Java 擴展機制在Java教程中被描述為一種“通過標準可擴展的方式來讓Java平臺上所有應用使用自定義API”。正如在理解擴展機制進行類加載中描述的，“擴展框架充分使用了類加載代理機制”。這種機制會在rt.jar引導（boot）類加載之后，標準classpath中的類加載之前，加載擴展類。

擴展目錄的工作機制在類的加載上與classpath有點類似。對Java應用程序來說，所有擴展目錄下JAR文件包含的類都可以訪問。然而，會有一些關鍵的不同點。這些區別會在下面的文字中高亮顯示。

一個最重要且值得重視的問題是，擴展機制會找出所有jar格式的文件，即使文件后綴名不是.jar。這意味著，改變classpath中的jar文件后綴名以此逃過通配符的篩選，這種方法在擴展目錄中行不通。

我會用一些簡單的例子來展示一些上面提到的區別。接下來的兩段代碼是一個簡單的HelloWorld類和一個main應用程序中的Main類。Main通過調用main方法來使用HelloWorld類。

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()); 
   } 
} 

為了展示classpath和擴展機制的主要區別，我將會把編譯過的HelloWorld.class文件歸檔到一個jar包里，命名為HelloWorld.jar。并把它放在一個跟編譯過的Main.class不同的目錄下。

為了展示傳統的classpath的使用，我把HelloWorld.jar放在一個叫做C:\hello的目錄下并且會用通配符訪問JAR來給Main使用。下面的兩個截圖對此進行了展示。

以上兩個截圖說明，盡管我刪掉了當前目錄下的HelloWorld.class，Java 主應用仍然能加載它。這是因為Java launcher被告知（通過-classpath這個可選參數）去C:\hello目錄下尋找。使用擴展機制，不需要把類放到當前目錄或者指定到 classpath下就可以加載。接下來的截圖展示了這一點。

上面的截圖說明，當某個類是在擴展目錄下的某個JAR里，Java launcher甚至不需要把HelloWorld.class放到同一個目錄下或者在classpath中指定。這常常被用來說明使用擴展機制的優點。因為所有在這個JRE（或者可能是主機上的所有應用）上運行的程序都可以不用在classpath上指定就能看到擴展目錄下的類。

使用傳統classpath方式——指導應用去加載JAR中的類，包含.class文件的JAR文件必須以.jar結尾。接下來的截圖展示了當把在 classpath引用的目錄下的HelloWorld.jar重命名為HelloWorld.backup之后所發生的事情。

上面這張圖展示了當classpath引用的目錄下JAR文件沒有以.jar結尾時發生的NoClassDefFoundError異常。可能有點令人驚訝，擴展機制不是這樣工作的。所有在擴展目錄下的JAR文件，不管后綴名是什么甚至沒有后綴名都會被加載。接下來的截圖展示了這一點。

這張圖展示了，給在擴展目錄中的JAR文件重命名為沒有后綴的文件并不妨礙類加載器加載JAR文件中的類。換句話說，類加載機制是通過文件類型而不是文件名或后綴來加載所有在擴展目錄中的JAR文件的。正如可選包（Optional Package）概覽所總結的，“JAR文件本身沒有什么特別的地方，其中包含的class文件也沒有讓JAR成為已安裝過的可選包。只有位于jre/lib/ext下，才可能讓JAR成為已安裝的可選包。”

在擴展目錄中放包含太多類定義的JAR會有一些風險和負面效果。例如，當我們看到classpath中所指定的類方法存在，還報出NoSuchMethodErrors異常，會令人非常惱火。這是我以前寫過眾多可以導致NoSuchMethodError問題的其中一個。但是忘記擴展目錄下JAR文件中的過時（outdated）和廢棄的（obsolete）類是另一個潛在的原因。接下來會展示這一點。

接下來的兩段代碼展示了Main.java和HelloWorld.java修改后的版本。特別要注意的是，HelloWorld有一個全新的方法，這個 方法會被新版本的Main調用。在這個例子中，我會把新編譯的HelloWorld.class文件和Main放在同一個目錄下。這樣當我運行Main 的時候，就能證明擴展目錄下的JAR中過時的類會比當前目錄下的新類優先加載。

修改后的Hello World.java（新方法）

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

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

***一張截圖展示了，擴展目錄下過時的HelloWorld類優先于同一目錄下的新定義的HelloWorld類加載。甚至當我把當前目錄寫進 classpath中，擴展目錄下的舊版本的類仍然優先。接下來的圖也同樣展示了擴展目錄下的JAR文件“隱藏”了更新的JAR以及其中類的新方法。這些擴展目錄下的JAR文件甚至都不是以.jar結尾的。

剛剛展示的這個例子，在擴展目錄下JAR導致的眾多問題來說不算很復雜。例子中，至少有一個NoSuchMethodError來提醒這個問 題。一個潛在的更加復雜的情況是，舊的類有和新類一樣的方法簽名但實現的方式已經過時。在這種情況下，可能沒有錯誤、異常或者throwable中任何一種，但是應用的邏輯不會像預期那樣工作。舊的方法可能會一直存在代碼的底層直到被發現。當缺乏單元測試或其他測試時尤其如此。

使用擴展目錄會讓開發人員變得輕松。因為擴展目錄下JAR文件中的類，可以被所有運行在與此擴展目錄（如果在操作系統上在主機范圍內啟用擴展目錄，那么所有主機上的JRE都可以訪問）關聯JRE上的應用訪問。然而，隨意使用擴展目錄會有一定的風險。你會非常容易忘記擴展目錄下過時的類。這會妨礙類加載器選擇明顯應當被加載的版本。這種情況下，本來應該讓開發者感覺輕松的擴展機制會讓他們非常痛苦。

Elliotte Rusty Harold提對擴展機制有一個警告：“盡管這些看上去很方便，從長遠來看也是引入了一個隱患，遲早你會從一個你根本沒想過的地方載入一個錯誤的類版本。這會浪費你不少時間調試”。Java教程同樣提出警告（我在這里也著重強調）：“盡管這個機制擴展了平臺的核心API，但是應該審慎使用。大部分情況，它是用于像JCP這樣標準化比較好的接口，同時也適用于整個站點的接口”。

盡管擴展（可選包）機制與classpath機制很像，并且它們都用于部分的類加載，兩者之間的區別也是非常值得注意的。特別的，記住所有的在擴展目錄下的JAR文件（即使它們沒有以.jar結尾）都會被加載是很重要的。給那些JARs重命名甚至改變他們的文件后綴名都不足以讓類加載器忽略它們。另一方面，使用classpath的時候，重命名classpath中指定的JAR文件會使該JAR無法加載，改變后綴名后，即使在classpath中使用通配符也無法加載所有目錄中的JAR。

一些情況下，擴展機制是比較好的選擇，但是這種情況相當少。當處理預期以外的NoSuchMethodErrors問題時，記住擴展機制使很重要的。這樣就會去檢查看看是否問題就出在擴展的目錄中。

原文鏈接： marxsoftware 翻譯： ImportNew.com - 孟 冰川

譯文鏈接： http://www.importnew.com/13919.html