爱站程序员基地Java 的模块在Java 9中正式实装，一直没时间来研究一下这个东西，今天就和大家一起学习一下这个功能。
Java模块解决了什么问题
最近很多同学问我，胖哥，该怎么学习？该学习什么？这里胖哥也穿插说一下。不管学东西，一定要先搞清楚学了有什么用，是学了马上就能用上还是以后有用。我觉得在时间有限的情况下，一定要学当前立马有用的东西。接下来咱们就一起来看看Java模块到底有啥用。
我觉得模块化最大的意义就是按照功能把代码逻辑分割开来，就像你干前端，我写后端，他做测试，把整体大概念拆成小概念，用的时候自由组合，按需引用。事实上确实有这方面的作用，但是不仅仅就这么多。
简化类库
JDK类库目前太臃肿了，在一些微型设备上可能用不到全部的功能，在目前的情况下却不得不引用全部的类库。Java 9引入模块功能后，JDK、JRE、甚至是JAR都可以把用不到的类库排除掉，大大降低了依赖库的规模。
真正的访问隔离
在之前只要类是
public
的，可以直接在整个依赖可传递的范围内访问它。但是很多时候我们需要在某个范围去限制一些类的访问，让这些类具有一些封闭性。在引入模块后，我们就可以做到这些，把一些我们不想暴露的内部实现细节安全地隐藏起来。
什么是模块？
Java 9 引入的模块是在Java包（
package
）的基础上又引入的一个新的抽象层。基于
package
这一点很重要，这里需要强调一下。
模块的结构
Java 模块可以由一个或者多个在一起的 Java 包组成。结构可以参考这个图：
创建模块
创建模块需要如下几个步骤：
- 创建一个文件夹，通常是一个包名，例如
cn.felord.module
。
- 然后在
cn.felord.module
下创建一个
module-info.java
文件，这个文件被称为模块描述符文件。
- 在模块描述符文件的同级别创建Java包。
- 最后在创建的包下编写你的Java类文件即可。
创建模块规则
创建模块也必须遵守下面的规则：
-
模块名称必须是唯一的。
-
模块描述符文件
module-info.java
必须有。
-
包名称必须是唯一的。即使在不同的模块中，我们也不能有相同的包名。
-
每个模块将创建一个 jar 文件。对于多个 jar，我们需要创建单独的模块。
-
一个项目可以由多个模块组成。
模块类型
模块同样还具有类型，一共有四种。
系统模块
来自 JDK 和 JRE 的模块。可以使用
java --list-modules
列出，这里列出了一部分：
❯ .\\java.exe --list-modulesjava.base@17java.compiler@17java.datatransfer@17java.desktop@17java.instrument@17java.logging@17java.management@17java.management.rmi@17# 省略……
应用程序模块
在应用程序中创建以实现功能的所有模块，日常开发如果涉及到模块应该属于这一类。
自动模块
现有的 jar 文件，感觉像兼容旧的类库。它们其实不是模块。当我们将非模块 jar 添加到模块路径时，会创建具有 jar 名称的模块。该模块有以下特性：
- 默认导出所有包。
- 默认情况下可以访问所有其他模块的类。
未命名模块
添加到类路径中的 jar 和类。当我们将 jar 或类添加到类路径时，所有这些类都会添加到未命名的模块中
- 只导出到其他未命名的模块和自动模块。这意味着，应用程序模块无法访问这些类。
- 它可以访问所有模块的类。
模块描述符文件
一个模块只有一个
module-info.java
，而且它是有格式要求的，我们来了解一下。
声明模块
我们只需要在
module-info.java
这样做就能声明一个名称为
cn.felord
的模块：
module cn.felord {}
模块名称应该是两个单词以上，并用英文句号
.
隔开，上面是一个空模块。
导出包
默认情况下，模块里下所有包都是私有的，即使被外部依赖也无法访问，一个模块之内的包还遵循之前的规则不受模块影响。我们可以使用
export
关键字公开特定的包，就像这样：
module cn.felord {exports cn.felord.pkg;exports cn.felord.util;}
请注意
cn.felord.pkg
和
exports cn.felord.util
不能是空包，导出的包必须声明Java对象。
不能导出具体的Java类。
定向导出包
还有一种是定向导出，该包仅仅向某模块公开。就像什么特供酒、特供烟一样。它的语法是：
exports <包名> to <目标模块1>,<目标模块2>,<目标模块3>,...
我们把上面的
cn.felord.util
定向导出给
com.xxx
:
module cn.felord {exports cn.felord.pkg to com.xxx,com.ooo;exports cn.felord.util to com.xxx;}
在上述情况下，所有模块都可以访问
cn.felord.pkg
，但只有
com.xxx
模块能访问
cn.felord.util
。
定向导包的作用域是模块。
依赖
如果一个模块要访问从其它模块导出的包，则该模块必须使用
requires
关键字导入要访问的包所在的模块。就像上面，虽然
cn.felord
模块向
com.ooo
开放了
cn.felord.pkg
包， 即使
com.ooo
依赖了
cn.felord
也不能直接使用该包下面的类，需要这样做：
module com.ooo {exports com.ooo.pkg;// 注释掉 Pkg就变红了 cn.felord.util下面的类无法使用requires cn.felord;}
requires
的作用域是模块。
静态依赖
有时我们只在编译时需要一些模块，它们在运行时是可选的。例如，测试或代码生成库。这就需要用到静态导入了，关键字是
requires static
,例如：
module com.xxx {// 移除pom 依赖编译不了requires static cn.felord;}
在此示例中，
cn.felord
在编译时是必需的，但在运行时是可选的，有点类似Maven中的
<scope>compile</scope>
。
依赖传递
这看起来越来越像Maven了！
a
模块依赖
b
模块，
b
模块依赖
c
模块，如果
a
模块想用
c
模块公开的包的话，按照前面的规则需要再
requires
模块
c
。现在借助于
requires transitive
就可以这样干，因为
b
承上启下，我们可以这样：
module b {exports b.pkg;// 开启依赖传递requires transitive c;}module c {exports c.pkg}module a {requires b;}
所有依赖
b
的模块将自动依赖
c
导出的包，
export to
定向导出的包优先级最高。
使用服务
使用
uses
关键字，我们可以指定我们的模块需要或使用某些服务。这个服务通常是一个接口或抽象类。它不应该是一个实现类。
module com.xxx {requires com.ooo;// 移除pom 依赖编译不了requires static cn.felord;uses com.ooo.pkg.Read;}
uses
只能从模块自己的包中或者
requires
、
requires static
以及
requires transitive
传递过来的接口或者抽象类。
uses
用于指定所需要的服务类或者接口。
给予服务
我们可以通过
provides ... with ...
语法，在模块中声明一些服务的实现供其它模块（通过
uses
）使用。
开放反射
反射 API 的 Java 9 封装和安全性得到了改进。使用反射，我们甚至可以访问对象的私有成员。
从 java 9 开始，默认情况下不打开。我们可以明确地通过
open
授予其它模块反射权限。
open com.xxx{}
在这种情况下，
com.xxx
模块的所有包都可以使用反射访问。
opens
我们不想全部开放反射访问的话还可以使用
opens
关键字来指定反射可以访问的包：
module com.xxx{opens com.xxx.reflect;}
opens … to
当然我们还可以将特定的包开放给指定的模块来反射访问：
module com.xxx{opens com.xxx.reflect to com.ooo;}
com.xxx
模块的
com.xxx.reflect
包将开放给
com.ooo
模块来反射访问。
总结
模块的东西主要是理解，实际运用主要用来系统瘦身、依赖jar级别的隔离。这个自己用Java 9 以上版本建一个多模块的Maven或者Gradle项目，按照上面实验一下就明白了。
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