Java 的模塊在Java 9中正式實(shí)裝，一直沒(méi)時(shí)間來(lái)研究一下這個(gè)東西，今天就和大家一起學(xué)習(xí)一下這個(gè)功能。

Java模塊解決了什么問(wèn)題

最近很多同學(xué)問(wèn)我，胖哥，該怎么學(xué)習(xí)？該學(xué)習(xí)什么？這里胖哥也穿插說(shuō)一下。不管學(xué)東西，一定要先搞清楚學(xué)了有什么用，是學(xué)了馬上就能用上還是以后有用。我覺(jué)得在時(shí)間有限的情況下，一定要學(xué)當(dāng)前立馬有用的東西。接下來(lái)咱們就一起來(lái)看看Java模塊到底有啥用。

我覺(jué)得模塊化最大的意義就是按照功能把代碼邏輯分割開(kāi)來(lái)，就像你干前端，我寫(xiě)后端，他做測(cè)試，把整體大概念拆成小概念，用的時(shí)候自由組合，按需引用。事實(shí)上確實(shí)有這方面的作用，但是不僅僅就這么多。

簡(jiǎn)化類(lèi)庫(kù)

JDK類(lèi)庫(kù)目前太臃腫了，在一些微型設(shè)備上可能用不到全部的功能，在目前的情況下卻不得不引用全部的類(lèi)庫(kù)。Java 9引入模塊功能后，JDK、JRE、甚至是JAR都可以把用不到的類(lèi)庫(kù)排除掉，大大降低了依賴(lài)庫(kù)的規(guī)模。

真正的訪(fǎng)問(wèn)隔離

在之前只要類(lèi)是public的，可以直接在整個(gè)依賴(lài)可傳遞的范圍內(nèi)訪(fǎng)問(wèn)它。但是很多時(shí)候我們需要在某個(gè)范圍去限制一些類(lèi)的訪(fǎng)問(wèn)，讓這些類(lèi)具有一些封閉性。在引入模塊后，我們就可以做到這些，把一些我們不想暴露的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)安全地隱藏起來(lái)。

什么是模塊？

Java 9 引入的模塊是在Java包（package）的基礎(chǔ)上又引入的一個(gè)新的抽象層?；?code>package這一點(diǎn)很重要，這里需要強(qiáng)調(diào)一下。

模塊的結(jié)構(gòu)

Java 模塊可以由一個(gè)或者多個(gè)在一起的 Java 包組成。結(jié)構(gòu)可以參考這個(gè)圖：

創(chuàng)建模塊

創(chuàng)建模塊需要如下幾個(gè)步驟：

• 創(chuàng)建一個(gè)文件夾，通常是一個(gè)包名，例如cn.felord.module。
• 然后在cn.felord.module下創(chuàng)建一個(gè)module-info.java文件，這個(gè)文件被稱(chēng)為模塊描述符文件。
• 在模塊描述符文件的同級(jí)別創(chuàng)建Java包。
• 最后在創(chuàng)建的包下編寫(xiě)你的Java類(lèi)文件即可。

創(chuàng)建模塊規(guī)則

創(chuàng)建模塊也必須遵守下面的規(guī)則：

模塊名稱(chēng)必須是唯一的。

模塊描述符文件module-info.java 必須有。

包名稱(chēng)必須是唯一的。即使在不同的模塊中，我們也不能有相同的包名。

每個(gè)模塊將創(chuàng)建一個(gè) jar 文件。對(duì)于多個(gè) jar，我們需要?jiǎng)?chuàng)建單獨(dú)的模塊。

一個(gè)項(xiàng)目可以由多個(gè)模塊組成。

模塊類(lèi)型

模塊同樣還具有類(lèi)型，一共有四種。

系統(tǒng)模塊

來(lái)自 JDK 和 JRE 的模塊?？梢允褂?java --list-modules 列出，這里列出了一部分：

? .\java.exe --list-modules
java.base@17
java.compiler@17
java.datatransfer@17
java.desktop@17
java.instrument@17
java.logging@17
java.management@17
java.management.rmi@17
# 省略……

應(yīng)用程序模塊

在應(yīng)用程序中創(chuàng)建以實(shí)現(xiàn)功能的所有模塊，日常開(kāi)發(fā)如果涉及到模塊應(yīng)該屬于這一類(lèi)。

自動(dòng)模塊

現(xiàn)有的 jar 文件，感覺(jué)像兼容舊的類(lèi)庫(kù)。它們其實(shí)不是模塊。當(dāng)我們將非模塊 jar 添加到模塊路徑時(shí)，會(huì)創(chuàng)建具有 jar 名稱(chēng)的模塊。該模塊有以下特性：

• 默認(rèn)導(dǎo)出所有包。
• 默認(rèn)情況下可以訪(fǎng)問(wèn)所有其他模塊的類(lèi)。

未命名模塊

添加到類(lèi)路徑中的 jar 和類(lèi)。當(dāng)我們將 jar 或類(lèi)添加到類(lèi)路徑時(shí)，所有這些類(lèi)都會(huì)添加到未命名的模塊中

• 只導(dǎo)出到其他未命名的模塊和自動(dòng)模塊。這意味著，應(yīng)用程序模塊無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)這些類(lèi)。
• 它可以訪(fǎng)問(wèn)所有模塊的類(lèi)。

模塊描述符文件

一個(gè)模塊只有一個(gè)module-info.java，而且它是有格式要求的，我們來(lái)了解一下。

聲明模塊

我們只需要在module-info.java這樣做就能聲明一個(gè)名稱(chēng)為cn.felord的模塊：

module cn.felord {
}

模塊名稱(chēng)應(yīng)該是兩個(gè)單詞以上，并用英文句號(hào).隔開(kāi)，上面是一個(gè)空模塊。

導(dǎo)出包

默認(rèn)情況下，模塊里下所有包都是私有的，即使被外部依賴(lài)也無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)，一個(gè)模塊之內(nèi)的包還遵循之前的規(guī)則不受模塊影響。我們可以使用 export 關(guān)鍵字公開(kāi)特定的包，就像這樣：

module cn.felord {
    exports cn.felord.pkg;
    exports cn.felord.util;
}

請(qǐng)注意cn.felord.pkg和exports cn.felord.util不能是空包，導(dǎo)出的包必須聲明Java對(duì)象。

不能導(dǎo)出具體的Java類(lèi)。

定向?qū)С霭?/h4>

還有一種是定向?qū)С?，該包僅僅向某模塊公開(kāi)。就像什么特供酒、特供煙一樣。它的語(yǔ)法是：

exports <包名> to <目標(biāo)模塊1>,<目標(biāo)模塊2>,<目標(biāo)模塊3>,...

我們把上面的cn.felord.util定向?qū)С鼋ocom.xxx:

module cn.felord {
    exports cn.felord.pkg to com.xxx,com.ooo;
    exports cn.felord.util to com.xxx;
}

在上述情況下，所有模塊都可以訪(fǎng)問(wèn) cn.felord.pkg，但只有com.xxx模塊能訪(fǎng)問(wèn) cn.felord.util。

定向?qū)О淖饔糜蚴悄K。

依賴(lài)

如果一個(gè)模塊要訪(fǎng)問(wèn)從其它模塊導(dǎo)出的包，則該模塊必須使用requires關(guān)鍵字導(dǎo)入要訪(fǎng)問(wèn)的包所在的模塊。就像上面，雖然cn.felord模塊向com.ooo開(kāi)放了cn.felord.pkg包， 即使com.ooo依賴(lài)了cn.felord也不能直接使用該包下面的類(lèi)，需要這樣做：

module com.ooo {
    exports com.ooo.pkg;
    // 注釋掉 Pkg就變紅了 cn.felord.util下面的類(lèi)無(wú)法使用
    requires cn.felord;
}

requires的作用域是模塊。

靜態(tài)依賴(lài)

有時(shí)我們只在編譯時(shí)需要一些模塊，它們?cè)谶\(yùn)行時(shí)是可選的。例如，測(cè)試或代碼生成庫(kù)。這就需要用到靜態(tài)導(dǎo)入了，關(guān)鍵字是requires static,例如：

module com.xxx {
       // 移除pom 依賴(lài)編譯不了
    requires static cn.felord;
}

在此示例中，cn.felord 在編譯時(shí)是必需的，但在運(yùn)行時(shí)是可選的，有點(diǎn)類(lèi)似Maven中的<scope>compile</scope>。

依賴(lài)傳遞

這看起來(lái)越來(lái)越像Maven了！a模塊依賴(lài)b模塊，b模塊依賴(lài)c模塊，如果a模塊想用c模塊公開(kāi)的包的話(huà)，按照前面的規(guī)則需要再requires模塊c?，F(xiàn)在借助于requires transitive就可以這樣干，因?yàn)?code>b承上啟下，我們可以這樣：

module b {
    exports b.pkg;
    // 開(kāi)啟依賴(lài)傳遞
    requires transitive  c; 
}

module c {
   exports c.pkg
module a {
   requires b; 

所有依賴(lài)b的模塊將自動(dòng)依賴(lài)c導(dǎo)出的包，export to定向?qū)С龅陌鼉?yōu)先級(jí)最高。

使用服務(wù)

使用 uses 關(guān)鍵字，我們可以指定我們的模塊需要或使用某些服務(wù)。這個(gè)服務(wù)通常是一個(gè)接口或抽象類(lèi)。它不應(yīng)該是一個(gè)實(shí)現(xiàn)類(lèi)。

module com.xxx {
    requires com.ooo;
    // 移除pom 依賴(lài)編譯不了
    requires static cn.felord;
    uses com.ooo.pkg.Read;
}

uses只能從模塊自己的包中或者requires、requires static以及requires transitive傳遞過(guò)來(lái)的接口或者抽象類(lèi)。

uses用于指定所需要的服務(wù)類(lèi)或者接口。

給予服務(wù)

我們可以通過(guò) provides ... with ...語(yǔ)法，在模塊中聲明一些服務(wù)的實(shí)現(xiàn)供其它模塊（通過(guò)uses）使用。

開(kāi)放反射

反射 API 的 Java 9 封裝和安全性得到了改進(jìn)。使用反射，我們甚至可以訪(fǎng)問(wèn)對(duì)象的私有成員。

從 java 9 開(kāi)始，默認(rèn)情況下不打開(kāi)。我們可以明確地通過(guò)open授予其它模塊反射權(quán)限。

open com.xxx{
}

在這種情況下，com.xxx 模塊的所有包都可以使用反射訪(fǎng)問(wèn)。

opens

我們不想全部開(kāi)放反射訪(fǎng)問(wèn)的話(huà)還可以使用opens關(guān)鍵字來(lái)指定反射可以訪(fǎng)問(wèn)的包：

module com.xxx{
  opens com.xxx.reflect;
}

opens … to

當(dāng)然我們還可以將特定的包開(kāi)放給指定的模塊來(lái)反射訪(fǎng)問(wèn)：

module com.xxx{
  opens com.xxx.reflect to com.ooo;
}

com.xxx模塊的com.xxx.reflect包將開(kāi)放給com.ooo模塊來(lái)反射訪(fǎng)問(wèn)。

總結(jié)

模塊的東西主要是理解，實(shí)際運(yùn)用主要用來(lái)系統(tǒng)瘦身、依賴(lài)jar級(jí)別的隔離。這個(gè)自己用Java 9 以上版本建一個(gè)多模塊的Maven或者Gradle項(xiàng)目，按照上面實(shí)驗(yàn)一下就明白了。

到此這篇關(guān)于Java 9 的模塊（Module）系統(tǒng)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java 9 模塊系統(tǒng)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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