JAVA程序員每天不是在創(chuàng)建jar包就是在創(chuàng)建jar包的路上，并且各種依賴引用都是以jar包的形式展示的。但是隨著現(xiàn)代IDE的出現(xiàn)，我想很多程序員已經(jīng)基本上很少直接和jar包打交道了。

換句話說，他們已經(jīng)不認(rèn)識(shí)jar包了。

那么jar包到底是什么呢？它有哪些小秘密呢？一起來看一下吧。

jar包到底是什么

jar包其實(shí)是一種zip格式的文件，所以說你實(shí)際上是可以使用zip相關(guān)的命令來對(duì)jar包進(jìn)行創(chuàng)建或者解壓縮操作。

不同的是jar包中多了一個(gè)META-INF文件夾。通過這個(gè)文件夾，jar包可以執(zhí)行更多的操作。

JDK也自帶了一個(gè)jar命令，通過jar命令我們可以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建，更新jar包的操作，下圖是JDK8中jar命令的說明：

因?yàn)镴DK9之后引入了模塊化的概念，所以JDK9之后jar命令有了比較大的變化：

我們看一下JDK14中的jar命令的用法：

這里主要不是講jar命令，所以我們不具體展開。

META-INF目錄

jar包和zip包最大的區(qū)別就在于jar包中包含了META-INF目錄（不是必須的），我們看一個(gè)比較常用的lombok.jar包的結(jié)構(gòu)是怎么樣的：

這個(gè)版本比較新，所以它使用的是最新的JPMS的寫法，大家可以看到在jar包的根目錄下面有一個(gè)module-info.class文件，表示這個(gè)jar包使用的是模塊化。

然后再看一下META-INF目錄，里面有一個(gè)MANIFEST.MF文件：

Manifest-Version: 1.0
Ant-Version: Apache Ant 1.7.1
Created-By: 14.3-b01-101 (Apple Inc.)
Premain-Class: lombok.launch.Agent
Agent-Class: lombok.launch.Agent
Can-Redefine-Classes: true
Main-Class: lombok.launch.Main
Lombok-Version: 1.18.10

MANIFEST.MF主要用來定義package相關(guān)的數(shù)據(jù)，這里我們可以看到lombok的MANIFEST.MF文件定義了manifest的版本號(hào)，創(chuàng)建時(shí)間，版本號(hào)和幾個(gè)類型的class。

services文件夾里面存放的可以對(duì)外提供的服務(wù)。

這里列出的文件并不全，實(shí)際上還有下面幾種文件：

INDEX.LIST

可以使用 -i在生成jar包的時(shí)候自動(dòng)創(chuàng)建，是class的index文件，主要用來加速class加載。

x.SF

JAR包的簽名文件。

x.DSA

與具有相同基本文件名的簽名文件關(guān)聯(lián)的簽名塊文件。該文件存儲(chǔ)相應(yīng)簽名文件的數(shù)字簽名。

versions/

主要為使用多版本的特性準(zhǔn)備的，里面存儲(chǔ)的是不同版本的class和資源。

比如下面命令創(chuàng)建了多個(gè)版本發(fā)行的jar包，并且將一些文件放在 META-INF/versions/9 目錄中。

 jar --create --file mr.jar -C foo classes --release 9 -C foo9 classes

module-info.class

假如我們使用的是JDK9之后的JPMS模塊化，那么就會(huì)生成這么一個(gè)module-info.class。這個(gè)文件主要是描述模塊和外部模塊直接的關(guān)系。

看一下lombok的例子：

module lombok {
    requires java.compiler;
    requires java.instrument;
    requires jdk.unsupported;
    requires static org.mapstruct.processor;

    exports lombok;
    exports lombok.experimental;
    exports lombok.extern.apachecommons;
    exports lombok.extern.java;
    exports lombok.extern.jbosslog;
    exports lombok.extern.log4j;
    exports lombok.extern.slf4j;
    exports lombok.extern.flogger;

    provides javax.annotation.processing.Processor with lombok.launch.AnnotationProcessorHider$AnnotationProcessor;
    provides org.mapstruct.ap.spi.AstModifyingAnnotationProcessor with lombok.launch.AnnotationProcessorHider$AstModificationNotifier;
}

這里面我們定義了依賴的類和service providers，同時(shí)也定義了對(duì)外提供的類。

在JDK9之后，存在兩種path，一種是之前的class path，一種是module path。當(dāng) modular JAR被部署在module path中的時(shí)候，它就是一個(gè)modular JAR。當(dāng)他被部署在class path中的時(shí)候，就是一個(gè)non-modular JAR。

同樣的，如果是一個(gè)non-modular JAR被定義在module path中，那么這個(gè)non-modular JAR就自動(dòng)被轉(zhuǎn)換成了一個(gè)automatic module。

如果jar包在MANIFEST.MF中定義了Automatic-Module-Name，那么module名字就是這個(gè)值，否則會(huì)從JAR的名字來定義這個(gè)module。

automatic module主要是為了向下兼容而產(chǎn)生的。

關(guān)于JPMS的更多信息可以參考我之前寫的文章：JDK9的新特性:JPMS模塊化.

versions

versions主要和 multi-release JAR一起使用的：

Multi-Release: true

所謂multi-release JAR就是說一個(gè)jar包可以支持不同版本的JDK。我們可以根據(jù)需要指定不同版本的JDK所依賴的class文件或者屬性文件。這個(gè)特性在我們進(jìn)行JDK升級(jí)的時(shí)候還是很有幫助的。

一般來說，目錄結(jié)構(gòu)是這樣的：META-INF/versions/N

其中N表示的是JDK的主要發(fā)行版本，比如9，10，11等。

類加載器會(huì)先去META-INF/versions/N目錄中加載所需要的class，然后會(huì)去其他的低版本的META-INF/versions/N目錄中加載所需要的class，最后才會(huì)在META-INF/的根目錄加載其他的class文件。

MANIFEST.MF詳解

MANIFEST.MF中存放的是key：value格式的配置信息，這些配置信息又可以分成兩部分，第一部分是main-section信息，第二部分是individual-section。

我們舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子：

Manifest-Version: 1.0
Created-By: 1.8 (Oracle Inc.)
Sealed: true
Name: foo/bar/
Sealed: false

其中

Manifest-Version: 1.0
Created-By: 1.8 (Oracle Inc.)
Sealed: true

就是main-section信息，我們用一張圖來看一下main-section的信息有哪些：

在main-section信息下發(fā)可以接一個(gè)Name: Value，表示開啟獨(dú)立的針對(duì)于具體entry的屬性（Per-Entry Attributes）配置：

Name: foo/bar/
Sealed: false

比如上面的屬性是專門針對(duì)于包foo/bar/的，并且設(shè)置其Sealed屬性為false。

Per-Entry Attributes除了 package versioning 和 sealing信息外，還可以定義Content-Type，Java-Bean，x-Digest-y和Magic屬性。

JAR包簽名

JAR包可以通過使用jarsigner來對(duì)其進(jìn)行簽名。和簽名相關(guān)的文件是：

META-INF/MANIFEST.MF
META-INF/*.SF
META-INF/*.DSA
META-INF/*.RSA
META-INF/SIG-*

簽名過后的jar跟原來的jar其實(shí)并沒有什么不同，只不過在META-INF/文件夾中多出了兩個(gè)文件，一個(gè)是簽名文件，一個(gè)是簽名block文件。

簽名文件

簽名文件是以.SF結(jié)尾的，這個(gè)文件和MANIFEST.MF很類似，可以指定Signature-Version和Created-By。

除此之外，還可以指定和安全相關(guān)的屬性：

x-Digest-Manifest-Main-Attributes：其中x是java.security.MessageDigest中指定的算法，表示的主要屬性的摘要。
x-Digest-Manifest：表示的是整個(gè)manifest的摘要。

這兩個(gè)屬性主要用來做驗(yàn)證簽名用的。

舉個(gè)例子：

如果我們的manifest是下面這樣的：

    Manifest-Version: 1.0
    Created-By: 1.8.0 (Oracle Inc.)

    Name: common/class1.class
    SHA-256-Digest: (base64 representation of SHA-256 digest)

    Name: common/class2.class
    SHA1-Digest: (base64 representation of SHA1 digest)
    SHA-256-Digest: (base64 representation of SHA-256 digest)

那么相應(yīng)的簽名文件應(yīng)該是這樣的：

    Signature-Version: 1.0
    SHA-256-Digest-Manifest: (base64 representation of SHA-256 digest)
    SHA-256-Digest-Manifest-Main-Attributes: (base64 representation of SHA-256 digest)

    Name: common/class1.class
    SHA-256-Digest: (base64 representation of SHA-256 digest)

    Name: common/class2.class
    SHA-256-Digest: (base64 representation of SHA-256 digest)

簽名文件的摘要

如果再對(duì).SF文件進(jìn)行摘要，那么就會(huì)得到簽名文件的摘要文件：

.RSA (PKCS7 signature, SHA-256 + RSA)
.DSA (PKCS7 signature, DSA)

Sealed

上面我們講到了一個(gè)Sealed屬性：

Name: javax/servlet/internal/
Sealed: true

這個(gè)屬性的意思是，javax/servlet/internal/包中的所有類必須從這個(gè)jar包中加載。

這個(gè)屬性主要是從jar包的安全性來考慮的。

本文已收錄于 http://www.flydean.com/java-jar-in-detail/

最通俗的解讀，最深刻的干貨，最簡(jiǎn)潔的教程，眾多你不知道的小技巧等你來發(fā)現(xiàn)！

歡迎關(guān)注我的公眾號(hào):「程序那些事」,懂技術(shù)，更懂你！