一、什么是擴(kuò)展機(jī)制？
從1.2版開始，Java 平臺(tái)引入了一種機(jī)制——擴(kuò)展（Extension），這種機(jī)制提供了一種標(biāo)準(zhǔn)的、方便的方式，以使在同一Java平臺(tái)上運(yùn)行的應(yīng)用程序" title="應(yīng)用程序">應(yīng)用程序都能使用客戶提供的（非平臺(tái)本身提供的）API。通過擴(kuò)展機(jī)制，可以使用一些自己所寫的包和類對(duì)Java平臺(tái)進(jìn)行增強(qiáng)，我們暫且稱這些類或包為“擴(kuò)展”。采用擴(kuò)展機(jī)制，不用在類路徑（classpath）上添加“擴(kuò)展”，運(yùn)行環(huán)境也能找到并加載" title="加載">加載這些“擴(kuò)展” 。從這一點(diǎn)看，“擴(kuò)展”就像Java平臺(tái)的核心類一樣，這也正是這些類之所以稱為“擴(kuò)展”的原因——它們實(shí)際上是對(duì)Java平臺(tái)核心API進(jìn)行了擴(kuò)展，更加加強(qiáng)了“Write Once，Run Anywhere”的理念。
如圖1所示，“擴(kuò)展”就是將類打包成“JAR”文件，成為Java平臺(tái)的可添加的模塊，它們的類和公共的API對(duì)于運(yùn)行在Java平臺(tái)上的任何應(yīng)用程序都是可以使用的。不但如此，Java的擴(kuò)展機(jī)制還提供了一種通過遠(yuǎn)程下載供Applet使用“擴(kuò)展”的方式。
二、擴(kuò)展的方式
有兩種擴(kuò)展方式，分別適于不同的環(huán)境，下面我們通過簡(jiǎn)單示例說明如何應(yīng)用Java平臺(tái)的擴(kuò)展機(jī)制。
方式一：安裝擴(kuò)展?
“安裝擴(kuò)展”是指將“擴(kuò)展”的JAR文件放在Java運(yùn)行環(huán)境（JRE）軟件安裝" title="軟件安裝">軟件安裝目錄中的/lib/ext目錄下（注意：是JRE軟件安裝目錄下的/lib/ext/目錄）。JRE是Java開發(fā)工具包（Java Development Kit，JDK）的運(yùn)行部分，JRE既可以單獨(dú)使用，也可以作為JDK的一部分而使用（如果只是提供運(yùn)行環(huán)境，而不是用以開發(fā)，僅僅安裝JRE就可以了）。JDK軟件的目錄樹如下所示：
JRE就是上圖中灰色部分，它是JDK的真子集。不論JRE是單獨(dú)使用，還是作為JDK的一部分，在JRE中的 /lib/ext目錄下的任何JAR文件都自動(dòng)作為運(yùn)行環(huán)境的“擴(kuò)展”。
例如，我們創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的“擴(kuò)展”，含有一個(gè)類Square，用于計(jì)算一個(gè)整數(shù)的平方。代碼如下：
public final class Square{
?????? public static int getSquare(int a){
????????????? return a*a;
?????? }
}
Square 類含有一個(gè)方法——getSquare，它以一個(gè)整數(shù)為參數(shù)，返回這個(gè)整數(shù)的平方。
假使有一個(gè)應(yīng)用程序（Application）——ComputeSquareApp，要使用Square類，代碼如下：
public class ComputeSquareApp{
?????? public static void main(String[] args){
????????????? int s=10;
????????????? System.out.println('整數(shù)'+s+'的平方是'+Square.getSquare(s));
?????? }
}
假如我們已將Square類打包成square.jar文件，那么在不使用擴(kuò)展機(jī)制的情況下怎么運(yùn)行ComputeSquareApp這個(gè)應(yīng)用程序呢？因?yàn)镾quare類不是Java平臺(tái)的一部分（是我們自己定義的類），所以，如果square.jar是在目錄 c:myjava下，為了正常運(yùn)行ComputeSquareApp，則應(yīng)當(dāng)使用如下命令：
java –classpath ?.;c:myjavasquare.jar ComputeSq?
也就是命令中的類路徑既要包含ComputeSquareApp.class文件所在的當(dāng)前目錄，又要包含square.jar的路徑。
下面我們看一下在采用擴(kuò)展機(jī)制時(shí)如何運(yùn)行ComputeSquareApp程序。要使Square類成為“擴(kuò)展”，需要將square.jar文件放在JRE的 lib/ext目錄下，這樣，就使Square類自動(dòng)成為安裝方式" title="安裝方式">安裝方式的“擴(kuò)展”。因?yàn)槲覀儗quare.jar作為安裝方式的“擴(kuò)展”，運(yùn)行環(huán)境就能夠找到并加載Square類，即使我們不指定Square的類路徑。這樣，我們?cè)诿钚兄苯虞斎胂旅娌粠ь惵窂降拿?，就能運(yùn)行程序：
java ComputeSquareApp?
同樣，在這個(gè)做了擴(kuò)展的系統(tǒng)下運(yùn)行的任何Applet或Application都可以找到并使用Square類。
方式二：“下載擴(kuò)展”?
“下載擴(kuò)展”是指在其它JAR文件的清單（manifest）文件的Class-Path頭中列出的JAR文件中的類，“下載擴(kuò)展”不像“安裝擴(kuò)展”那樣處于JRE中，它僅是在需要時(shí)從所指定的URL加載。例如，a.jar和b.jar是兩個(gè)在同一目錄下的JAR文件，a.jar的manifest文件包含下面的" title="面的">面的頭：
Class-Path：b.jar
那么b.jar中的類就可用作a.jar中類的“下載擴(kuò)展”，這樣b.jar中的類不用寫在類路徑上，a.jar中的類就可以調(diào)用b.jar中的類（a.jar自身可以是也可以不是“擴(kuò)展”）。
為了更好理解“下載擴(kuò)展”，讓我們看一個(gè)例子。
假如我們創(chuàng)建了一個(gè)要使用前面Square類的Applet——ComputeSquareApplet：
import java.applet.Applet;
import java.awt.*;
public class ComputeSquareApplet extends Applet {
??? int s=10;
???
??? public void paint(Graphics g) {
??????? g.drawString('整數(shù)'+s+'的平房是'
????????????????????? + Square.getSquare(s), 10, 10);
??? }
}
這個(gè)Applet通過調(diào)用Square類的方法getSquare計(jì)算一個(gè)整數(shù)的平方。然而，這個(gè)Applet是下載到調(diào)用方的機(jī)器上運(yùn)行的，調(diào)用方的系統(tǒng)中并沒有Square類，所以若不采取措施ComputeSquareApplet是不能正常運(yùn)行的。解決這個(gè)問題的方式之一就是將Square類做成“下載擴(kuò)展”，在ComputeSquareApplet運(yùn)行時(shí)可以加載“下載擴(kuò)展”。
如何做呢？首先將Square類打包成Square.jar文件，將ComputeSquareApplet打包成ComputeSquareApplet.jar文件(須將Square.jar列到ComputeSquareApplet.jar的manifest文件頭部的Class-Path中)，這樣Square類就會(huì)被當(dāng)做“下載擴(kuò)展” 。ComputeSquareApplet.jar的manifest文件就像下面這樣：
Manifest-Version: 1.0
Class-Path: RectangleArea.jar
上面ComputeSquareApplet.jar的manifest文件的Class-Path沒有特別指明路徑，表示Square.jar和ComputeSquareApplet.jar處于同一個(gè)目錄中。
另外，如果Applet或Application使用了不止一個(gè)擴(kuò)展，我們可以在manifest文件中列出多個(gè)URL，例如，下面就是一個(gè)有效的Class-Path頭：
Class-Path: area.jar servlet.jar ?images/
在Class-Path頭中列出的URL如果不是以“/”結(jié)尾，就表示是JAR文件，如果以“/”結(jié)尾則表示是目錄，在上面的例子中，images/就是目錄，其中含有Applet或Application所需的資源。
我們還可以使用多個(gè)Class-Path頭指定多個(gè)擴(kuò)展的URL。例如：
Class-Path: area.jar
Class-Path: servlet.jar
“下載擴(kuò)展”還可以是“擴(kuò)展鏈”，也就是一個(gè)“下載擴(kuò)展”還可以有一個(gè)“Class-Path”頭指向另一個(gè)“擴(kuò)展”，第二個(gè)“擴(kuò)展”還可以指向第三個(gè)“擴(kuò)展”，……
三、擴(kuò)展機(jī)制的背后
為什么使用“擴(kuò)展”就不用指明類路徑了呢？是因?yàn)閿U(kuò)展機(jī)制利用了Java平臺(tái)（1.2版之后）的新類加載機(jī)制。當(dāng)需要為應(yīng)用程序加載一個(gè)新的類時(shí)，運(yùn)行環(huán)境從以下位置并且按以下順序搜索這個(gè)新類：
1．????????????? 引導(dǎo)（Bootstrap）類：rt.jar文件中的運(yùn)行時(shí)類以及i18n.jar文件中的國(guó)際化類。
2．????????????? “安裝擴(kuò)展”：JRE中l(wèi)ib/ext目錄下JAR文件中的類。
3．????????????? 指明的類路徑：系統(tǒng)屬性java.class.path所指明的路徑下的類以及這些路徑下的JAR文件中的類。如果類路徑中的JAR文件的manifest文件帶有Class-Path屬性，那么Class-Path所指定的類也會(huì)被搜索。默認(rèn)情況下，java.class.path屬性的值是“.”，即當(dāng)前路徑，我們可以通過設(shè)置環(huán)境變量“CLASSPATH”或者在命令行中使用“-classpath”或“-cp”選項(xiàng)改變這個(gè)屬性值。
按照上面的順序，我們可知只有在rt.jar、i18n.jar以及“安裝擴(kuò)展”中沒有找到所需的類時(shí)，才會(huì)在類路徑所指的地方進(jìn)行搜索。我們采用擴(kuò)展機(jī)制時(shí)，由于運(yùn)行環(huán)境自動(dòng)從“安裝擴(kuò)展”中加載所需的類，因此，就不用再特別指明類路徑了。