Java应用部署：JAR文件与应用偏好存储全解析

### Java应用部署：JAR文件与应用偏好存储全解析 #### 1. JAR文件基础 JAR（Java Archive）文件是Java中一种重要的文件格式，它可以将多个类文件、图像、资源文件等打包成一个单独的文件，方便程序的分发和部署。在操作JAR文件时，`jar` 命令提供了丰富的选项，下面是一些常用选项的介绍： | 选项 | 描述 | | --- | --- | | c | 创建一个新的或空的存档，并将文件添加到其中。如果指定的文件名是目录，`jar` 程序会递归处理。 | | C | 临时更改目录。例如，`jar cvf JARFileName.jar -C classes *.class` 会切换到 `classes` 子目录以添加类文件。 | | e | 在清单中创建一个入口点。 | | f | 指定JAR文件名作为第二个命令行参数。如果缺少此参数，`jar` 将在创建JAR文件时将结果写入标准输出，或在提取或列出JAR文件时从标准输入读取。 | | i | 创建一个索引文件，用于加快在大型存档中的查找速度。 | | m | 向JAR文件添加清单。清单是对存档内容和来源的描述。 | | M | 不为条目创建清单文件。 | | t | 显示目录列表。 | | u | 更新现有的JAR文件。 | | v | 生成详细输出。 | | x | 提取文件。如果提供一个或多个文件名，则只提取这些文件；否则，提取所有文件。 | | 0 | 不使用ZIP压缩存储。 | #### 2. 清单文件 每个JAR文件除了包含类文件、图像和其他资源外，还包含一个清单文件 `MANIFEST.MF`，它位于JAR文件的 `META-INF` 子目录中。最小合法的清单文件很简单，只包含 `Manifest-Version: 1.0`。复杂的清单文件可以有更多的条目，这些条目被分组到各个部分。第一部分称为主部分，适用于整个JAR文件；后续条目可以指定命名实体（如单个文件、包或URL）的属性，这些条目必须以 `Name` 条目开头，各部分之间用空行分隔。 编辑清单文件时，将想要添加到清单的行放入一个文本文件，然后运行 `jar cfm JARFileName ManifestFileName ...` 命令。例如，创建一个带有清单的新JAR文件可以使用 `jar cfm MyArchive.jar manifest.mf com/mycompany/mypkg/*.class`；更新现有JAR文件的清单可以使用 `jar ufm MyArchive.jar manifest-additions.mf`。 #### 3. 可执行JAR文件 可以使用 `jar` 命令的 `e` 选项指定程序的入口点，即通常在调用 `java` 程序启动器时指定的类： ```bash jar cvfe MyProgram.jar com.mycompany.mypkg.MainAppClass files to add ``` 也可以在清单中指定程序的主类，包含如下形式的语句： ```plaintext Main-Class: com.mycompany.mypkg.MainAppClass ``` 注意，主类名不要添加 `.class` 扩展名，并且清单的最后一行必须以换行符结尾，否则清单将无法正确读取。 使用上述两种方法之一后，用户可以通过 `java -jar MyProgram.jar` 启动程序。根据操作系统配置，用户甚至可以通过双击JAR文件图标来启动应用程序： - 在Windows上，Java运行时安装程序会为 `.jar` 扩展名创建文件关联，使用 `javaw -jar` 命令启动文件。 - 在Solaris上，操作系统会识别JAR文件的“魔数”，并使用 `java -jar` 命令启动。 - 在Mac OS X上，操作系统会识别 `.jar` 文件扩展名，双击JAR文件时执行Java程序。 不过，JAR文件中的Java程序与本地应用程序的感觉不同。在Windows上，可以使用第三方包装工具将JAR文件转换为Windows可执行文件，如Launch4J和IzPack；在Mac上，XCode中的Jar Bundler工具可以将JAR文件转换为一流的Mac应用程序。 #### 4. 资源文件 在Java中，类通常会有相关的数据文件，如图像、声音文件、包含消息字符串和按钮标签的文本文件，以及包含二进制数据的文件等，这些相关文件被称为资源。与Windows资源不同，Java资源作为单独的文件存储，而不是类文件的一部分，每个程序需要自行访问和解释资源数据。 要使用资源文件，可以按照以下步骤操作： 1. 获取具有资源的类的 `Class` 对象，例如 `AboutPanel.class`。 2. 如果资源是图像或音频文件，调用 `getResource(filename)` 方法获取资源位置的URL，然后使用 `getImage` 或 `getAudioClip` 方法读取。 3. 对于非图像或音频文件的资源，使用 `getResourceAsStream` 方法读取文件中的数据。 例如，创建一个带有图像文件 `about.gif` 的图标可以使用以下代码： ```java URL url = ResourceTest.class.getResource("about.gif"); Image img = new ImageIcon(url).getImage(); ``` 读取文件 `about.txt` 可以使用以下代码： ```java InputStream stream = ResourceTest.class.getResourceAsStream("about.txt"); Scanner in = new Scanner(stream, "UTF-8"); ``` 资源文件可以放在类文件的同一目录中，也可以放在子目录中，使用分层资源名，如 `data/text/about.txt`。资源名以 `/` 开头的称为绝对资源名。 下面是一个演示资源加载的示例程序： ```java package resource; import java.awt.*; import java.io.*; import java.net.*; import java.util.*; import javax.swing.*; /** * @version 1.41 2015-06-12 * @author Cay Horstmann */ public class ResourceTest { public static void main(String[] args) { EventQueue.invokeLater(() -> { JFrame frame = new ResourceTestFrame(); frame.setTitle("ResourceTest"); frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); frame.setVisible(true); }); } } /** * A frame that loads image and text resources. */ class ResourceTestFrame extends JFrame { private static final int DEFAULT_WIDTH = 300; private static final int DEFAULT_HEIGHT = 300; public ResourceTestFrame() { setSize(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT); URL aboutURL = getClass().getResource("about.gif"); Image img = new ImageIcon(aboutURL).getImage(); setIconImage(img); JTextArea textArea = new JTextArea(); InputStream stream = getClass().getResourceAsStream("about.txt"); try (Scanner in = new Scanner(stream, "UTF-8")) { while (in.hasNext()) { textArea.append(in.nextLine() + "\n"); } } add(textArea); } } ``` #### 5. 包密封 可以密封Java语言包，以确保没有其他类可以添加到该包中。如果代码中使用了包可见的类、方法和字段，就需要密封包，否则其他类可以将自己放入同一个包中，从而访问其包可见的特性。 要密封一个包，将该包的所有类放入一个JAR文件。默认情况下，JAR文件中的包是未密封的。可以通过在清单的主部分添加 `Sealed: true` 来更改全局默认设置。对于每个单独的包，可以在JAR文件清单中添加另一部分来指定是否密封，例如： ```plaintext Name: com/mycompany/util/ Sealed: true Name: com/mycompany/misc/ Sealed: false ``` 密封包的具体操作步骤如下： 1. 创建一个包含清单指令的文本文件。 2. 运行 `jar cvfm MyArchive.jar manifest.mf files to add` 命令。 #### 6. 应用偏好存储 用户通常希望应用程序能够保存他们的偏好和自定义设置，并在应用程序重新启动时恢复。Java应用程序传统上采用的简单方法是将配置信息存储在属性文件中，下面将详细介绍属性映射和相关操作。 ##### 6.1 属性映射 属性映射是一种存储键/值对的数据结构，常用于存储配置信息。它具有以下三个特点： - 键和值都是字符串。 - 可以轻松地将映射保存到文件并从文件加载。 - 有一个用于默认值的辅助表。 Java中实现属性映射的类是 `Properties`。以下是使用属性映射的示例代码： ```java import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import java.io.OutputStream; import java.util.Properties; public class PropertyExample { public static void main(String[] args) { Properties settings = new Properties(); settings.setProperty("width", "200"); settings.setProperty("title", "Hello, World!"); try (OutputStream out = new FileOutputStream("program.properties")) { settings.store(out, "Program Properties"); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } ``` 上述代码创建了一个属性映射，并将其保存到 `program.properties` 文件中。文件内容如下： ```plaintext #Program Properties #Mon Apr 30 07:22:52 2007 width=200 title=Hello, World! ``` 要从文件加载属性，可以使用以下代码： ```java import java.io.FileInpu ```