Java基础知识：部署Java应用程序_a java se application makes calls to third-party c-优快云博客

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本文详细解析了Java归档（JAR）文件的创建、执行与资源管理机制，包括清单文件的作用、可执行JAR文件的生成、资源的获取途径、包密封的重要性以及应用首选项的存储方式。

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JAR文件
- 将应用程序打包时，使用者希望仅提供一个单独的文件。Java归档（JAR）文件就是为此目的而设计的。
- 一个JAR文件即可以包含类文件，也可以包含诸如图像和声音这些其他类型的文件。
- JAR文件是压缩的，ZIP压缩格式。
创建JAR文件：
- 通常命令格式如下： jar options File1 File2 . . .
- jar程序的可选项：
  - c 创建新或空的存档文件并加入文件。create
  - C 暂时改变目录。
  - e 清单文件中创建一个条目
  - f 将JAR文件名指定为第二个命令行参数
  - i 建立索引文件 index
  - m 将一个清单文件添加到JAR文件中 menifest
  - M 不为条目创建清单文件
  - t 显示内容表 table
  - u 更新一个已有的JAR文件 update
  - v 生成详细的输出结果
  - x 解压文件
  - 0 存储，不进行ZIP压缩
- 清单文件
  - 被命名为 MANIFEST.MF，它位于JAR文件的一个特殊 META-INF子目录中。
  - 复杂清单包含很多条目，被分为多个节。第一节为主节（作用于整个JAR文件）。随后的条目用来指定已命名条目的属性（起始于名为Name的条目）。
  - 节与节之间空行分隔。
- 可执行JAR文件
  - 使用jar命令中的e选项指定入口点，即通常需要在调用java程序加载器时指定的类：
    - jar cvfe MyProgram.jar com.mycompany.mypkg.MainAppClass files to add
  - 或者，在清单中指定应用程序的主类：
    - Main-Class: com.mycompany.mypkg.MainAppClass
  - 上面两种方式取其一，通过下列的命令即可启动应用程序
    - java -jar MyProgram.jar
  - Windows平台中，Java运行时安装器将建立一个 扩展名为.jar 的文件和与 javaw -jar命令 相关联来启动文件（与java命令不同， javaw不打开shell窗口）。
  - 在Windows平台中，可以使用第三方的包装器工具将JAR文件转换成Windows可执行文件。包装器是扩展名为 .exe的Windows程序，可以查找和加载Java虚拟机。如：Launch4J 和 IzPack 。
- 资源：
  - applet和应用程序使用的类通常需要一些相关的数据文件，如：
    - 图像和声音文件
    - 带有消息字符串和按钮标签的文本文件
    - 二进制数据文件，如描述地图布局的文件
  - 获取资源的必要步骤：
    - 获得具有资源的Class对象，如：AboutPanel.class
    - 如果资源是一个图像或声音文件，就需要调用 getresource(filename) 获得作为URL的资源位置，然后利用getImage或getAudioClip方法进行读取。（Uniform Resource Locator）
    - 其他资源，可以直接使用 getResourceAsStream方法读取文件中的数据。
  - 重点：类加载器可以记住如何定位类，然后在同一位置查找关联的资源。
    - URL url = ResourceTest.class.getResource("about.gif")
    - InputStream stream = ResourceTest.class.getResourceAsStream("about.text")
  - 层级资源名（相对资源名）： data/text/about.txt （相对于加载这个资源的类所在的包）。（必须使用“/”作为分隔符）
  - 一个以“/”开头的资源名为绝对资源名：/corejava/title.txt（定位于corejava目录下）。（定位方式与类在包中的定位方式一样）
- 创建JAR文件和执行这个程序的命令：（假定已经定位到正确的目录）

javac resource/ResourceTest.java
jar cvfm ResourceTest.jar resource/ResourceTest.mf resource/*.class resource/*.gif resource/*.txt
java -jar ResourceTest.jar

密封
- 可以将Java包密封（seal）以保证不会有其他的类加入到其中。
- 默认情况下，JAR文件中的包是没有密封的。
- 清单文件的主节加入一行：Sealed: true 。可以改变全局的默认设定。
- 对于每个单独的包，可以单独在某节设定是否想要密封。
- 要想密封一个包，需要创建一个包含清单指令的文本文件。然后用常规的方式运行命令：
  - jar cvfm MyArchive.jar manifest.mf files to add
- Package Sealing的益处：Package Sealing所能带来的好处主要是版本一致性. 我们知道Java 在运行时是严格按照classpath中定义的顺序进行装载和检查，尤其是现在Java开源包满天飞, 很有可能你的Java应用程序或者中间件的classpath中会在不同的Jar文件中包含同一个Package的不同版本。这会使得程序运行产生不一致性结果，很难发现。
应用首选项的存储：
- 应用用户通常希望能够保存他们的首选项和定制信息，以后再次启动应用时再恢复这些配置。
- Java应用的传统做法：将配置信息保存在属性文件中。首选项API：更加健壮的解决方案。
- 属性映射（property map）：
  - 一种存储键/值对的数据结构。通常用来存储配置信息。
  - 三个特性：
    - 键和值都是字符串
    - 映射可以很容易存入文件以及从文件加载
    - 有一个二级表保存默认值
  - 可以使用store方法，将属性映射列表保存到一个文件中。
  - 习惯上，会把程序属性存储在用户主目录的一个子目录中。目录名通常以一个点号开头（约定说明：这是一个对用户隐藏的系统目录）。
  - 可以为程序属性提供默认值
  - 如果存储复杂的配置信息，就应当使用Preferences类。
  - java.util.Properties
    - Properties()
    - Properties(Properties defaults)
    - String getProperty(String key)
    - String getProperty(String key, string defaultValue)
    - Object setProperty(String key, String value)
    - void load(InputStream in) throws IOException
    - void store(OutputStream out, String header) //header存储文件第一行的标题
  - java.lang.System
    - Properties getProperties()
    - String getProperty(String key) //以上两个方法都要求应用必须有相应的权限，否则会抛出一个安全异常
  - 示例程序：

package properties;

import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.io.*;
import java.util.*;
public class PropertiesFrame extends JFrame {
	public static void main(String[] args) {
		EventQueue.invokeLater(()->{
			PropertiesFrame frame = new PropertiesFrame();
			frame.setVisible(true);
		});
	}
	private static final int DEFAULT_WIDTH = 300;
	private static final int DEFAULT_HEIGHT = 200;
	private Properties settings;
	private File propertiesFile;
	
	public PropertiesFrame() {
		String userDir = System.getProperty("user.home");
		File propertiesDir = new File(userDir, ".corejavatest");
		if( !propertiesDir.exists() ) propertiesDir.mkdir();
		propertiesFile = new File(propertiesDir, "program.properties");
		
		Properties defaultProperties = new Properties();
		defaultProperties.setProperty("left", "0");
		defaultProperties.setProperty("top", "0");
		defaultProperties.setProperty("width", String.valueOf(DEFAULT_WIDTH));
		defaultProperties.setProperty("height", String.valueOf(DEFAULT_HEIGHT));
		defaultProperties.setProperty("title", "");
		
		settings = new Properties(defaultProperties);
		
		if( propertiesFile.exists() ) {
			try(InputStream in = new FileInputStream(propertiesFile)){
				settings.load(in);
			}catch(IOException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
		
		int left = Integer.parseInt(settings.getProperty("left"));
		int top = Integer.parseInt(settings.getProperty("top"));
		int width = Integer.parseInt(settings.getProperty("width"));
		int height = Integer.parseInt(settings.getProperty("height"));
		String title = settings.getProperty("title");
		
		setBounds(left, top, width, height);
		
		if( title.equals("")) {
			title = JOptionPane.showInputDialog("Please input a title for frame: ");
		}
		if(title == null ) title = "";
		
		setTitle(title);
		
		this.addWindowListener(new WindowAdapter() {
			public void windowClosing(WindowEvent event) {
				settings.setProperty("left", "" + getX());
				settings.setProperty("top", ""+ getY());
				settings.setProperty("width", "" + getWidth());
				settings.setProperty("height", "" + getHeight());
				settings.setProperty("title", getTitle());
				try(OutputStream out = new FileOutputStream(propertiesFile)){
					settings.store(out, "Program Properties");
				}catch(IOException e ) {
					e.printStackTrace();
				}
				System.exit(0);
			}
		});
	}
}

首选项API
- 使用属性文件的缺点：
  - 有些操作系统没有 主目录 的概念，因此难以统一配置文件的位置。
  - 配置文件的命名没有标准约定，容易发生命名冲突。
- 有些操作系统有一个存储配置信息的中心存储库（如，Windows的注册表）。Preference类 以一种 平台无关 的方式提供了这样一个中心存储库。
- Preferences存储库有一个树状结构，节点路径名类似于 /com/mycompany/myapp （类似于包名）。实际上，API的设计者就建议 配置节点路径 要与程序中的包名一致。
- 存储库的各个节点分别有一个单独的键/值对表，可以用来存储数值、字符串或字节数组，但不能存储可串行化的对象。
- 如果节点的路径名等于包名，就有便捷的方式来获得这个节点： Preferences.userNodeForPackage(obj.getClass()) 。
- 需要说明的是，读取信息时必须指定一个默认值。以防止没有可用的存储库数据。
- java.util.Preferences
  - void exportSubtree(OutputStream out)
  - void importPreferences(InputStream in)
- 示例程序：

package preferences;

import javax.swing.JFrame;
import java.util.prefs.*;
import javax.swing.*;
import java.io.*;
import javax.swing.filechooser.*;

import java.awt.EventQueue;
import java.awt.event.*;
public class PreferencesFrame extends JFrame {
	
	public static void main(String[] args) {
		EventQueue.invokeLater(()->{
			PreferencesFrame frame = new PreferencesFrame();
			frame.setVisible(true);
		});
	}
	
	private static final int DEFAULT_WIDTH = 300;
	private static final int DEFAULT_HEIGHT = 200;
	private Preferences root = Preferences.userRoot();
	private Preferences node = root.node("/com/horstmann/corejava");
	
	public PreferencesFrame() {
		
		int left = node.getInt("left", 0);
		int top = node.getInt("top",0);
		int width = node.getInt("width", DEFAULT_WIDTH);
		int height = node.getInt("height", DEFAULT_HEIGHT);
		setBounds(left, top, width, height);
		
		String title = node.get("title", "");
		if(title.equals("")) {
			title = JOptionPane.showInputDialog("Please input a title for the frame!");
		}
		if(title == null ) title = "";
		
		setTitle(title);
		
		JFileChooser chooser = new JFileChooser();
		chooser.setCurrentDirectory(new File("."));
		chooser.setFileFilter( new FileNameExtensionFilter("XML files", "xml") );
		
		
		JMenuBar menuBar = new JMenuBar();
		setJMenuBar(menuBar);
		
		JMenu fileMenu = new JMenu("File");
		menuBar.add(fileMenu);
		
		JMenuItem exportItem = new JMenuItem("Export preferences");
		fileMenu.add(exportItem);
		exportItem.addActionListener(event->{
			if( chooser.showSaveDialog(PreferencesFrame.this) == JFileChooser.APPROVE_OPTION ) {
				try {
					savePreferences();
					OutputStream out = new FileOutputStream( chooser.getSelectedFile() );
					node.exportSubtree(out);
					out.close();
				}catch(Exception e ) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
		});
		
		JMenuItem importItem = new JMenuItem("Import preferences");
		fileMenu.add(importItem);
		importItem.addActionListener(event->{
			if( chooser.showOpenDialog(PreferencesFrame.this) == JFileChooser.APPROVE_OPTION ) {
				try {
					InputStream in = new FileInputStream(chooser.getSelectedFile());
					Preferences.importPreferences(in);
					updateFrame();
					in.close();
				}catch( Exception e ) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
		});
		
		JMenuItem exitItem = new JMenuItem("Exit");
		fileMenu.add(exitItem);
		exitItem.addActionListener(event->{
			savePreferences();
			System.exit(0);
		});
		
		this.addWindowListener(new WindowAdapter() {
			public void windowClosing(WindowEvent event) {
				savePreferences();
				System.exit(0);
			}
		});
		
	}
	
	public void updateFrame() {
		setVisible(false);
		int left = node.getInt("left", 0);
		int top = node.getInt("top",0);
		int width = node.getInt("width", DEFAULT_WIDTH);
		int height = node.getInt("height", DEFAULT_HEIGHT);
		setBounds(left, top, width, height);
		
		String title = node.get("title", "");	
		setTitle(title);
		setVisible(true);
	}
	
	public void savePreferences() {
		node.putInt("left", getX());
		node.putInt("top", getY());
		node.putInt("width", getWidth());
		node.putInt("height", getHeight());
		node.put("title", getTitle());
	}
}

服务加载器：
- 有时会采用插件体系结构的应用。通常提供一个插件时，程序希望插件设计者能有一些自由来确定如何实现插件的特性，另外还可以有多个实现以供选择。利用 ServiceLoader类 可以很容易地加载符合一个公共接口的插件。
- 步骤：
  - 定义一个接口（也可以是超类）：服务
  - 服务提供者可以提供一个或多个实现这个服务的类（实现类可以放在任意的包中，每个实现类必须有一个无参构造器）
  - META-INF/services 目录下建立一个UTF-8的文本文件，文件名 必须与 完全限定类名 （服务的全名）一致。文本文件中再添加所有实现的全名（一行一个）。
  - 完成以上步骤后就可以初始化一个服务加载器（只在程序中完成一次）。服务加载器实现了Iterator接口，可以迭代提供的所有服务。
- java.util.ServiceLoader<S>
  - static <S> ServiceLoader<S> load(Class<S> service)
  - Iterator<S> iterator()