Java核心: JarIndex的使用

在讲解Java类加载器的时候，我们发现URLClassLoader加载类或资源时通过访问ClassPath下的每一个路径，来确定类是否存在的，假设我们执行的命令是这样的

java -classpath D:\DiveInSpring\target\classes;C:\lib\spring-expression.jar;C:\lib\spring-boot-loader.jar  com.keyniu.dis.cl.TestLoad

如果我们代码里使用了org.springframework.boot.loader.launch.Archive，我们的类加载器会依次尝试在每个ClassPath下每个元素

D:\DiveInSpring\target\classes，查找org/springframework/boot/loader/launch/Archive.class
C:\lib\spring-expression.jar，查找org/springframework/boot/loader/launch/Archive.class
C:\lib\spring-boot-loader.jar，查找org/springframework/boot/loader/launch/Archive.class

一个复杂的大型项目依赖几十个上百个第三方jar是很常见的，总是这么查找显然是极其低效的。改善这类低效的顺序查找的方法，最常见的就是创建索引，就像MySQL为表建立索引，Java提供了JarIndex用来表示对Jar文件的索引。

1. 查看索引

使用jar命令打包的时候，如果需要建立索引，会创建一个META-INF/INDEX.LIST文件，我们来看看这个文件的结构

在开头指定JarIndex的版本，独立一段，段和段之间用空行分隔
每个jar文件独立一段，下面跟踪这个jar下的目录(包)

这是TestJarIndex-1.0-SNAPSHOT.jar是我们的应用代码，lib/commons-lang3-3.12.0.jar是我们的第三方依赖

JarIndex-Version: 1.0

TestJarIndex-1.0-SNAPSHOT.jar
META-INF
META-INF/maven
META-INF/maven/org.keyniu
META-INF/maven/org.keyniu/TestJarIndex
org
org/keyniu

lib/commons-lang3-3.12.0.jar
...
org
org/apache
org/apache/commons
org/apache/commons/lang3
org/apache/commons/lang3/arch

2. 构建索引

执行jar打包时默认并不会创建META-INF/INDEX.LIST文件，我们需要在jar命令后添加-i选项

jar cvf TestJarIndex-1.0-SNAPSHOT.jar -i -C path/to/classes .

企业级应用中我们基本不可能使用原始的jar命令来打包，所以这里我们将重点放在Maven上。maven-jar-plugin插件通过index标签来支持-i选项

index=true，生成META-INF/INDEX.LIST文件
addClassPath=true，生成MANIFEST.MF的Class-Path属性，同时INDEX.LIST包含第三方jar的索引

<build>
  <plugins>
    <plugin>
      <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
      <artifactId>maven-jar-plugin</artifactId>
      <version>3.2.0</version>
      <configuration>
        <archive>
          <index>true</index>                        <!-- 添加 jar -i选项 -->
          <manifest>
            <addClasspath>true</addClasspath> <!--MANIFEST.MF添加Class-Path属性，INDEX.LIST包含第3方依赖-->
            <classpathPrefix>lib/</classpathPrefix> <!-- 第3方jar的路径前缀 -->
            <mainClass>com.keyniu.Main</mainClass>
          </manifest>
        </archive>
      </configuration>
    </plugin>
  </plugins>
</build>

生成的结果就是我们上一节查看索引展示的内容，接下来我们来看看我们怎么利用META-INF/INDEX.LIST来加快查找过程。

3. 使用索引

JarIndex定义在java.base/jdk.internal.util.jar中，要想正常使用，需要的IDEA的Run Configuration中先做模块导出

在Maven的编译插件中，做同样的导出

<plugin>
    <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
    <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
    <version>3.8.1</version>
    <configuration>
        <fork>true</fork>
        <compilerArgs>
            <arg>--add-exports</arg>
            <arg>java.base/jdk.internal.util.jar=ALL-UNNAMED</arg>
        </compilerArgs>
    </configuration>
</plugin>

1. 核心API

现在我们可以正常的使用JarIndex了，JarIndex的核心方法只有这6个，分别是:

read/write分别用来读取和写入INDEX.LIST文件的内容
merge用于将另一个JarIndex的内容合并进当前JarIndex
add用于将一个类/包和指定jar文件名关联
getJarFiles用于获取JarIndex关联的所有jar文件名，即INDEX.LIST出现的所用jar文件名

2. 构建JarIndex

通过JarFile创建JarIndex对象的实例

public static void main(String[] args) throws IOException {
    String jarFileName = "D:\\Workspace\\TestJarIndex\\target\\TestJarIndex-1.0-SNAPSHOT.jar";
    String className = "org/keyniu/Main.class";
    JarFile jarFile = new JarFile(jarFileName);
    Manifest manifest = jarFile.getManifest();
    JarIndex jarIndex = JarIndex.getJarIndex(jarFile);
}