如何使用Java扩展机制加载所有JAR包

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Java 扩展机制在Java教程中被描述为一种“通过标准可扩展的方式来让Java平台上所有应用使用自定义API”。正如在理解扩展机制进行类加载中描述的，“扩展框架充分使用了类加载代理机制”。这种机制会在rt.jar引导（boot）类加载之后，标准classpath中的类加载之前，加载扩展类。

扩展目录的工作机制在类的加载上与classpath有点类似。对Java应用程序来说，所有扩展目录下JAR文件包含的类都可以访问。然而，会有一些关键的不同点。这些区别会在下面的文字中高亮显示。

一个最重要且值得重视的问题是，扩展机制会找出所有jar格式的文件，即使文件后缀名不是.jar。这意味着，改变classpath中的jar文件后缀名以此逃过通配符的筛选，这种方法在扩展目录中行不通。

我会用一些简单的例子来展示一些上面提到的区别。接下来的两段代码是一个简单的HelloWorld类和一个main应用程序中的Main类。Main通过调用main方法来使用HelloWorld类。

HelloWorld.java

public class HelloWorld {    @Override    public String toString()    {       return "Hello, World!";    } }

Main.java

import static java.lang.System.out;   public class Main {    public static void main(final String[] arguments)    {       out.println(new HelloWorld());    } }

为了展示classpath和扩展机制的主要区别，我将会把编译过的HelloWorld.class文件归档到一个jar包里，命名为HelloWorld.jar。并把它放在一个跟编译过的Main.class不同的目录下。

为了展示传统的classpath的使用，我把HelloWorld.jar放在一个叫做C:\hello的目录下并且会用通配符访问JAR来给Main使用。下面的两个截图对此进行了展示。

上面的截图说明，当某个类是在扩展目录下的某个JAR里，Java launcher甚至不需要把HelloWorld.class放到同一个目录下或者在classpath中指定。这常常被用来说明使用扩展机制的优点。因为所有在这个JRE（或者可能是主机上的所有应用）上运行的程序都可以不用在classpath上指定就能看到扩展目录下的类。

使用传统classpath方式——指导应用去加载JAR中的类，包含.class文件的JAR文件必须以.jar结尾。接下来的截图展示了当把在 classpath引用的目录下的HelloWorld.jar重命名为HelloWorld.backup之后所发生的事情。

***一张截图展示了，扩展目录下过时的HelloWorld类优先于同一目录下的新定义的HelloWorld类加载。甚至当我把当前目录写进 classpath中，扩展目录下的旧版本的类仍然优先。接下来的图也同样展示了扩展目录下的JAR文件“隐藏”了更新的JAR以及其中类的新方法。这些扩展目录下的JAR文件甚至都不是以.jar结尾的。

刚刚展示的这个例子，在扩展目录下JAR导致的众多问题来说不算很复杂。例子中，至少有一个NoSuchMethodError来提醒这个问 题。一个潜在的更加复杂的情况是，旧的类有和新类一样的方法签名但实现的方式已经过时。在这种情况下，可能没有错误、异常或者throwable中任何一种，但是应用的逻辑不会像预期那样工作。旧的方法可能会一直存在代码的底层直到被发现。当缺乏单元测试或其他测试时尤其如此。

使用扩展目录会让开发人员变得轻松。因为扩展目录下JAR文件中的类，可以被所有运行在与此扩展目录（如果在操作系统上在主机范围内启用扩展目录，那么所有主机上的JRE都可以访问）关联JRE上的应用访问。然而，随意使用扩展目录会有一定的风险。你会非常容易忘记扩展目录下过时的类。这会妨碍类加载器选择明显应当被加载的版本。这种情况下，本来应该让开发者感觉轻松的扩展机制会让他们非常痛苦。

Elliotte Rusty Harold提对扩展机制有一个警告：“尽管这些看上去很方便，从长远来看也是引入了一个隐患，迟早你会从一个你根本没想过的地方载入一个错误的类版本。这会浪费你不少时间调试”。Java教程同样提出警告（我在这里也着重强调）：“尽管这个机制扩展了平台的核心API，但是应该审慎使用。大部分情况，它是用于像JCP这样标准化比较好的接口，同时也适用于整个站点的接口”。

尽管扩展（可选包）机制与classpath机制很像，并且它们都用于部分的类加载，两者之间的区别也是非常值得注意的。特别的，记住所有的在扩展目录下的JAR文件（即使它们没有以.jar结尾）都会被加载是很重要的。给那些JARs重命名甚至改变他们的文件后缀名都不足以让类加载器忽略它们。另一方面，使用classpath的时候，重命名classpath中指定的JAR文件会使该JAR无法加载，改变后缀名后，即使在classpath中使用通配符也无法加载所有目录中的JAR。

一些情况下，扩展机制是比较好的选择，但是这种情况相当少。当处理预期以外的NoSuchMethodErrors问题时，记住扩展机制使很重要的。这样就会去检查看看是否问题就出在扩展的目录中。

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