クラスの検索方法
Java 起動ツールがクラスを検索する方法
Java 起動ツール java は、Java 仮想マシン (VM) を起動します。仮想マシンは、次の順序でクラスを検索してロードします。
- ブートストラップクラス - Java プラットフォームを構成するクラス。
rt.jarとその他のいくつかの重要な JAR ファイル内のクラスが含まれる。 - 拡張機能クラス - Java 拡張機能メカニズムを使用するクラス。拡張機能用ディレクトリに
.jarファイルとしてバンドルされている。 - ユーザークラス - 開発者とサードパーティーにより定義された、拡張機能メカニズムを利用しないクラス。これらのクラスの位置は、コマンド行で -classpath オプションを使用する (推奨) か、CLASSPATH 環境変数を使って指定する。(Windows または Solaris の「クラスパスの設定」を参照)。
実際には、この 3 つの検索パスは 1 つのシンプルなクラスパスに結合されます。これは、以前に使われていた「平坦な」クラスパスに似ていますが、現在のモデルには重要な相違点がいくつかあります。
- ブートストラップクラスを誤って「隠し」たり省略したりする間違いが比較的少なくなる。
- 通常は、ユーザークラスの位置を指定するだけで済む。ブートストラップクラスと拡張機能クラスは、「自動的」に検出される。
- ツールのクラスは、現在は別のアーカイブ (tools.jar) に分けられており、ユーザークラスパスに含まれている場合にだけ使用できる (簡単な説明を後述する)。
Java 起動ツールがブートストラップクラスを検索する方法
ブートストラップクラスは、Java 2 Platform を実装しているクラスです。ブートストラップクラスは、jre/lib ディレクトリの rt.jar とその他のいくつかの JAR ファイルに格納されています。これらのアーカイブは、システムプロパティー sun.boot.class.path に格納されているブートストラップクラスパスの値によって指定されます。このシステムプロパティーは参照専用なので、直接修正しないでください。
ブートストラップクラスパスの再定義が必要になることはほとんどありません。まれに、別のコアクラスのセットを使用する必要が生じた場合には、非標準オプション -Xbootclasspath を使って行うことができます。
Java 2 SDK ツールを実装するクラスは、ブートストラップクラスとは別のアーカイブに分けられています。ツールアーカイブは、SDK の /lib/tools.jar ファイルです。開発ツールは、起動ツールを呼び出すときに、このアーカイブをユーザークラスパスに追加します。ただし、この追加後のユーザークラスパスは、ツールを実行するためだけに使用されます。ソースコードを処理するツール (javac と javadoc) は、追加後のクラスパスではなく、元のクラスパスを使用します。(詳細は、このあとの「javac と javadoc がクラスを検索する方法」を参照してください)。
Java 起動ツールが拡張機能クラスを検索する方法
拡張機能クラスは、Java プラットフォームを拡張するクラスです。拡張機能ディレクトリ jre/lib/ext 内の .jar ファイルはすべて拡張機能とみなされ、Java 拡張機能フレームワークを使ってロードされます。拡張機能ディレクトリ内の圧縮されていないクラスファイルは、見つけることができません。.jar ファイル (または .zip ファイル) 内に含まれている必要があります。拡張機能ディレクトリの位置を変更するためのオプションはありません。
jre/lib/ext ディレクトリに複数の .jar ファイルが含まれており、次のように、これらのファイルに同じ名前のクラスが含まれている場合、
smart-extension1_0.jar contains class smart.extension.Smart
smart-extension1_1.jar contains class smart.extension.Smart
実際にロードされるクラスは未定義になります。
Java 起動ツールがユーザークラスを検索する方法
ユーザークラスは、Java プラットフォーム上に構築されるクラスです。ユーザークラスを探すために、起動ツールは、ユーザークラスパス (クラスファイルの入ったディレクトリ、JAR アーカイブ、ZIP アーカイブのリスト) を参照します。
クラスファイルは、そのクラスの完全修飾名が反映されたサブパス名を持ちます。たとえば、クラス com.mypackage.MyClass が /myclasses に格納されている場合、/myclasses はユーザークラスパスに含まれている必要があり、クラスファイルへのフルパスは /myclasses/com/mypackage/MyClass.class でなければいけません。クラスが myclasses.jar という名前のアーカイブ内に格納されている場合、myclasses.jar はユーザークラスパスに含まれている必要があり、クラスファイルはアーカイブ内に com/mypackage/MyClass.class として格納されていなければいけません。
ユーザークラスパスは文字列として指定され、Solaris ではクラスパスエントリはコロン (:) で区切られ、Microsoft Windows システムではエントリはセミコロン (;) で区切られます。Java 起動ツールは、ユーザークラスパス文字列をシステムプロパティー java.class.path に書き込みます。この値は、次のいずれかのソースから取得されます。
- デフォルト値「
.」。ユーザークラスファイルは、現在のディレクトリ内 (パッケージ内の場合、その下) のすべてのクラスファイル。 - CLASSPATH 環境変数の値。デフォルト値をオーバーライドする。
- -cp または -classpath コマンド行オプションの値。デフォルト値と CLASSPATH 値の両方をオーバーライドする。
- -jar オプションで指定された JAR アーカイブ。ほかのすべての値をオーバーライドする。このオプションを使用する場合、すべてのユーザークラスは指定されたアーカイブからのものである必要がある。
Java 起動ツールが JAR-class-path クラスを検索する方法
JAR ファイルには通常、「マニフェスト」 (その JAR の内容をリストしたファイル) が含まれます。マニフェストには、クラスパスをさらに拡張する (その JAR ファイルからクラスをロードしているときのみ)、JAR-class-path を定義できます。JAR-class-path によってアクセスされるクラスは、次の順序で検索されます。
- 一般的に、JAR-class-path エントリによって参照されるクラスは、JAR ファイルの一部であるかのように検索される。JAR-class-path 内の JAR ファイルは、クラスパス内でその JAR ファイルより前にあるエントリのあと、かつ、その JAR ファイルよりあとにあるエントリの前に検索される。
- ただし、JAR-class-path が、すでに検索された JAR ファイル (たとえば、拡張機能、またはクラスパス内でそれより前に記述されている JAR ファイル) を指している場合は、その JAR ファイルが再度検索されることはない。(この最適化により効率が向上し、循環検索が回避される。)このような JAR ファイルは、クラスパスの前の方で認識された時点で検索される。
- JAR ファイルが拡張機能としてインストールされている場合は、その JAR ファイルによって定義されるすべての JAR-class-path は無視される。拡張機能が必要とするクラスはすべて、SDK の一部であるか、それ自体が拡張機能としてインストールされていると見なされる。
javac と javadoc がクラスを検索する方法
javac および javadoc の各ツールは、2 つの異なった方法でクラスファイルを使用します。
- Java アプリケーションと同様に、javac と javadoc を実行するためには、さまざまなクラスファイルをロードする必要がある。
- 処理対象のソースコードを処理するために、javac と javadoc は、ソースコードで使用されているオブジェクト型の情報を取得する必要がある。
ソースコード参照を解決するために使用されるクラスファイルのほとんどは、javac と javadoc の実行に使用されるのと同じクラスファイルです。ただし、いくつかの重要な例外があります。
- javac と javadoc はどちらも、javac または javadoc の実装とは無関係なクラスやインタフェースへの参照を解決することがしばしばある。参照されているユーザークラスとインタフェースに関する情報は、クラスファイルまたはソースコードファイル (あるいはその両方) の形式で存在する。
tools.jar内のツールクラスは、javac と javadoc を実行するためだけに使用される。ツールクラスは、tools.jarがユーザークラスパス内にある場合を除いて、ソースコード参照を解決するためには使用されない。- プログラマは、代替 Java プラットフォーム実装を使って、ブートクラスまたは拡張機能クラス参照を解決したい場合がある。javac と javadoc はどちらも、-bootclasspath および -extdirs オプションでこれをサポートする。これらのオプションを使用しても、javac ツールまたは javadoc ツール自体の実行に使用されるクラスファイルセットは変更されない。
参照されるクラスがクラスファイルとソースファイルの両方で定義されている場合、javadoc は常にソースファイルを使用します (javadoc はソースファイルをコンパイルしない)。同じ状況の場合に、javac はクラスファイルを使用しますが、古くなったと判断されるクラスファイルは自動的に再コンパイルします。自動再コンパイルの規則については、Windows または Solaris 用の javac ドキュメントで説明されています。
デフォルトでは、javac と javadoc は、ユーザークラスパスからクラスファイルとソースコードファイルの両方を検索します。-sourcepath オプションが指定されている場合、javac と javadoc は、指定されたソースファイルパスでのみソースファイルを検索します。ただし、クラスファイルは同様にユーザークラスパスから検索されます。
クラスのロードとセキュリティーポリシー
クラスまたはインタフェースを使用するためには、クラスローダでロードする必要があります。特定のクラスローダの使い方により、そのクラスローダに関連するセキュリティーポリシーが決定されます。
プログラムでは、クラスローダオブジェクトの loadClass メソッドを呼び出すことにより、クラスまたはインタフェースをロードできます。ただし通常は、プログラムは単に参照することによってクラスやインタフェースをロードします。これにより内部クラスローダが呼び出されます (セキュリティーポリシーを拡張機能およびユーザークラスに適用できます)。セキュリティーポリシーが有効になっていなかった場合でも、すべてのクラスが「信頼」されます。セキュリティーポリシーが有効な場合でも、ブートストラップクラスには適用されません (常に「信頼」されます)。
有効になっているときは、セキュリティーポリシーはシステムおよびユーザーポリシーファイルによって設定されます。Java 2 SDK はシステムポリシーファイルをインクルードします (拡張機能クラスに「信頼」ステータスを付与し、ユーザークラスに基本的な制限を適用します)。
セキュリティーポリシーの有効化または設定については、「セキュリティー機能」を参照してください。
注: Java 1.1 プラットフォームで使われていたセキュリティープログラミング技法の中には、Java 2 Platform のクラスロードモデルと互換性のないものがあります。