掌握Java9模組化系統-基礎部分

模組基礎

module是用來組織packages，通過模組名稱（module’s name）來隔離不同模組之間包的可讀性。因此是在Java的訪問限制機制public/private/protected上加了一層，先有模組的可讀性才有訪問性可言。同時jlink工具提供了提取程式最小執行時的支援。

模組化機制給Java語言帶來一些新的關鍵字如下：

聰明的你可能會想起：在一個成熟的系統引入新的關鍵字，會不會對已有程式碼命名造成衝突。答案是：不會。因為這些關鍵字的使用限定在模組定義檔案module-info.java，你在正常的Java程式碼中還是可以使用這些關鍵字作為標示符。

下面先稍微簡單介紹下上面關鍵字的作用：

exports和requires是一對兒，前者用於匯出模組的某些包，後者則是匯入需要引入的外部模組的包。

provides/uses/with則是服務提供者機制下的用到的關鍵字，這個後文有講解。

transitive顧名思義就是指的可傳遞性，主要用於多個模組序列依賴用於簡化書寫requires語句的。

to主要是和exports組合，用於將模組的包匯出到特定模組，成為其專屬女傭。

open/opens主要是用於將模組開放給其他所有模組，但是要注意編譯期和執行期的區別。其具體機制後門也會詳述。

好了，模組的基本概念就到這裡了。聰明的你更期望的是一個能執行的例項吧，那我們下面就開始從程式碼的角度去使用我們的模組化機制咯。

簡單的模組示例

下面我們將定義三個模組，這裡還是沿用商品和訂單的栗子。我們定義的三個模組組織如下：

這裡我們定義三個模組：goods/order/pojo，其依賴關係如下：

goods->order->pojo

接下來我們依次建立好程式碼目錄和 Java檔案。當然你也可以手動建立這些目錄和程式碼。

pojo模組

我們先定義兩個實體類Goods.java和Order.java：

package pojo;

import java.util.List;

public class Goods {
    private String goodsName;
    private double price;
    private List<Order> orderList;

    public String getGoodsName() {
        return goodsName;
    }

    public void setGoodsName(String goodsName) {
        this.goodsName = goodsName;
    }

    public double getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(double price) {
        this.price = price;
    }

    public List<Order> getOrderList() {
        return orderList;
    }

    public void setOrderList(List<Order> orderList) {
        this.orderList = orderList;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Goods{" +
                "goodsName='" + goodsName + '\'' +
                ", orderList=" + orderList +
                '}';
    }
}

package pojo;

import java.time.LocalDateTime;

public class Order {
    private LocalDateTime createTime;
    private LocalDateTime finishTime;
    private String orderName;
    private String orderUser;

    public Order(String orderName) {
        this.orderName = orderName;
        this.createTime = LocalDateTime.now();
        this.finishTime = LocalDateTime.now().plusDays(2);
        this.orderUser = "gxf";
    }

    public LocalDateTime getCreateTime() {
        return createTime;
    }

    public void setCreateTime(LocalDateTime createTime) {
        this.createTime = createTime;
    }

    public LocalDateTime getFinishTime() {
        return finishTime;
    }

    public void setFinishTime(LocalDateTime finishTime) {
        this.finishTime = finishTime;
    }

    public String getOrderName() {
        return orderName;
    }

    public void setOrderName(String orderName) {
        this.orderName = orderName;
    }

    public String getOrderUser() {
        return orderUser;
    }

    public void setOrderUser(String orderUser) {
        this.orderUser = orderUser;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Order{" +
                "createTime=" + createTime +
                ", finishTime=" + finishTime +
                ", orderUser='" + orderUser + '\'' +
                '}';
    }
}複製程式碼

接下來在模組的根目錄建立module-info.java（注意模組宣告檔案必須在模組原始碼檔案的根目錄）：

module pojo {
    exports pojo;
}複製程式碼

至此我們定義了名為pojo的模組，並且匯出pojo這個包以供其他模組使用。

order模組

這裡我們定義一個OrderService類提供商品訂單查詢方法，其程式碼如下：

package order;

import pojo.Order;

import java.util.List;

public class OrderService {
    public List<Order> queryOrdersByGoodsName(String goodsName) {
        return List.of(new Order("oder1"),new Order("oder2")
                ,new Order("oder3"),new Order("oder4"),new Order("oder5"));
    }
}
複製程式碼

queryOrdersByGoodsName方法構造訂單物件列表，注意這裡使用Java10集合新的工廠方法來生成的List。

order模組依賴pojo模組，因此其module-info.java定義如下：

module order{
    exports order;
    requires pojo;
}複製程式碼

我們看到該模組依賴pojo同時匯出order包，以為下面的goods模組依賴order。

goods模組

該模組定義GoodsService類，用於查詢商品資訊，其程式碼如下：

package goods;


import order.OrderService;
import pojo.Goods;

public class GoodsService {

    private OrderService orderService = new OrderService();

    Goods queryGoodsInfoByName(String goodsName) {
        Goods goods = new Goods();
        goods.setGoodsName(goodsName);
        goods.setOrderList(orderService.queryOrdersByGoodsName(goodsName));
        return goods;
    }

    public static void main(String[] args) {
        String module = "test",exports = "test",with="with";
        System.out.println(new GoodsService().queryGoodsInfoByName("test"));
    }
}
複製程式碼

接下來也要定義其模組宣告：

module goods{
    requires order;
    requires pojo;
}複製程式碼

因為暫時沒有其他模組依賴goods，所以模組定義裡沒有宣告其匯出的包。

至此我們的三個模組已經建立完成。

編譯和執行模組

編譯和執行您可以藉助IDE工具，但是為了更透徹的理解模組的定義，我們先採用javac命令來編譯和執行我們的模組。

按照模組的依賴順序，我們依次編譯pojo->order->goods模組。

編譯pojo模組

輸出資訊我們可以清楚的看到，該模組先載入target\pojo\module-info.class模組然後載入java.base模組。

編譯goods模組

D:\code\mods>javac -verbose --module-path target -d target\goods goods\src\*.java goods\src\goods\*.java 

[語法分析開始時間 SimpleFileObject[D:\code\mods\goods\src\module-info.java]] [語法分析已完成, 用時 32 毫秒] [語法分析開始時間 SimpleFileObject[D:\code\mods\goods\src\goods\GoodsService.java]] [語法分析已完成, 用時 7 毫秒] [正在載入target\order\module-info.class] [正在載入target\pojo\module-info.class] [正在載入/modules/java.base/module-info.class] [正在載入target\order\order\OrderService.class] [正在載入target\pojo\pojo\Goods.class] [正在載入/modules/java.base/java/lang/Object.class] [正在載入/modules/java.base/java/lang/String.class] [正在載入/modules/java.base/java/lang/Deprecated.class] [正在載入/modules/java.base/java/lang/annotation/Retention.class] [正在載入/modules/java.base/java/lang/annotation/RetentionPolicy.class] [正在載入/modules/java.base/java/lang/annotation/Target.class] [正在載入/modules/java.base/java/lang/annotation/ElementType.class] [正在檢查<匿名>] [已寫入DirectoryFileObject[target\goods:module-info.class]] [正在檢查goods.GoodsService] [正在載入/modules/java.base/java/io/Serializable.class] [正在載入/modules/java.base/java/lang/AutoCloseable.class] [正在載入/modules/java.base/java/util/List.class] [正在載入target\pojo\pojo\Order.class] [正在載入/modules/java.base/java/lang/System.class] [正在載入/modules/java.base/java/io/PrintStream.class] [正在載入/modules/java.base/java/lang/Appendable.class] [正在載入/modules/java.base/java/io/Closeable.class] [正在載入/modules/java.base/java/io/FilterOutputStream.class] [正在載入/modules/java.base/java/io/OutputStream.class] [正在載入/modules/java.base/java/io/Flushable.class] [已寫入DirectoryFileObject[target\goods:goods/GoodsService.class]] [共 650 毫秒] 

至此我們完成了所有模組的編譯，現在我們來看看編譯結果：

執行

我們的執行入口在goods.GoodsService，執行命令如下：

D:\code\mods>java --module-path target -m goods/goods.GoodsService 

Goods{goodsName='test', orderList=[Order{createTime=2018-06-25T14:56:53.541093100, finishTime=2018-06-27T14:56:53.541093100, orderUser='gxf'}, Order{createTime= 2018-06-25T14:56:53.541093100, finishTime=2018-06-27T14:56:53.541093100, orderUser='gxf'}, Order{createTime=2018-06-25T14:56:53.541093100, finishTime=2018-06-27 T14:56:53.542053500, orderUser='gxf'}, Order{createTime=2018-06-25T14:56:53.542053500, finishTime=2018-06-27T14:56:53.542053500, orderUser='gxf'}, Order{createT ime=2018-06-25T14:56:53.542053500, finishTime=2018-06-27T14:56:53.542053500, orderUser='gxf'}]} 

--module-path指定模組根目錄，也就是我們編譯結果存放的根目錄

-m指定程式的入口，其用法是：

-m <module>/<main-class>

因此必須是帶模組名然後是主類名。

好了，至此模組的基礎知識我們已經掌握的差不多了。如果你不喜歡命令列，則可以考慮使用idea來進行編譯。在idea編譯的時候會報錯找不到模組，根據提示將依賴模組匯入即可。

最後關於程式碼下載

因為程式碼量很少，建議大家還是手動建立一遍，畢竟程式碼都可以複製貼上了。自己實踐一遍是不是印象更深刻呢。

由於篇幅和時間關係，關於模組的其他知識我會另起一篇再進行講述，希望大家每天都有進步。