Java 9 的模块（Module）系统

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

什么是模块？

Java 9 引入的模块是在Java包（

package

package

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

❯ .\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……

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

声明模块

我们只需要在

module-info.java

cn.felord

module cn.felord {
}

模块名称应该是两个单词以上，并用英文句号

.

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

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

请注意

cn.felord.pkg

exports cn.felord.util

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

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

com.xxx

cn.felord.util

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

cn.felord

com.ooo

cn.felord.pkg

com.ooo

cn.felord

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

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

module com.xxx {
// 移除pom 依赖编译不了
requires static cn.felord;
}

在此示例中，

cn.felord

<scope>compile</scope>

依赖传递

这看起来越来越像Maven了！

a

b

b

c

a

c

requires

c

requires transitive

b

module b {
exports b.pkg;
// 开启依赖传递
requires transitive  c;
}

module c {
exports c.pkg
}

module a {
requires b;
}

b

c

export to

使用服务

使用

uses

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

requires

requires static

requires transitive

uses

给予服务

我们可以通过

provides ... with ...

uses

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

open com.xxx{
}

在这种情况下，

com.xxx

opens

我们不想全部开放反射访问的话还可以使用

opens

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

com.xxx.reflect

com.ooo

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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