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簡介
JDK9引入了一個新的特性叫做JPMS（Java Platform Module System），也可以叫做Project Jigsaw。模塊化的本質就是將一個大型的項目拆分成爲一個一個的模塊，每個模塊都是獨立的單元，並且不同的模塊之間可以互相引用和調用。
在module中會有元數據來描述該模塊的信息和該模塊與其他模塊之間的關係。這些模塊組合起來，構成了最後的運行程序。
聽起來是不是和gradle或者maven中的模塊很像？
通過組件化，我們可以根據功能來區分具體的模塊，從而保持模塊內的高聚合，模塊之間的低耦合。
另外，我們可以通過模塊化來隱藏接口的具體實現內容，從而不影響模塊之間的調用。
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最後，我們可以通過顯示聲明來描述模塊之間的依賴關係。從而讓開發者更好的理解系統的應用邏輯。
JDK9中模塊的實現
在JDK9之前，java是通過不同的package和jar來做功能的區分和隔離的。
但在JDK9中，一切都發送了變化。
首先是JDK9本身的變化，JDK現在是以不同的模塊來區分的，如果你展開IDE中JDK的依賴,會看到java.base,java.compiler等模塊。
其中java.base模塊比較特殊，它是獨立的模塊，這就意味着它並不依賴於其他任何模塊，並且java.base是其他模塊的基礎，所以在其他模塊中並不需要顯式引用java.base。
我們再總結一下：
class是字段和方法的集合，package是class的集合，而module是package的集合。
一般來說使用模塊和不使用模塊對用戶來說基本上是感覺不到的，因爲你可以將模塊的jar包當成普通的jar包來使用，也可以將普通的jar包當成模塊的jar包來使用。
當使用普通的jar包時，JDK將會採用一種Automatic modules的策略將普通jar包當成module jar包來看待。
那麼module和普通的jar包有什麼區別呢？
-
module中包含有一個module-info.class文件，這個文件定義了module本身的信息和跟外部module之間的關係。
-
要使用module jar包，需要將該jar包放入modulepath而不是classpath。
下面我們在具體的例子中詳細探索一下module的使用。
JDK中的module
剛剛講到了JDK也是以模塊來區分的，並且所有模塊的基礎都是java.base。我們可以使用java --list-modules 來列出現有的所有module：
java --list-modules
java.base@14.0.1
java.compiler@14.0.1
java.datatransfer@14.0.1
java.desktop@14.0.1
java.instrument@14.0.1
java.logging@14.0.1
java.management@14.0.1
java.management.rmi@14.0.1
....
也可以使用java --describe-module 來查看具體module的信息：
java --describe-module java.base
java.base@14.0.1
exports java.io
exports java.lang
exports java.lang.annotation
exports java.lang.constant
exports java.lang.invoke
exports java.lang.module
exports java.lang.ref
exports java.lang.reflect
exports java.lang.runtime
...
我們再具體看一下module-info.class文件中的內容：
module java.base {
exports java.io;
exports java.lang;
exports java.lang.annotation;
...
文件很長，具體就不一一列舉了，有興趣的朋友可以自行參閱。
看到了JDK自帶的module，接下來我們創建幾個自己的module來看看。
創建自己的module
假如我們有一個controller，一個service的接口，和兩個service的實現。
爲了簡單起見，我們將這四個類分在不同的module中。
在IDEA中創建一個module很簡單，只需要在java文件夾中添加module-info.java文件就可以了。如下圖所示：
代碼其實很簡單，Controller引用了Service接口，而兩個Service的實現又實現了Service接口。
看下controller和service兩個模塊的的module-info文件：
module com.flydean.controller {
requires com.flydean.service;
requires lombok;
}
module com.flydean.service {
exports com.flydean.service;
}
requires表示該模塊所要用到的模塊名字。exports表示該模塊暴露的模塊中的包名。如果模塊不暴露出去，其他模塊是無法引用這些包的。
看下在命令行怎麼編譯，打包和運行module：
$ javac
--module-path mods
-d classes/com.flydean.controller
${source-files}
$ jar --create
--file mods/com.flydean.controller.jar
--main-class com.flydean.controller.ModuleController.Main
-C classes/com.flydean.controller .
$ java
--module-path mods
--module com.flydean.controller
深入理解module-info
上一節我們將了module-info中的requires和exports。這一節我們來更多的講解module-info中的其他用法。
transitive
先看下modulea的代碼：
public ModuleService getModuleService(){
return new ModuleServiceA();
}
getModuleService方法返回了一個ModuleService，這個ModuleService屬於模塊com.flydean.service，我們看下module-info的定義：
module com.flydean.servicea {
requires com.flydean.service;
exports com.flydean.servicea;
}
看起來好像沒什麼問題，但是如果有其他的模塊來使用servicea的getModuleService方法就會有問題，因爲該方法返回了模塊com.flydean.service中定義的類。所以這裏我們需要用到transitive。
module com.flydean.servicea {
requires transitive com.flydean.service;
exports com.flydean.servicea;
}
transitive意味着所有讀取com.flydean.servicea的模塊也可以讀取 com.flydean.service。
static
有時候，我們在代碼中使用到了某些類，那麼編譯的時候必須要包含這些類的jar包才能夠編譯通過。但是在運行的時候我們可能不會用到這些類，這樣我們可以使用static來表示，該module是可選的。
比如下面的module-info:
module com.flydean.controller {
requires com.flydean.service;
requires static com.flydean.serviceb;
}
exports to
在module info中，如果我們只想將包export暴露給具體的某個或者某些模塊，則可以使用exports to:
module com.flydean.service {
exports com.flydean.service to com.flydean.controller;
}
上面我們將com.flydean.service只暴露給了com.flydean.controller。
open pacakge
使用static我們可以在運行時屏蔽模塊，而使用open我們可以將某些package編譯時不可以，但是運行時可用。
module com.flydean.service {
opens com.flydean.service.subservice;
exports com.flydean.service to com.flydean.controller, com.flydean.servicea, com.flydean.serviceb;
}
上面的例子中com.flydean.service.subservice是在編譯時不可用的，但是在運行時可用。一般來說在用到反射的情況下會需要這樣的定義。
provides with
假如我們要在Controller中使用service的具體實現，比如servicea和serviceb。一種方法是我們直接在controller模塊中使用servicea和serviceb，這樣就高度耦合了。
在模塊中，我們可以使用provides with來對模塊之間的耦合進行解耦。
我們看下代碼：
module com.flydean.controller {
uses com.flydean.service.ModuleService;
requires com.flydean.service;
requires lombok;
requires slf4j.api;
}
module com.flydean.servicea {
requires transitive com.flydean.service;
provides com.flydean.service.ModuleService with com.flydean.servicea.ModuleServiceA;
exports com.flydean.servicea;
}
module com.flydean.serviceb {
requires transitive com.flydean.service;
provides com.flydean.service.ModuleService with com.flydean.serviceb.ModuleServiceB;
exports com.flydean.serviceb;
}
在controller中，我們使用uses來暴露要實現的接口。而在具體的實現模塊中使用provides with來暴露具體的實現。
怎麼使用呢？我們在controller中：
public static void main(String[] args) {
List<ModuleService> moduleServices = ServiceLoader
.load(ModuleService.class).stream()
.map(ServiceLoader.Provider::get)
.collect(toList());
log.info("{}",moduleServices);
}
這裏我們使用了ServiceLoader來加載接口的實現。這是一種很好的解耦方式，這樣我可以將具體需要使用的模塊放在modulepath中，實現動態的修改實現。
要想在maven環境中順利完成編譯，maven-compiler-plugin的版本必須要在3.8.1以上。
總結
本文介紹了JDK9中module的使用，並在具體的中介紹了更多的module-info的語法。
本文的例子https://github.com/ddean2009/
learn-java-base-9-to-20
本文作者：flydean程序那些事
本文鏈接：http://www.flydean.com/jdk9-java-module-jpms/
本文來源：flydean的博客
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