JAR 文件完整指南：從創建、簽名、清單屬性到雙擊運行與模塊化演進

JAR 本質：Java 專用的 ZIP 封裝格式

• 基於 ZIP 压缩算法，存儲類文件、資源文件、元數據
• 核心差異：META-INF/MANIFEST.MF 清單文件定義入口點、版本、依賴、簽名、模塊化信息
• 跨平台分發單元：java -jar app.jar 一條命令運行

基礎操作：命令行 jar 工具

創建 JAR

# 編譯源碼
javac -d out src/com/example/Hello.java

# 創建可運行 JAR (c=create, v=verbose, f=file, m=manifest)
# 方式一：指定主類
jar cvfe app.jar com.example.Hello -C out .

# 方式二：使用預寫清單
echo "Main-Class: com.example.Hello" > manifest.txt
jar cvfm app.jar manifest.txt -C out .

# 方式三：模塊化 JAR (JDK 9+)
jar cvfe app.jar com.example.Hello --module-version 1.0 -C out .

查看內容

jar tf app.jar                    # 列出文件
jar tvf app.jar                   # 詳細信息 (大小、時間、壓縮率)
jar xf app.jar                    # 解壓全部
jar xf app.jar com/example/Hello.class  # 解壓單個文件

更新 JAR

jar uvf app.jar com/example/Hello.class  # 更新/添加文件
jar uvfm app.jar manifest.txt            # 更新清單屬性

清單文件深度解析

核心屬性

Manifest-Version: 1.0
Created-By: 17.0.2 (Oracle Corporation)
Main-Class: com.example.Hello           # 入口類
Class-Path: lib/dep1.jar lib/dep2.jar   # 依賴路徑 (相對路徑、空格分隔、不支持通配符)
Sealed: true                            # 密封包 (防止包分散在多 JAR)
Implementation-Title: MyApp
Implementation-Version: 1.0.0
Implementation-Vendor: MyCompany
Specification-Title: MyAPI
Specification-Version: 1.0
Multi-Release: true                     # 多版本 JAR (JDK 9+)
Automatic-Module-Name: com.example.app  # 自動模塊名 (JDK 9+ 非模塊化 JAR)

包級別屬性 (密封/簽名/版本)

Name: com/example/api/
Sealed: true
Specification-Version: 1.0
Implementation-Version: 1.0.0

可運行 JAR 的三大陷阱與解決

進階特性

1. JAR 簽名與驗證 (安全分發)

# 生成密鑰庫
keytool -genkeypair -alias mykey -keystore my.keystore -storepass 123456 -keypass 123456

# 簽名
jarsigner -keystore my.keystore -storepass 123456 -signedjar app-signed.jar app.jar mykey

# 驗證
jarsigner -verify -verbose -certs app-signed.jar

# 運行時驗證策略
java -Djava.security.manager -Djava.security.policy=policy.all -jar app-signed.jar

簽名機制：對每個條目計算 SHA-256 摘要，存入 MANIFEST.MF，再對清單簽名生成 .SF、.DSA/.RSA/.EC 文件。運行時驗證完整性與發布者身份。

2. 多版本 JAR (JDK 9+)

jar cvfe mr.jar com.example.Main --release 8 -C out8 . --release 11 -C out11 . --release 17 -C out17 .

• 目錄結構：META-INF/versions/8/, META-INF/versions/11/, META-INF/versions/17/
• 運行時 JVM 自動選擇最高匹配版本類文件
• 實現同一 JAR 支持舊版本兼容與新版本特性 (VarHandle、Records、Pattern Matching)

3. 模塊化 JAR (JDK 9+ JPMS)

# module-info.java
module com.example.app {
    requires java.sql;
    requires org.slf4j;
    exports com.example.api;
    uses com.example.spi.Service;
    provides com.example.spi.Service with com.example.impl.ServiceImpl;
}

# 編譯
javac -d out --module-source-path src $(find src -name "*.java")

# 打包模塊化 JAR
jar cvfe app.jar com.example.Main --module-version 1.0 -C out .

• module-info.class 置於 JAR 根目錄
• 強封裝：僅導出包可被外部訪問，內部實現完全隱藏
• 模塊路徑 (-p) 替代類路徑 (-cp)，可靠構建、啟動更快

構建工具集成：Maven/Gradle 最佳實踐

Maven Shade Plugin (Fat JAR)

    org.apache.maven.plugins
    maven-shade-plugin
    3.4.1
    
        
            package
            shade
            
                
                    
                        com.example.Main
                    
                    
                        META-INF/spring.factories
                    
                    
                
                true 
            
        
    

Spring Boot Maven Plugin (生產級標準)

    org.springframework.boot
    spring-boot-maven-plugin
    
        com.example.Application
        
            true 
        
    
    
        
            repackage
        
    

特性：嵌入式容器、自定義類加載器 (加載 BOOT-INF/lib/)、Profile 配置、Actuator 端點、Docker 原生構建 (spring-boot:build-image)。

從 JAR 到現代分發：模塊化、原生映像、容器鏡像

總結

JAR 是 Java 生態的基礎貨幣。掌握 jar 命令行、清單屬性、簽名驗證、多版本/模塊化特性，配合 Maven/Gradle 插件最佳實踐，能構建出可運行、可驗證、可演進、生產就緒的分發產物。現代項目請直接擁抱 Spring Boot Fat JAR / 模塊化 JAR / GraalVM Native Image / Docker 鏡像 四大分發形態，告別手工拼裝與類路徑地獄。