Кофе-брейк #148. Как превратить любую Java-программу в автономный EXE-файл

Источник: Mccue.dev Сегодня вы узнаете, как создать из Java-программы исполняемый EXE-файл для запуска в операционной системе Windows. Двойной щелчок для запуска — один из самых простых способов открыть программу. Если у человека, которому вы хотите показать свое приложение, уже установлена ​​правильная версия Java, для запуска он может дважды щелкнуть файл jar. Если же у него не установлена ​​Java, то есть способы создать исполняемый установщик, такой как jpackage. После этого для запуска кода нужно лишь нажать на этот установщик. Также можно использовать Native Image, чтобы превратить код в исполняемый файл, который не требует какой-либо дополнительной установки. В этой статье мы сосредоточимся на довольно простом подходе, который работает для любого приложения, независимо от того, какие зависимости вы включаете или какие функции JVM используете. Код, о котором сегодня пойдет речь, можно найти в репозитории GitHub, а исполняемые файлы с программой выложены здесь.

Используемый стек

Java 9+

Maven

NodeJS

Шаг 1. Скомпилируйте и упакуйте свой код в jar

Эта базовая программа создаст простое окно с текстом, который вы можете менять, нажимая на одну из кнопок в интерфейсе.

package example;

import org.apache.commons.text.WordUtils;

import javax.swing.*;
import java.awt.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        var label = new JLabel("Hello, World!");
        label.setFont(new Font("Serif", Font.PLAIN, 72));

        var uppercaseButton = new JButton("Uppercase");
        uppercaseButton.addActionListener(e ->
            label.setText(WordUtils.capitalize(label.getText()))
        );

        var lowercaseButton = new JButton("lowercase");
        lowercaseButton.addActionListener(e ->
            label.setText(WordUtils.uncapitalize(label.getText()))
        );

        var panel = new JPanel();
        panel.setLayout(new BoxLayout(panel, BoxLayout.Y_AXIS));
        panel.add(label);
        panel.add(uppercaseButton);
        panel.add(lowercaseButton);

        var frame = new JFrame("Basic Program");
        frame.add(panel);
        frame.pack();
        frame.setVisible(true);
        frame.setDefaultCloseOperation(WindowConstants.EXIT_ON_CLOSE);
    }
}

Сейчас наша цель состоит в том, чтобы упаковать код вместе с его зависимостями в jar. JAR-файлы — это обычные ZIP-архивы с небольшой дополнительной структурой. Для проекта Maven конфигурация будет выглядеть следующим образом. Здесь плагин “shade” будет обрабатывать включение кода из всех ваших зависимостей в jar. В данном случае единственной внешней зависимостью является org.apache.commons/commons-text. Затем мы переместим этот jar-файл в новый каталог target/, где он будет отделен от других файлов.

Шаг 2. Создайте среду выполнения Java (Java Runtime Environment, JRE)

Чтобы запустить уже созданный нами jar-файл, нужно связать его со средой выполнения Java. Для этого мы будем использовать jlink. Поскольку в экосистеме Java не используются модули, то вы, скорее всего, не слышали о них и не использовали jlink. Короче говоря, jlink может создавать “настраиваемые исполняемые образы”. Например, вы делаете веб-сервер. Вам не нужны AWT или Swing, поэтому включать их в код будет лишним. С помощью jlink вы можете создать JRE, которая вообще не включает модуль java.desktop. Эта система работает лучше всего, если ваше приложение и все его зависимости включают скомпилированные файлы module-info.java, которые дают jlink точную информацию, какие модули вы хотите включить. Вы также можете вручную определить список необходимых модулей, используя jdeps. И даже без модульного проекта мы можем эффективно клонировать нашу инсталляцию Java в каталог с помощью jlink. Включение каждого модуля по отдельности дает уверенность в том, что такие библиотеки как org.apache.commons/commons-text будут работать именно так, как задумано. Нужно лишь выяснить, какие модули нам требуются.

Шаг 3. Объедините Jar и JRE в исполняемый файл

Имея jar-файл, содержащий код и все его зависимости, а также JRE, остается только объединить их. Для этого нам нужно выполнить следующие действия:

1. Заархивируйте каталог, содержащий JRE и jar вашего приложения.
2. Прикрепите сценарий-заглушку (stub script) к верхней части этого zip-файла, который извлечет данные во временный каталог и запустит код.

Для этого существует библиотека JavaScript, которая называется caxa. Ее цель — превращать проекты NodeJS в исполняемые файлы, она также может объединять любые установки NodeJS в системе. К счастью, этот шаг можно пропустить, указав флаг --no-include-node. Это создаст исполняемый файл с именем “application”. Если вы создаете его для Windows, то нужно указать “application.exe”. Когда исполняемый файл запускается, {{caxa}} будет заменен на временный каталог, в котором был развернут zip-файл. Учтите, что при создании исполняемых файлов используются также и такие механизмы, как подпись кода и автоматические обновления. Однако эти вещи требуют более глубокого изучения, которое трудно вместить в одну публикацию.