Java9中的一個(gè)重大特性是增加了一種新型的程序設(shè)計(jì)組件 - 模塊。

官方對(duì)模塊的定義為：一個(gè)被命名的，代碼和數(shù)據(jù)的自描述集合。（ the module, which is a named, self-describing collection of code and data）。

這個(gè)在Java7的時(shí)候就已經(jīng)被提出，但由于其復(fù)雜性，不斷跳票Java7、Java8，直到Java9才姍姍來遲的模塊化，到底是什么，在實(shí)際coding中又有什么用呢？

我們主要從以下三個(gè)方面來分析：

1. What 模塊化是什么

2. How 模塊化怎么用

Why 為什么要用模塊化

模塊化是什么？

模塊是Java9中新增的一個(gè)組件，可以簡單理解為是package的上級(jí)容器，是多個(gè)package的集合，一個(gè)jar可以有多個(gè)module，一個(gè)module可以有多個(gè)package。從代碼結(jié)構(gòu)上看，jar > module > package > class, interface。

Java9的模塊通過requires和exports關(guān)鍵字，對(duì)自身所依賴（requires）的模塊和自身暴露（exports）出去的內(nèi)容（package）進(jìn)行了聲明。本模塊只能使用其他模塊暴露（exports）出來的內(nèi)容（package），其他模塊也只能使用本模塊暴露（exports）出去的內(nèi)容（package）。

Java9的模塊化和Maven的區(qū)別在于Maven管理的是整個(gè)jar的依賴，關(guān)注的是整體。而模塊化管理的是這個(gè)jar中的模塊需要對(duì)外暴露的內(nèi)容和對(duì)外依賴的模塊，關(guān)注的是細(xì)節(jié)。maven的依賴是將整個(gè)jar都給你了，哪怕你僅僅只需要其中的一個(gè)類。模塊化的依賴則是更細(xì)粒度的package的管理，你只能使用你依賴的模塊下被暴露出來的package。

那么，模塊化怎么用呢？

我們搭建一個(gè)簡單的modular-demo項(xiàng)目，分為modular-common，modular-persistent，modular-service，modular-web 4個(gè)子項(xiàng)目。

4個(gè)子項(xiàng)目的定位為：

modular-common：通用層，主要提供常量類、工具類、枚舉類等通用代碼。

modular-persistent：持久層，主要提供數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域?qū)嶓wdomain類，數(shù)據(jù)操作接口dao。

modular-service：service層，主要提供業(yè)務(wù)邏輯處理的service及其實(shí)現(xiàn)類。

modular-web：web層，主要對(duì)外提供api接口，視圖渲染，輸入輸出數(shù)據(jù)處理等功能。

4個(gè)子項(xiàng)目的maven依賴關(guān)系為：

modular-persistent依賴modular-common

modular-service依賴modular-persistent

modular-web依賴modular-service

每個(gè)項(xiàng)目的代碼大致如下：

與傳統(tǒng)Maven項(xiàng)目不同的是，每個(gè)子項(xiàng)目下面都有著自己的module-info.java，里面聲明了項(xiàng)目中的模塊暴露出去的包和需要依賴的模塊。

注意：我們提到的模塊均是指Java9中的模塊，不是指maven中的模塊，maven中的模塊是指可以構(gòu)建為一個(gè)jar或者war的項(xiàng)目，本質(zhì)是一個(gè)項(xiàng)目，所以我們用子項(xiàng)目來表示maven中的模塊。每個(gè)子項(xiàng)目可以有多個(gè)模塊，demo中每個(gè)子項(xiàng)目只包含了一個(gè)模塊，但不代表只能有一個(gè)模塊。

common模塊的module-info.java

module modular.demo.common {
    // 聲明自己對(duì)外暴露的包名
    exports com.hanmc.example.modulardemo.common;
}

module 后面的modular.demo.common聲明了本模塊的模塊名，是本模塊的唯一標(biāo)識(shí)，其它模塊可以通過這個(gè)標(biāo)識(shí)來聲明對(duì)這個(gè)模塊的依賴。

exports com.hanmc.example.modulardemo.common 聲明了本模塊暴露出去的package，如果所有package都沒有暴露，那么其他模塊即使依賴了這個(gè)模塊，也依然無法使用此模塊中的代碼。

persistent模塊的module-info.java

module modular.demo.persistent {
    exports com.hanmc.example.modulardemo.persistent.domain;
    exports com.hanmc.example.modulardemo.persistent.dao;
    //聲明需要依賴的模塊
    requires modular.demo.common;
    requires mybatis.plus;
    requires mybatis.plus.core;
    requires mybatis.plus.annotation;
}

將domain和dao兩個(gè)package暴露出去，同時(shí)聲明了對(duì)modular-common和mybatis-plus框架中的模塊的依賴。

service模塊的module-info.java

module modular.demo.service {
    exports com.hanmc.example.modulardemo.service;
    exports com.hanmc.example.modulardemo.service.impl;
    requires modular.demo.persistent;
    requires spring.context;
    requires spring.beans;
}

將service這個(gè)package暴露出去，同時(shí)聲明了對(duì)modular-persistent和spring框架中模塊的依賴。

注意：modular-service模塊只暴露了com.hanmc.example.modulardemo.service這個(gè)package，并沒有暴露com.hanmc.example.modulardemo.service.impl這個(gè)包，所以外部是無法使用service接口的實(shí)現(xiàn)類的，只能通過service接口來調(diào)用，對(duì)于使用者來說隱藏了具體的實(shí)現(xiàn)。

web模塊的module-info.java

module modular.demo.web {
    requires spring.web;
    requires spring.beans;
    requires spring.boot;
    requires modular.demo.service;
    requires modular.demo.persistent;
    requires modular.demo.common;
    requires org.mybatis.spring;
    requires spring.boot.autoconfigure;
    //聲明com.hanmc.example.modulardemo包對(duì)spring開放，允許spring在運(yùn)行期間通過反射機(jī)制訪問其代碼
    opens com.hanmc.example.modulardemo to spring.core, spring.beans, spring.boot, spring.context, spring.web;
}

聲明了對(duì)spring框架和modular-common、modular-persistent、modular-service的模塊的依賴。同時(shí)將com.hanmc.example.modulardemo的package開放給spring的模塊使用，以便spring在啟動(dòng)時(shí)通過反射機(jī)制訪問項(xiàng)目中的代碼來初始化容器。

注意： exports和opens的區(qū)別在于，exports導(dǎo)出的包可以在編譯和runtime期間訪問其public成員。opens聲明的包，則還可以在運(yùn)行期間通過反射來訪問其public和private成員。

為什么要用模塊化

那么，為什么要用模塊化呢，使用模塊化有什么好處呢？看起來代碼的編寫反而更為復(fù)雜了！

顯式管理依賴：

每個(gè)模塊需要顯式聲明自己需暴露的包，而自己所依賴的和自己內(nèi)部使用的包，則不會(huì)暴露，也不會(huì)被外部引用到。這種機(jī)制徹底的杜絕了Java9以前Jar包依賴買一送一堆的場(chǎng)景，大大的減少Jar包沖突的情況。

場(chǎng)景：比如我的項(xiàng)目中本身已經(jīng)依賴了hibernate-validator用來做參數(shù)校驗(yàn)，在后續(xù)的開發(fā)中由于加解密需要又引入了一個(gè)提供了加解密api的第三方的jar，這個(gè)第三方j(luò)ar也依賴了另外一個(gè)版本hibernate-validator，那么在項(xiàng)目中就存在了兩個(gè)不同版本的hibernate-validator，這個(gè)時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)jar包沖突。這個(gè)時(shí)候模塊化就可以完美解決這個(gè)問題，這個(gè)第三方加解密的jar可以在module-info.java中只exports出本身加解密功能的部分package，而不會(huì)exports出這個(gè)jar本身所依賴的其他jar包。

強(qiáng)封裝性：

模塊顯式的選擇向其他模塊只暴露需要的類或接口，而完美的隱藏了內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)及其他內(nèi)部成員，實(shí)現(xiàn)了真正的封裝。

場(chǎng)景：比如下圖module-common中的枚舉類DefaultResponseEnum，定義了系統(tǒng)內(nèi)置的幾種默認(rèn)響應(yīng)碼，因?yàn)楸欢x在了inner包中，而inner包又沒有被聲明exports，所以這個(gè)枚舉類只能在module-common內(nèi)部使用，避免了被其他模塊直接使用。

安全性：

顯式依賴管理及強(qiáng)封裝性，大大的減少了程序運(yùn)行時(shí)不必要模塊的加載，減少了Java運(yùn)行期間的被攻擊面。代碼真正意義上可以按照作者的設(shè)計(jì)思路進(jìn)行公開和隱藏，限制了反射的濫用，更好的保護(hù)了那些不建議被外部直接使用或過時(shí)的內(nèi)部類。

規(guī)范性：

顯示的聲明暴露的內(nèi)容，可以讓第三方庫的開發(fā)者更好的管理自己的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)邏輯和內(nèi)部類。第三方庫作者可以更輕松的管理自己的內(nèi)部類的訪問權(quán)限和反射調(diào)用權(quán)限，避免了出現(xiàn)sun.misc.BASE64Encoder這些內(nèi)部類在已經(jīng)被官方聲明了過時(shí)和不建議使用的前提下，仍有大量的開發(fā)者去隨意使用的情況。因?yàn)樵贘ava9之前，JDK開發(fā)者只能建議，而無法實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制約束。

場(chǎng)景：比如我們提倡的面向接口編程，要求在controller中只能注入service層的接口，而不能直接注入其實(shí)現(xiàn)類，但是這個(gè)要求只是個(gè)規(guī)范，無法強(qiáng)制約束，Java9以前，我們?nèi)匀豢梢栽谥苯幼⑷雜ervice層的實(shí)現(xiàn)類，代碼仍然可以照常運(yùn)行，只是沒那么規(guī)范而已。但是在Java9以后，我們可以在service的模塊中只exports出接口，這樣controller就無法直接注入實(shí)現(xiàn)類，在編譯期就會(huì)報(bào)錯(cuò)，實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)約束。

自定義最小運(yùn)行時(shí)映像：

Java因?yàn)槠湎蚝蠹嫒莸脑瓌t，不會(huì)輕易對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行刪除，包含的陳舊過時(shí)的技術(shù)也越來越多，導(dǎo)致JDK變得越來越臃腫。而Java9的顯示依賴管理使得加載最小所需模塊成為了可能，我們可以選擇只加載必須的JDK模塊，拋棄如java.awt, javax.swing, java.applet等這些用不到的模塊。這種機(jī)制，大大的減少了運(yùn)行Java環(huán)境所需要的內(nèi)存資源，在對(duì)于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)或其他硬件資源受限的場(chǎng)景下的開發(fā)非常有用。

孵化器模塊的支持：

Java9中，引入了孵化器模塊，使用了固定的前綴jdk. incubator。孵化器模塊是一種提供實(shí)驗(yàn)API的機(jī)制，相當(dāng)于是beta版，其中的內(nèi)容在后續(xù)的版本中可能會(huì)被改動(dòng)或刪除。這個(gè)機(jī)制的存在，可以讓開發(fā)者在明確的知道其不穩(wěn)定性的同時(shí)，如果感興趣的話，可以嘗試提前接觸和使用這些實(shí)驗(yàn)性的功能，使得這個(gè)新功能可以在真實(shí)環(huán)境中不斷打磨完善。

場(chǎng)景：如Java9中提供的jdk. incubator.httpclient模塊，提供了一個(gè)全新的HttpClient API，并且在Java11中孵化為正式模式 java.net.http，提供了高性能的異步非阻塞調(diào)用支持。

到此這篇關(guān)于Java9新特性中的模塊化到底是什么的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java9模塊化內(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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