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模块系统

Java 模块系统（JPMS，Java Platform Module System）是 Java 9 引入的一项特性，用于实现更强的封装性和更好的依赖管理。本章将介绍模块的基本概念、使用方法以及常见场景。

1. 模块的基本概念

模块是一个包含代码和资源的自描述单元，通过 module-info.java 文件定义。

示例：模块定义

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module com.example.myapp {
    requires java.base; // 隐式依赖
    requires java.sql;
    exports com.example.myapp.api;
}

2. 模块的关键字

  • requires：声明模块依赖。
  • exports：导出包供其他模块使用。
  • opens：开放包供反射访问。
  • provides 和 uses：用于服务加载。

3. 模块的打包与运行

编译模块

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javac -d out --module-source-path src $(find src -name "*.java")

打包模块

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jar --create --file myapp.jar --main-class com.example.myapp.Main -C out/com.example.myapp .

运行模块

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java --module-path myapp.jar --module com.example.myapp

4. 模块的依赖管理

示例：依赖传递

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module com.example.myapp {
    requires transitive com.example.utils;
}

5. 模块与反射

默认情况下，模块内的包对其他模块不可通过反射访问。可以使用 opens 开放包。

示例

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module com.example.myapp {
    opens com.example.internal;
}

6. 服务加载

模块系统支持通过 provides 和 uses 实现服务加载机制。

示例

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module com.example.provider {
    provides com.example.spi.MyService with com.example.provider.MyServiceImpl;
}

module com.example.consumer {
    uses com.example.spi.MyService;
}

7. 常见问题

  • 未命名模块：传统类路径下的代码会被视为未命名模块。
  • 自动模块：非模块化的 JAR 文件可以作为自动模块使用。

8. 总结

Java 模块系统提供了更强的封装性和依赖管理能力，适合大型项目的开发和维护。