前言

對(duì)于模塊的定義，相信小伙伴們都不會(huì)有太大的疑問(wèn)，這里引用JDK中模塊的定義：一組可重用的相關(guān)包和資源，以及模塊的描述信息。直白點(diǎn)的描述就是：用一種比package更大級(jí)別的組織方法來(lái)管理我們的類。講到它的作用是組織管理，大家是不是就開(kāi)始聯(lián)想到了OSGi，JBoss Module，Maven，甚至是微服務(wù)呢？首先，這幾種形式都是用于軟件的模塊化方法，只是應(yīng)用的場(chǎng)景和各自的長(zhǎng)處有所不同，指北君用一張圖表來(lái)做一下簡(jiǎn)單對(duì)比：

模塊化方式

• 微服務(wù)：服務(wù)粒度的組織方法，比模塊級(jí)別更高
• Maven：依賴管理工具

變化

首先，作為一頭猿，最直接的編碼IDE工具，以Eclipse為例，我們新建一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的Java工程，切換下JDK進(jìn)行對(duì)比，

JDK庫(kù)-JAVA11

JDK庫(kù)-JAVA8

首先我們會(huì)發(fā)現(xiàn)：項(xiàng)目使用中的JDK11的庫(kù)中比之前JDK8多出很多條目來(lái)，而且和之前的完全不一樣了。這就是JDK引入模塊后，將原來(lái)的庫(kù)進(jìn)行了拆分。為什么要拆呢？

1. 伴隨Java的版本升級(jí)，包越來(lái)越多，功能越來(lái)越多，組織管理越來(lái)越難
2. 一些jar包太大（比如rt.jar)，不利于在小型設(shè)備中運(yùn)行
3. 無(wú)法定義只能在模塊內(nèi)部訪問(wèn)的接口，只能通過(guò)一些額外的約束，比如文檔，internal等形式進(jìn)行提示

JDK是如何對(duì)原有的jar進(jìn)行拆分的呢？我們查看模塊名稱會(huì)發(fā)現(xiàn)，所有模塊分成兩類：java開(kāi)頭和jdk開(kāi)頭，這是按照J(rèn)AVA的JRE和JDK范圍進(jìn)行的大類別的劃分，然后再按照功能級(jí)做進(jìn)一步劃分。除了在開(kāi)發(fā)者環(huán)境中引入的庫(kù)發(fā)生變化外，在JDK的安裝目錄中也有類似的變化

JDK安裝目錄對(duì)比

明顯是jre目錄不在了，增加了jmods目錄，lib下面的組織形式也發(fā)生了較大的變化。

可以做什么

前面我們介紹模塊系統(tǒng)引入后帶來(lái)的直觀的變化，這一節(jié)指北君要介紹模塊系統(tǒng)的作用，我們先來(lái)看一下模塊的定義里面包含的要素：

• 名稱 – 模塊名
• 依賴 - 本模塊依賴的一系列其他模塊
• 公共包 - 外部可訪問(wèn)的所有包
• 提供的服務(wù) - 提供其他模塊消費(fèi)的服務(wù)實(shí)現(xiàn)
• 消費(fèi)的服務(wù) - 允許當(dāng)前模塊作為服務(wù)消費(fèi)者
• 反射權(quán)限 - 顯式允許其他類通過(guò)反射訪問(wèn)的包的私有成員

從定義的要素中我們發(fā)現(xiàn)：模塊不僅僅是提供的一直包、類的組織方式，更重要的是提供了以前無(wú)法支持的安全訪問(wèn)控制。

模塊的類型

有四種類型的模塊

• 系統(tǒng)模塊：JDK定義的模塊，可以通過(guò)下面命令來(lái)獲取

java --list-modules

• 應(yīng)用模塊：我們開(kāi)發(fā)的應(yīng)用對(duì)應(yīng)的模塊，通過(guò)module-info.java定義并編譯成對(duì)應(yīng)的class
• 自動(dòng)模塊：通過(guò)模塊路徑加載的第三方j(luò)ar包
• 未命名模塊：不是通過(guò)模塊路徑加載的第三方j(luò)ar

模塊的聲明

要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)模塊，需要在包的根路徑下創(chuàng)建module-info.java（注意名稱是固定的），如果按照Class的方式創(chuàng)建會(huì)出現(xiàn)名稱校驗(yàn)失敗，這時(shí)候可以直接創(chuàng)建一個(gè)文件命名為module-info.java。

module moduleName {
    
}

使用關(guān)鍵字module定義，模塊名稱按照約定為通過(guò)點(diǎn)號(hào)"."分割的小寫(xiě)詞組，比如java.base, north.sample。

requires

requires用來(lái)管理模塊的依賴關(guān)系，我們一旦采用了模塊，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)原來(lái)的有些類會(huì)出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤，這是因?yàn)槲覀兊拇a中應(yīng)用了默認(rèn)之外的包，需要通過(guò)requires關(guān)鍵詞引入我們引用的模塊。

module north.smaple{
    requires java.scripting;
    
}

使用requires還可以使用兩個(gè)修飾詞：static，transitive，

• static用來(lái)定義一個(gè)可選的模塊依賴，僅當(dāng)編譯時(shí)有依賴才引用
• transitive 表示下游的模塊不用顯式聲明，就可以使用上級(jí)模塊中通過(guò)transitive關(guān)鍵字引入的模塊

exports

通過(guò)exports我們可以定義可訪問(wèn)的接口

module north.smaple{ 
    exports north.jdk.scripting;
}

我們還可以通過(guò)exports…to來(lái)定義接口開(kāi)放的目標(biāo)對(duì)象。

uses

定義使用的服務(wù)，以java.sql模塊代碼為例：

module java.sql {
    ...

    exports java.sql;
    exports javax.sql;

    uses java.sql.Driver;
}

為什么對(duì)服務(wù)特殊處理呢？各位小伙伴是不是覺(jué)得：requires就能夠定義訪問(wèn)依賴，為啥還要用uses呢？這是因?yàn)椋瑄ses相對(duì)于requires是存在區(qū)別的。比如，我們的服務(wù)接口實(shí)現(xiàn)和服務(wù)接口不在同一個(gè)模塊中，如果用requires則需要對(duì)所有的實(shí)現(xiàn)模塊引入，如果使用uses只需要引入接口所在的模塊就行了，是不是很方便呢！而且有時(shí)我們都不知道接口的實(shí)現(xiàn)模塊，這時(shí)候都無(wú)法通過(guò)requires引入。

provide

如果需要定義外部可使用的服務(wù)，則通過(guò)provide聲明，語(yǔ)法是 provides <服務(wù)接口> with <服務(wù)實(shí)現(xiàn)>

module north.smaple{
    provides ISampleService with ISampleServiceImpl;
}

open/opens

open是用來(lái)定義模塊的被外部模塊通過(guò)反射調(diào)用的權(quán)限，在這之前我們可以通過(guò)反射調(diào)用任何我們想要訪問(wèn)的類型和成員，甚至是私有屬性的。在使用模塊系統(tǒng)后，如果我們要保持之前的全訪問(wèn)，可以直接在module前添加open關(guān)鍵字。

open module north.smaple{
    ...
}

如果我們有針對(duì)性的開(kāi)放反射權(quán)限，則通過(guò)opens

module north.smaple{
    opens north.jdk.scripting;
}

opens還支持更嚴(yán)格的定義 opens ... to ...

總結(jié)

關(guān)于Java的模塊系統(tǒng)，我們今天就學(xué)習(xí)到這里，相信經(jīng)過(guò)代碼示例和講解，各位小伙伴已經(jīng)可以將模塊系統(tǒng)應(yīng)用到項(xiàng)目中了。