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JAVA基础：Java 启动器如何查找类

网络发表时间 2007-1-22

自举类 - 构成 Java 平台的类，包括 rt.jar 和 i18n.jar 中的类。
扩展类 - 使用 Java 扩展机制的类。它们被捆绑为 .jar 文件，位于扩展目录中。
用户类 - 开发人员和第三方定义的类，不使用扩展机制。在命令行上使用 -classpath 选项（常用方法）或使用 CLASSPATH 环境变量可识别这些类的位置（参见设置 Windows 或 Solaris 的 Classpath）。
实际上，这三个搜索路径将被连为一个简单的类路径。这有点象以前使用的“单级”类路径，但现在的模型有一些重要差别：

偶然“隐藏”或省略自举类相对困难一些。
通常只需指定用户类的位置。系统将“自动”查找自举类和扩展类。
工具类现在位于独立的归档中 (tools.jar)。只有当它包含在用户类路径中时才可用（稍后会有解释）。

Java 启动器如何查找自举类
自举类是实现 Java 1.2 平台的类。自举类在 /jdk1.2/jre/lib 中的 rt.jar 和 i18n.jar 归档中。这些归档由存储在 sun.boot.class.path 系统属性中的自举类路径值指定。该系统属性仅供引用，不应直接修改。

需要重新定义自举类路径的可能性较小。极少数情况下需要使用另一组核心类时，非标准选项 -Xbootclasspath 允许重新定义自举类路径。

注意：实现 JDK 开发工具的类与自举类在不同归档中。工具归档为 /jdk1.2/lib/tools.jar。调用启动器时，开发工具将该归档添加到用户类路径中。然而，这个扩大的用户类路径仅用于执行工具。处理源代码的工具 javac 和 javadoc 将使用初始类路径，而不是扩大后的类路径（有关详细信息，参见下面的 Javac 和 Javadoc 如何查找类）。

Java 启动器如何查找扩展类
扩展类是扩展 Java 平台的类。扩展目录中的每个 .jar 文件即被认为是扩展，且都使用 Java 扩展框架加载。我们不提供改变扩展目录位置的选项。

Java 启动器如何查找用户类
用户类是在 Java 平台上构建的类。查找用户类时，启动器需要使用用户类路径，它是一张目录、JAR 归档和包含类文件的 ZIP 归档的列表。

类文件有一个反映类全限定名的子路径名。例如，如果类 com.mypackage.MyClass 存储在 /myclasses 下，则 /myclasses 一定位于用户类路径中，且类文件的完全路径一定为 /myclasses/com/mypackage/MyClass.class。如果类存储在名为 myclasses.jar 的归档中，则 myclasses.jar 一定位于用户类路径中，且类文件一定作为 com/mypackage/MyClass.class 存储在归档中。

在 Solaris 中，我们用字符串指定用户类路径，而用冒号 (:) 分隔类路径项。java 启动器将用户类路径字符串放置在 java.class.path 系统属性中。该值可能的源为：

缺省值“.”意味着用户类文件是当前目录中的所有类文件（如果是在包中，则为当前目录下的）。
CLASSPATH 环境变量的值，它覆盖缺省值。
命令行选项 -cp 或 -classpath 的值，它覆盖缺省值和 CLASSPATH 值。
-jar 选项指定的 JAR 归档，它覆盖所有其它值。如果使用该选项，则所有用户类都来自指定的归档。

Java 启动器如何查找 JAR-CLASS-PATH 类
JAR 文件通常包含一个“清单” - 该文件列出 JAR 的内容。清单可以定义 JAR-CLASS-PATH ，而后者进一步扩展类路径（仅当从该 JAR 中加载类时）。查找 JAR-CLASS-PATH 访问的类时将按以下顺序进行：

通常，查找 JAR-CLASS-PATH 项引用的类时，即将其当作 JAR 文件的一部分。出现在 JAR-class-path 中的 JAR 文件将在 JAR-CLASS-PATH 前面的类路径项之后及 JAR-CLASS-PATH 后面的类路径项之前进行搜索。
然而，如果 JAR-CLASS-PATH 指向一个已搜索过的 JAR 文件（例如扩展或在类路径前面列出的 JAR 文件），则不再搜索该 JAR 文件（这种优化方式提高了效率，防止了循环搜索）。这样的 JAR 文件将在它出现的地方（类路径中更靠前的地方）进行搜索。
如果 JAR 文件作为扩展安装在 jdk 的 ext 子目录中，则忽略它所定义的 JAR-CLASS-PATH。我们假定扩展所需的所有类都是 JDK 的一部分或已作为扩展安装。

OldJava 启动器如何查找类
oldjava 启动器不支持 Java 扩展框架。下列情况下，它提供向后兼容性：

有一个实现 1.1 风格的安全管理器（与 1.2 类加载方法不兼容）的应用程序，或者
正在加载的类已生成，或以与 1.2 类结构不兼容的方式（例如用模糊器）管理。
（有关这些问题的详细信息，参见 Windows 或 Solaris 的 java 启动器参考页。）

oldjava 启动器在一个类路径中组合了自举类和用户类。用 oldjava 指定类路径的方法有两种：

在 CLASSPATH 环境变量中指定用户类路径。用户类路径加在预定义的自举类路径后。
用命令行选项 -cp 或 -classpath 指定完整的类路径。忽略 CLASSPATH 的值和预定义的自举类路径。
组合类路径存储在 java.class.path 系统属性中。

Javac 和 JavaDoc 如何查找类
javac 和 javadoc 工具使用两种不同方式使用类文件。

象其它 Java 应用程序一样，javac 和 javadoc 必须加载多种类文件才能运行。
要处理它们操作的源代码，javac 和 javadoc 必须获得源代码中所用对象类型的信息。
用来解析源代码引用的类文件大部分和用来运行 javac 和 javadoc 的类文件相同，但有重要的一些例外：

javac 和 javadoc 经常解析对与 javac 或 javadoc 的实现无关的类和接口的引用。有关被引用的用户类和接口的信息可能以类文件、源代码文件或二者结合起来的形式存在。
tools.jar 中的工具类仅用来运行 javac 和 javadoc。工具类不用来解析源代码引用，除非 tool.jar 在用户类路径中。
程序员可能要用另一种 Java 平台实现解析自举类或扩展类引用。利用 -bootclasspath 和 -extdirs 选项，javac 和 javadoc 都可以支持这种操作。使用这些选项不会修改用来运行 javac 或 javadoc 工具本身的类文件集。
如果在类文件和源文件中定义了被引用的类，则 javadoc 通常使用源文件（javadoc 不编译源文件）。同样情况下，javac 使用类文件，但会自动重新编译它认为过期的类文件。自动重新编译的规则将在 javac 文档（Windows 或 Solaris）中介绍。

缺省情况下，javac 和 javadoc 在用户类路径中搜索类文件和源代码文件。如果指定了 -sourcepath 选项，则 javac 和 javadoc 仅搜索指定的源文件路径。

类加载和安全策略
类或接口必须用类加载器加载后才能使用。对特定类加载器的使用确定了与类加载器关联的安全策略。

程序可通过调用类加载器对象的 loadClass 方法加载类或接口，但通常程序仅通过引用方式进行加载。这样就将调用内部类加载器，它对扩展类和用户类应用安全策略。如果未启用安全策略，则所有类都是“可信任的”。即使启用了安全策略，也不适用于自举类。它永远是“可信任的”。

启用后，系统和用户策略文件将对安全策略进行配置。JDK 软件包括一个系统策略文件，它对扩展类授予“可信任”状态，并对用户类设置基本限制。

要启用或配置安全策略，参见安全功能。

注意：一些 Java 1.1 平台使用的安全编程技术与 1.2 类加载模型不兼容。为了对已有代码提供临时支持，这一版本包括 oldjava 启动器，它使用 1.1 类加载模型。

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