1. 什么是模塊化
本質上，模塊化就是將系統(tǒng)分解成獨立且相互連接的模塊的行為。java9模塊除了包含代碼外，一個重要特征是增加了描述模塊的文件：module-info.java
Q：為什么這么做？-- 減少復雜性
Jigsaw 項目從2008就開始對JDk模塊化進行探索，2014年開始進行設計和實現(xiàn)。
2. 模塊化JDK
JDK由90個左右的平臺模塊組成，每個模塊都是一個定義好的功能塊，下圖顯示了部分模塊的子集以及依賴關系：
頂部的兩個重要模塊：java.se.ee,java.se,主要用于對其他模塊進行邏輯分組，屬于聚合器模塊。
每個模塊都隱式依賴于java.base,因為該模塊公開了java.lang, java.util之類的包。
-
模塊之間依賴關系沒有循環(huán)，java模塊系統(tǒng)不允許編譯時存在模塊循環(huán)依賴。
列出所有JDK模塊: java --list-modules查看模塊定義：java --describe-module java.rmi
3.模塊如何定義
模塊描述文件module-info.java：
module com.test{// 模塊名稱
requires java.sql; //依賴java.sql模塊，普通依賴
requires transitive java.xml; //依賴java.xml,可傳遞依賴
exports com.my.test1; //導出com.my.test1包到其他模塊
exports com.my.test2 to xx.xx.xx; //限制導出，導出com.my.test2到指定模塊
}
- 可讀性：模塊A依賴模塊B，意味著對模塊B可讀，也就是可以訪問模塊B導出包中的類型。普通依賴可讀性是不可傳遞的。
- 可訪問性：public、protected、private等訪問修飾符的可訪問性規(guī)則依舊適用。
4.模塊Demo
單個模塊
創(chuàng)建模塊
編譯
mkdir -p mods/helloworld
javac -d mods/helloworld helloworld/src/helloworld/module-info.java helloworld/src/helloworld/com/module/helloworld/HelloWorld.java
打包
mkdir mlib
方式1：jar -cfe mlib/helloworld.jar com.module.helloworld.HelloWorld -C mods/helloworld .
方式2：jar --create --file=mlib/com.greetings.jar --main-class=com.module.helloworld.HelloWorld -C mods/helloworld .
運行
1.以編譯后的文件運行模塊:
java --module-path mods --module helloworld/com.module.helloworld.HelloWorld
2.以模塊化jar包運行模塊:
java -p mlib -m helloworld
多個模塊
模塊間的引用
用Maven如何配置多個模塊
1.為每個模塊添加maven依賴，maven只是配置模塊路徑。
2.pom文件中配置編譯器插件為java9或以上
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
<version>3.7.0</version>
<configuration>
<source>10</source>
<target>10</target>
</configuration>
</plugin>
</plugins>
</build>
3.給每個模塊添加module-info.java，并將依賴項作為requires語句添加。
模塊定義限制
模塊解析是一個遞歸的過程，從根模塊開始解析->requires/requires transitive所需的模塊->循環(huán)直到沒有其他任何依賴項。
模塊名稱必須唯一
Java模塊系統(tǒng)不支持編譯期循環(huán)依賴
只有一個模塊可以導出一個給定的包
模塊不能定義版本，版本信息必須存儲在模塊之外。如Maven通過pom文件選擇正確的模塊版本并設置到模塊路徑上
5. 服務
Java模塊系統(tǒng)的服務機制可以共享公共接口，并將實現(xiàn)代碼強封裝到未導出的包中，實現(xiàn)服務提供者和消費者的真正解耦。
module api {
exports com.calculate; //api模塊導出服務接口
}
//Caltulator接口代碼
public interface Calculator {
String getName();
BigDecimal calculate(BigDecimal v1, BigDecimal v2);
}
module provider1 {
requires api;
provides com.calculate.Calculator with com.provider.Sum;//該模塊提供了Calculator接口的一個實現(xiàn)，并且不導出實現(xiàn)類
}
//Sum實現(xiàn)類代碼
public class Sum implements Calculator {
......
}
module com.consumer{
requires api;
uses com.calculate.Calculator; //該模塊想要消費Calculator的實現(xiàn)
}
消費端代碼：
public static void main(String[] args) {
ServiceLoader<Calculator> services = ServiceLoader.load(Calculator.class);
for (Calculator cal : services) {
cal.getName();
}
}
uses子句不要求Calculator實現(xiàn)在編譯期間可用，消費者和提供者在運行時才被綁定在一起，由此實現(xiàn)了消費者和提供者的完全解耦，提供了不用重新編譯、打包的可擴展性
-
消費者使用ServiceLoader獲取提供者實現(xiàn)對代碼是有一定侵入性的，有兩種改進的方式：
-
在api模塊接口中添加一個靜態(tài)工廠方法，該方法返回所有提供者實現(xiàn)
module api1 { exports com.calculate; //api模塊導出服務接口 uses com.calculate.Calculator; //該模塊想要消費Calculator的實現(xiàn) } //api模塊接口代碼 public interface Calculator { String getName(); BigDecimal calculate(BigDecimal v1, BigDecimal v2); static Iterable<Calculator> getCalculator(){ return ServiceLoader.load(Calculator.class); } }module com.consumer1{ requires api; } 消費端代碼： public static void main(String[] args) { Iterable<Calculator> services = Calculator.getCalculator(); } -
使用開放模塊和開放包，消費者通過@Inject依賴注入服務提供者類。
open module api{// 開放模塊中的所有包，任何模塊都可以反射訪問導出、未導出的類型的私有域 exports com.api;// 未導出包在編譯時依舊是不可訪問的 } module api{ exports com.api; opens com.api; }
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6.現(xiàn)有代碼使用Java9
將現(xiàn)有代碼遷移到Java9可以分兩步：
在Java9上構建和運行現(xiàn)有代碼，無需模塊化
Java9有一個特殊的未命名模塊(unnamed module)，該模塊可以讀取其他所有的模塊。在模塊之外編譯和加載的代碼都在未命名模塊中。
-
由于JDK是模塊化的，對類進行了強封裝，通過反射訪問這些類型時，會有警告。
（java9中exports導出的公共類型，反射訪問該類型的私有域是禁止的，為了保持兼容性，默認運行時訪問可以通過java選項--illegal-access=值，控制，默認值為permit ）
編譯和運行未命名模塊時，以java.se作為根模塊，如果程序使用了java.se.ee下的模塊，會報錯?？梢允褂?-add-modules添加相關模塊。
- 如果代碼使用了已經刪除的類型，改代碼?？梢允褂肑DK附帶的一個工具jdeps查找在使用的已經被刪除或封裝的JDK類型。
將代碼模塊化
其實規(guī)模比較小的程序，還有比較老的系統(tǒng)(沒有太多更新，只是維護改bug)沒必要模塊化。程序規(guī)模比較大而且更新比較多的話，可以考慮遷移，因為模塊化是可以提高可維護性和可重用性的。
將現(xiàn)有代碼模塊化最大的問題：如何遷移第三方庫，大部分第三方庫都只是普通Jar文件，不是模塊。
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創(chuàng)建自動模塊：將現(xiàn)有jar文件放到模塊路徑，不用改變任何內容，就可以創(chuàng)建一個自動模塊
- 自動模塊會導出所有包
- requires transitive 所有其他已解析的模塊
添加該第三方庫的包到被依賴的模塊描述文件中
總結
模塊化的好處
- 模塊描述文件，編譯時就能檢查模塊所有依賴，減少運行時錯誤
- 強封裝，模塊需要顯示的配置向其他模塊導出的內容，內部實現(xiàn)細節(jié)完全不可見
- 提高可維護性
- 提高安全性
