ)在?Keystore?數(shù)據(jù)庫中的證書簽名的。存儲(chǔ)在?keystore?中的證書有密碼保護(hù)，必須向?jarsigner?工具提供這個(gè)密碼才能對(duì)?JAR?文件簽名。
圖?1.?Keystore?數(shù)據(jù)庫
JAR?的每一位簽名者都由在?JAR?文件的?META-INF?目錄中的一個(gè)具有?.SF?擴(kuò)展名的簽名文件表示。這個(gè)文件的格式類似于?manifest?文件?--?一組?RFC-822?頭。如下所示，它的組成包括一個(gè)主要部分，它包括了由簽名者提供的信息、但是不特別針對(duì)任何特定的?JAR?文件項(xiàng)，還有一系列的單獨(dú)的項(xiàng)，這些項(xiàng)也必須包含在?menifest?文件中。在驗(yàn)證一個(gè)簽名的?JAR?時(shí)，將簽名文件的摘要值與對(duì)?JAR?文件中的相應(yīng)項(xiàng)計(jì)算的摘要值進(jìn)行比較。
清單?1.?簽名?JAR?中的?Manifest?和?signature?文件
Contents?of?signature?file?META-INF/MANIFEST.MF
Manifest-Version:?1.0
Created-By:?1.3.0?(Sun?Microsystems?Inc.)
Name:?Sample.java
SHA1-Digest:?3+DdYW8INICtyG8ZarHlFxX0W6g=
Name:?Sample.class
SHA1-Digest:?YJ5yQHBZBJ3SsTNcHJFqUkfWEmI=
Contents?of?signature?file?META-INF/JAMES.SF
Signature-Version:?1.0
SHA1-Digest-Manifest:?HBstZOJBuuTJ6QMIdB90T8sjaOM=
Created-By:?1.3.0?(Sun?Microsystems?Inc.)
Name:?Sample.java
SHA1-Digest:?qipMDrkurQcKwnyIlI3Jtrnia8Q=
Name:?Sample.class
SHA1-Digest:?pT2DYby8QXPcCzv2NwpLxd8p4G4=
數(shù)字簽名
一個(gè)數(shù)字簽名是.SF?簽名文件的已簽名版本。數(shù)字簽名文件是二進(jìn)制文件，并且與?.SF?文件有相同的文件名，但是擴(kuò)展名不同。根據(jù)數(shù)字簽名的類型?--?RSA、DSA?或者?PGP?--?以及用于簽名?JAR?的證書類型而有不同的擴(kuò)展名。
Keystore
要簽名一個(gè)?JAR?文件，必須首先有一個(gè)私鑰。私鑰及其相關(guān)的公鑰證書存儲(chǔ)在名為?keystores?的、有密碼保護(hù)的數(shù)據(jù)庫中。JDK?包含創(chuàng)建和修改?keystores?的工具。keystore?中的每一個(gè)密鑰都可以用一個(gè)別名標(biāo)識(shí)，它通常是擁有這個(gè)密鑰的簽名者的名字。
所有?keystore?項(xiàng)(密鑰和信任的證書項(xiàng))都是用唯一別名訪問的。別名是在用?keytool?-genkey?命令生成密鑰對(duì)(公鑰和私鑰)并在?keystore?中添加項(xiàng)時(shí)指定的。之后的?keytool?命令必須使用同樣的別名引用這一項(xiàng)。
例如，要用別名“james”生成一個(gè)新的公鑰/私鑰對(duì)并將公鑰包裝到自簽名的證書中，要使用下述命令：
keytool?-genkey?-alias?james?-keypass?jamespass?
????????-validity?80?-keystore?jamesKeyStore?
????????-storepass?jamesKeyStorePass
這個(gè)命令序列指定了一個(gè)初始密碼“jamespass”，后續(xù)的命令在訪問?keystore?“jamesKeyStore”中與別名“james”相關(guān)聯(lián)的私鑰時(shí)，就需要這個(gè)密碼。如果?keystore“jamesKeyStore”不存在，則?keytool?會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建它。
jarsigner?工具
jarsigner?工具使用?keystore?生成或者驗(yàn)證?JAR?文件的數(shù)字簽名。
假設(shè)像上述例子那樣創(chuàng)建了?keystore?“jamesKeyStore”，并且它包含一個(gè)別名為“james”的密鑰，可以用下面的命令簽名一個(gè)?JAR?文件：
jarsigner?-keystore?jamesKeyStore?-storepass?jamesKeyStorePass?
??????????-keypass?jamespass?-signedjar?SSample.jar?Sample.jar?james
這個(gè)命令用密碼“jamesKeyStorePass”從名為“jamesKeyStore”的?keystore?中提出別名為“james”、密碼為“jamespass”的密鑰，并對(duì)?Sample.jar?文件簽名、創(chuàng)建一個(gè)簽名的?JAR?--?SSample.jar。
jarsigner?工具還可以驗(yàn)證一個(gè)簽名的?JAR?文件，這種操作比簽名?JAR?文件要簡單得多，只需執(zhí)行以下命令：
jarsigner?-verify?SSample.jar
如果簽名的?JAR?文件沒有被篡改過，那么?jarsigner?工具就會(huì)告訴您?JAR?通過驗(yàn)證了。否則，它會(huì)拋出一個(gè)?SecurityException，?表明哪些文件沒有通過驗(yàn)證。
還可以用?java.util.jar?和?java.security?API?以編程方式簽名?JAR(有關(guān)細(xì)節(jié)參閱參考資料)。也可以使用像?Netscape?Object?Signing?Tool?這樣的工具。
JAR?索引
如果一個(gè)應(yīng)用程序或者?applet?捆綁到多個(gè)?JAR?文件中，那么類裝載器就使用一個(gè)簡單的線性搜索算法搜索類路徑中的每一個(gè)元素，這使類裝載器可能要下載并打開許多個(gè)?JAR?文件，直到找到所要的類或者資源。如果類裝載器試圖尋找一個(gè)不存在的資源，那么在應(yīng)用程序或者?applet?中的所有?JAR?文件都會(huì)下載。對(duì)于大型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序和?applet，這會(huì)導(dǎo)致啟動(dòng)緩慢、響應(yīng)遲緩并浪費(fèi)帶寬。
從?JDK?1.3?以后，JAR?文件格式開始支持索引以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序中類的搜索過程，特別是?applet。JarIndex?機(jī)制收集在?applet?或者應(yīng)用程序中定義的所有?JAR?文件的內(nèi)容，并將這些信息存儲(chǔ)到第一個(gè)?JAR?文件中的索引文件中。下載了第一個(gè)?JAR?文件后，applet?類裝載器將使用收集的內(nèi)容信息高效地裝載?JAR?文件。這個(gè)目錄信息存儲(chǔ)在根?JAR?文件的?META-INF?目錄中的一個(gè)名為?INDEX.LIST?的簡單文本文件中。
創(chuàng)建一個(gè)?JarIndex
可以通過在?jar?命令中指定?-i?選項(xiàng)創(chuàng)建一個(gè)?JarIndex。假設(shè)我們的目錄結(jié)構(gòu)如下圖所示：
圖?2.?JarIndex
您將使用下述命令為?JarIndex_Main.jar、JarIndex_test.jar?和?JarIndex_test1.jar?創(chuàng)建一個(gè)索引文件：
jar?-i?JarIndex_Main.jar?JarIndex_test.jar?SampleDir/JarIndex_test1.jar?
INDEX.LIST?文件的格式很簡單，包含每個(gè)已索引的?JAR?文件中包含的包或者類的名字，如清單?2?所示：
清單?2.?JarIndex?INDEX.LIST?文件示例
JarIndex-Version:?1.0
JarIndex_Main.jar
sp
JarIndex_test.jar
Sample
SampleDir/JarIndex_test1.jar
org
org/apache
org/apache/xerces
org/apache/xerces/framework
org/apache/xerces/framework/xml4j
結(jié)束語?
JAR?格式遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了一種壓縮格式，它有許多可以改進(jìn)效率、安全性和組織?Java?應(yīng)用程序的功能。因?yàn)檫@些功能已經(jīng)建立在核心平臺(tái)?--?包括編譯器和類裝載器?--?中了，所以開發(fā)人員可以利用?JAR?文件格式的能力簡化和改進(jìn)開發(fā)和部署過程。