Java - 模組系統
Java模組系統介紹
你好，有抱負的Java程式設計師！今天，我們將進入Java模組系統的精彩世界。作為你親切友善的電腦科學老師，我將引導你逐步了解這個迷人的主題。如果你是程式設計新手，也別擔心 - 我們將從基礎開始，一起逐步進階！
模組是什麼？
讓我們從一個簡單的類比開始。想像你正在建造一座樂高城堡。每一塊樂高積木代表一段代碼，而說明書告訴你如何將它們組裝在一起。在Java中，模組就像是你城堡中預先建造的部分 - 它是一組相關的代碼，共同執行特定功能。
在技術術語中，Java中的模組是一個自包含的代碼單元，包含：
- 類別和介面
- 資源（如圖像或配置文件）
- 明確定義它需要從其他模組中獲得的內容
- 声明它為其他模組提供的內容
將其視為一個整齊有序的工具箱，每樣東西都有其位置和目的。
Java模組系統的功能
Java模組系統在Java 9中引進，帶來了許多令人興奮的功能。讓我們一一探討它們：
1. 強封装
記得當你小時候有一個秘密盒子，用來存放你的寶藏嗎？模組的工作原理類似。它們讓你可以決定代碼的哪些部分對他人可見，哪些部分是你的“秘密寶藏”。
module com.myapp.secretbox {
exports com.myapp.secretbox.api;
}在這個例子中，只有com.myapp.secretbox.api包中的類別對其他模組可見。其餘的一切都被隱藏起來！
2. 可靠的配置
模組清楚地表明它需要從其他模組中獲得什麼。這就像在去雜貨店之前創建一個購物清單 - 你知道你需要什麼，而且不會忘記任何東西！
module com.myapp.kitchen {
requires com.myapp.fridge;
requires com.myapp.stove;
}在這裡，我們的kitchen模組表示它需要fridge和stove模組才能正常工作。
3. 改進的性能
有了模組，Java可以更聰明地只加載它需要的代碼。這就像只打包你將實際穿著的衣物去旅行，而不是帶上整個衣櫥！
声明模組
現在，讓我們捲起袖子，創建我們的第一個模組。我們首先在源代碼目錄的根目錄中創建一個名為module-info.java的文件。
module com.myapp.greetings {
exports com.myapp.greetings.api;
}這個簡單的聲明創建了一個名為com.myapp.greetings的模組，並使com.myapp.greetings.api包對其他模組可用。
添加依賴模組
有時，我們的模組可能需要使用其他模組中的代碼。我們可以使用requires關鍵字指定這些依賴關係。
module com.myapp.greetings {
requires com.myapp.translations;
exports com.myapp.greetings.api;
}在這個例子中，我們的greetings模組需要translations模組才能正常工作。
添加可選模組
如果我們有一個很好的模組，但不是絕對必要的呢？這就是可選模組派上用場的地方！
module com.myapp.greetings {
requires com.myapp.translations;
requires static com.myapp.fancyfonts;
exports com.myapp.greetings.api;
}static關鍵字告訴Java，fancyfonts模組是可選的。我們的greetings模組即使沒有它也可以工作，但如果它可用，則可以使用fancyfonts。
添加轉發模組
有時，我們希望將我們的依賴傳遞給依賴於我們的模組。我們可以使用transitive關鍵字來做到這一點。
module com.myapp.greetings {
requires transitive com.myapp.translations;
exports com.myapp.greetings.api;
}現在，任何需要com.myapp.greetings的模組都將自動獲得對com.myapp.translations的訪問權限。
對外提供公共類
當我們想讓某些包對其他模組可用時，我們使用exports關鍵字。
module com.myapp.greetings {
exports com.myapp.greetings.api;
exports com.myapp.greetings.utils to com.myapp.testing;
}在這個例子中，我們使api包對所有模組可用，但utils包僅對com.myapp.testing模組可用。
允許反射
有時，我們需要允許其他模組對我們的類使用反射。我們可以使用opens關鍵字來實現這一點。
module com.myapp.greetings {
exports com.myapp.greetings.api;
opens com.myapp.greetings.internal to com.myapp.testing;
}這允許com.myapp.testing模組對com.myapp.greetings.internal包中的類使用反射。
創建和使用Java模組
現在我們已經涵蓋了基礎知識，讓我們將它們結合起來創建一個簡單的模組化應用程序。我們將創建兩個模組：com.myapp.greetings和com.myapp.main。
首先，讓我們創建com.myapp.greetings模組：
// module-info.java
module com.myapp.greetings {
exports com.myapp.greetings;
}
// com/myapp/greetings/Greeter.java
package com.myapp.greetings;
public class Greeter {
public static String greet(String name) {
return "Hello, " + name + "!";
}
}現在，讓我們創建使用我們greetings模組的com.myapp.main模組：
// module-info.java
module com.myapp.main {
requires com.myapp.greetings;
}
// com/myapp/main/Main.java
package com.myapp.main;
import com.myapp.greetings.Greeter;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(Greeter.greet("Java Modules"));
}
}要編譯和運行此模組化應用程序，我們使用以下命令：
javac -d mods --module-source-path src $(find src -name "*.java")
java --module-path mods -m com.myapp.main/com.myapp.main.Main瞧！你剛剛創建並運行了你的第一個模組化Java應用程序。
結論
恭喜你完成了對Java模組系統的介紹！我們已經討論了很多內容，從了解模組是什麼到在真實應用中創建和使用它們。請記住，就像學習騎自行車一樣，掌握模組需要練習。不要害怕實驗和犯錯 - 這是我們學習的最佳方式！
隨著你繼續Java之旅，你會發現模組幫助你創建更組織化、更安全、更有效的應用程序。它們就像那個讓你的編程技能從好變得更好的秘密配方。
繼續編碼，繼續學習，最重要的是，玩得開心！下次見，快樂模組化！
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