23.5    Das Archivformat JAR 

Die JAR-Dateien (von Java-Archiv) bilden ein Archivformat, das ZIP ähnelt. Wie für ein Archivformat üblich, packt auch JAR mehrere Dateien zusammen. »Gepackt« heißt aber nicht zwingend, dass die Dateien komprimiert sein müssen, sie können einfach nur in einem JAR gebündelt sein. Ein Auspackprogramm wie WinZip kann JAR-Dateien entpacken. Hier bleibt zu überlegen, ob ein Programm wie 7-Zip mit der Dateiendung .jar verbunden werden soll oder ob das Standardverhalten bei installiertem JRE beibehalten wird: Unter Windows ist mit der Dateiendung .jar das JRE verbunden, das die Hauptklasse des Archivs startet.

Signieren und Versionskennungen

Microsoft vertraut bei seinen ActiveX-Controls vollständig auf Zertifikate und glaubt an eine Zurückverfolgung der Übeltäter in dem Fall, dass das Control Unsinn anstellt. Leider ist in dieser Gedankenkette ein Fehler enthalten, weil sich jeder Zertifikate ausstellen lassen kann, auch unter dem Namen Mickey Mouse.[ 291 ](Obwohl dieser schon vergeben ist; doch vielleicht ist »Darkwing Duck« ja noch frei. )

Überlegt angewendet, ist das Konzept jedoch gut zu verwenden, und JAR-Archive nutzen das gleiche Konzept. Sie lassen sich durch eine Signatur schützen, und die Laufzeitumgebung räumt Java-Programmen Extrarechte ein, die ein normales Programm sonst nicht hätte. Dies ist bei Programmen aus dem Intranet interessant.

Des Weiteren können Hersteller Informationen über Version und Kennung hinzufügen wie auch eine Versionskontrolle, damit nur solche Klassen eines Archivs verwendet werden, die den Verbleib in der gleichen Version gewährleisten. Außerdem kam ein Archivformat hinzu, das Pakete zur Core-Plattform-API hinzunehmen kann. Beispiele sind die 3D- und Java-Mail-API. Eigene Pakete sehen also so aus, als gehörten sie zum Standard.

 

23.5.1    Das Dienstprogramm jar benutzen 

jar ist ein Kommandozeilenprogramm und verfügt über verschiedene Optionen, um Archive zu erzeugen, sie auszupacken und anzusehen. Die wichtigsten Formen für das Kommandozeilenprogramm sind:

• Anlegen: jar c[Optionen] JAR-Datei Eingabedateien

• Aktualisieren: jar u[Optionen] JAR-Datei Eingabedateien

• Auspacken: jar x[Optionen] JAR-Datei

• Inhalt anzeigen: jar t[Optionen] JAR-Datei

• Indexdatei INDEX.LIST erzeugen: jar i JAR-Datei

Je nach Aktion sind weitere Optionen möglich.

Daneben gibt es eine API im Paket java.util.jar, mit der alles programmiert werden kann, was auch das Dienstprogramm leistet.

JAR-Dateien anlegen

Die notwendige Option für das Anlegen eines neuen Archivs ist c (für engl. create). Da wir häufig die Ausgabe (das neue Archiv) in einer Datei haben wollen, geben wir zusätzlich f (für engl. file) an. Somit können wir schon unser erstes Archiv erstellen.

$ jar cvf slider.jar Slider.class images

adding: Slider.class (in=2790) (out=1506) (deflated 46 %)

adding: images/ (in=0) (out=0) (stored 0 %)

adding: images/darkwing.gif (in=1065) (out=801) (deflated 24 %)

adding: images/volti.gif (in=173) (out=154) (deflated 10 %)

adding: images/superschurke.gif (in=1076)(out=926)(deflated 13 %)

adding: images/aqua.gif (in=884) (out=568) (deflated 35 %)

Während des Komprimierens geht jar alle angegebenen Verzeichnisse und Unterverzeichnisse durch und gibt, da zusätzlich zu cf der Schalter v gesetzt ist, auf dem Bildschirm die Dateien mit einem Kompressionsfaktor an. Statt der Dateinamen können wir auch * oder andere Wildcards angeben. Diese Expansionsfähigkeit ist ohnehin Aufgabe der Shell. Möchten wir die Dateien nicht komprimiert haben, sollten wir den Schalter 0 angeben.

jar behält bei den zusammengefassten Dateien standardmäßig die Verzeichnisstruktur bei. In der oberen Ausgabe ist abzulesen, dass jar für images ein eigenes Verzeichnis im Archiv erstellt und die Bilder dort hineinsetzt. Der Schalter C (genau wie -C beim Kompressionsprogramm GZip) bildet diese hierarchische Struktur flach ohne Verzeichnisstruktur ab. Wenn wir mehrere Verzeichnisse zusammenpacken, lässt sich für jedes Verzeichnis bestimmen, ob die Struktur erhalten bleiben soll oder nicht.

$ jar cfv0 slider.jar Slider.class images -C sounds

Zweierlei ist neu: Zum einen komprimiert jar nicht mehr (der Schalter 0 ist gesetzt), und die Option C erreicht, dass jar in das sound-Verzeichnis geht und dort alle Sound-Dateien in das Basisverzeichnis setzt.

Einer angelegten Archivdatei lassen sich später mit u (für engl. update) noch Dateien hinzufügen.

$ jar vuf slider.jar images/buchsbaum.gif

JAR-Dateien betrachten

Die zusammengepackten Dateien zeigt die Option tf an.

$ jar tf slider.jar

META-INF/MANIFEST.MF

Slider.class

images/volti.gif

Zusätzlich zu unseren Dateien sehen wir eine von jar eigenständig hinzugefügte Manifest-Datei, die wir in Abschnitt 23.5.2, »Das Manifest«, besprechen wollen.

Fehlt die Endung oder ist der Dateiname falsch angegeben, folgt eine etwas ungewöhnliche Fehlermeldung: java.io.FileNotFoundException – das heißt: ein Dateiname und dann ein Stack-Trace. Dies wirkt etwas unprofessionell.

Zum Anzeigen der Archive kommt der Schalter t (für engl. table of contents) zum Einsatz. Mit dem Schalter f geben wir den Dateinamen auf der Kommandozeile an und nicht von der Standardeingabe etwa über eine Pipe.

 291 Fri Dec 17 14:51:08 GMT 1999 META-INF/MANIFEST.MF

2790 Thu Dec 16 14:54:06 GMT 1999 Slider.class

 173 Mon Oct 14 00:38:00 GMT 1996 images/volti.gif

Dateien aus dem Archiv extrahieren

Der wichtigste Schalter beim Entpacken ist x (für engl. extract). Zusätzlich gilt für den Schalter f (für engl. file) das Gleiche wie beim Anzeigen: Ohne den Schalter erwartet jar die Archivdatei in der Standardeingabe. Als Parameter ist zusätzlich das Archiv erforderlich. Sind optional Dateien oder Verzeichnisse angegeben, packt jar nur diese aus. Nötige Verzeichnisse für die Dateien erzeugt jar automatisch. Hier ist Vorsicht geboten, denn jar überschreibt alle Dateien, die schon mit dem gleichen Namen auf dem Datenträger existieren. Das Archiv bleibt nach dem Auspacken erhalten.

$ jar vxf slider.jar images\*

extracted: images\volti.gif

Mit der Option v sehen wir, was genau jar entpackt. Sonst erfolgt keine Ausgabe auf der Konsole.

 

23.5.2    Das Manifest 

Ohne dass die Ausgabe es zeigt, fügt jar beim Erzeugen eines Archivs automatisch eine Manifest-Datei namens META-INF/MANIFEST.MF ein. Ein Manifest enthält wichtige Zusatzinformationen für ein Archiv, wie die Signatur, die für jede Datei aufgeführt ist.

$ jar cfv slider.jar Slider.class images/volti.gif

Manifest-Version: 1.0

Name: Slider.class

Digest-Algorithms: SHA MD5

SHA-Digest: /RD8BF1mwd3bYXcaYYkqLjCkYdw=

MD5-Digest: WcnCNJbo08PH/ATqMHqZDw==

Name: images/volti.gif

Digest-Algorithms: SHA MD5

SHA-Digest: 9zeehlViDy0fpfvOKkPECiMYvH0=

MD5-Digest: qv913KlZFi5tdPr2BjatIg==

Die Einträge im Manifest erinnern an eine Property-Datei, denn auch hier gibt es immer Schlüssel und Werte, die durch einen Doppelpunkt voneinander getrennt sind.

 

23.5.3    Applikationen in JAR-Archiven starten 

Dass die Dateien zusammen in einem Archiv gebündelt sind, hat den Vorteil, dass Entwickler ihren Kunden nicht mehr ein ganzes Bündel von Klassen- und Ressourcendateien liefern müssen, sondern nur eine einzige Datei. Ein anderer Vorteil ist, dass ein Betriebssystem wie Windows oder macOS standardmäßig mit der Endung .jar das JRE (Java Runtime Environment) verbindet, sodass ein Doppelklick auf eine JAR-Datei das Programm gleich startet.

Main-Class im Manifest

Damit die Laufzeitumgebung weiß, welches main(String[]) welcher Klasse sie aufrufen soll, ist eine kleine Notiz mit dem Schlüssel Main-Class in der Manifest-Datei nötig:

Main-Class: voll.qualifizierter.Klassenname.der.Klasse.mit.main

Dies ist sehr angenehm für den Benutzer eines Archivs, denn nun ist der Hersteller für den Eintrag des Einstiegspunktes im Manifest verantwortlich.

Manifest-Dateien mit Main-Class-Einträgen erstellen

Wir können das m-Flag (für engl. merge) beim Dienstprogramm jar nutzen, um Einträge zum Manifest hinzuzufügen und auf diese Weise dem JAR-Archiv die Klasse mit der statischen main(String[])-Methode mitzuteilen. Bevor wir ein Archiv erzeugen, erstellen wir eine Textdatei, die wir hier MainfestMain.txt nennen wollen, mit dem Eintrag Main-Class:

Listing 23.4    MainfestMain.txt

Main-Class: Main

Unser Slider-Programm soll die Hauptklasse Main.class besitzen. Nun lässt sich die Datei MainfestMain.txt mit der Manifest-Datei zusammenbinden und anschließend benutzen:

$ jar cmf MainfestMain.txt slider.jar Main.class

$ java -jar slider.jar

$ java -jar slider.jar Main

$ jar cfe application.jar com.tutego.Main com/tutego/Main.class

Von der Kommandozeile oder mit Doppelklick starten

Starten wir den Interpreter java von der Kommandozeile, gibt die Option -jar das Archiv an. Der Interpreter sucht nach dem Startprogramm, das durch die Manifest-Datei gegeben ist.

$ java -jar JarDatei.jar

Ausführbare Java-Archive starten wir unter Windows mit einem Doppelklick, da die Dateiendung .jar dazu führt, dass javaw -jar mit dem Dateinamen ausgeführt wird. Auch Solaris ab 2.6 erkennt JAR-Dateien in der Konsole oder auf dem Desktop als ausführbare Programme und startet sie selbstständig mit java -jar.

  Das Fat Jar Eclipse Plug-In (http://fjep.sourceforge.net) entpackt etwaige referenzierte Java-Archive und bündelt sie zu einem neuen großen JAR, das java -jar starten kann. Zur Installation betrachte http://sourceforge.net/p/fjep/discussion/396532/thread/4edb64ed. Üblicherweise erstellt Maven die Fat-JAR.