Java9模块化是Java9版本中引入的一个重要特性，通过Java Platform Module System (JPMS)实现。这个特性允许开发者将大型应用程序拆分成相互独立的模块，每个模块包含一组相关的功能和资源。

关键概念与语法

下面是Java9模块化的一些关键概念和语法：

• 模块（Module）：模块是一组相关的包的集合，它们被组织在一起以实现高内聚性和低耦合性。每个模块都有一个唯一的名称，通过module-info.java文件来声明模块的信息。

• 模块声明：在每个模块的根目录下创建module-info.java文件，使用module关键字声明模块，指定模块的名称、依赖关系和导出的包等信息。

• 模块路径：模块路径是用来指定模块的位置的路径。在编译和运行时，可以使用–module-path选项指定模块路径，告诉Java编译器和运行时在哪里查找模块。

• 模块间依赖：通过requires关键字声明模块之间的依赖关系，确保在编译和运行时正确加载依赖的模块。

• 导出包：使用exports关键字导出包，使得其他模块能够访问该包中的类。可以通过to关键字限制只有特定模块可以访问导出的包。

• 开放包：使用opens关键字开放包，允许其他模块通过反射访问该包中的类。

• 模块化编译和运行：使用javac编译器和java命令运行模块化的Java应用程序，需要在命令行中指定模块路径和要运行的模块。

模块化的优势：

• 更好的封装性：模块化强制隐藏内部实现细节，只暴露必要的API接口，这增强了封装性，降低了模块间的耦合度。
• 可维护性：通过将应用程序拆分成多个模块，每个模块都可以独立地进行开发和测试，从而提高了可维护性。
• 性能优化：模块系统可以更有效地加载和管理类，从而可能提高应用程序的性能。

模块化的使用

以下是一个简单的Java9模块化的使用例子：

假设我们有一个Java项目，其中包含两个模块：main（主模块）和user（用户模块）。主模块需要使用用户模块中的某个类（比如User类）。

创建目录结构

首先，我们需要创建项目的目录结构。在这个例子中，我们将有两个模块，所以目录结构如下所示：

java9-module-demo/
├── main
│   ├── module-info.java
│   └── src
│       └── com
│           └── morris
│               └── main
│                   └── Main.java
└── user├── module-info.java└── src└── com└── morris├── other│   └── HiddenClass.java└── user└── User.java

编写模块描述符（module-info.java）

在每个模块的根目录下，我们需要创建一个module-info.java文件来定义模块。

对于main模块（主模块）：

// main/module-info.java  
module main {requires user; // 声明对用户模块的依赖
}

对于user模块（用户模块）：

module user {exports com.morris.user; // 声明导出com.morris.user包，以便其他模块可以访问它// 注意：我们没有导出HiddenClass类所在的包，所以其他模块不能访问它
}

编写Java类

在main模块的Main.java文件中：

// main/src/com/morris/main/Main.java  
package com.morris.main;import com.morris.user.User;public class Main {public static void main(String[] args) {User user = new User(); // 创建User类的实例System.out.println("Hello, " + user.getName()); // 假设User类有一个getName()方法}}

在user模块的User.java文件中：

// user/src/com/morris/user/User.java 
package com.morris.user;public class User {private static final String NAME = "Morris";public String getName() {return NAME;}
}

注意：HiddenClass.java在这个例子中没有被使用，并且由于它所在的包没有被导出，所以com.morris.main模块不能访问它。

如果在com.morris.main模块访问HiddenClass，编译时会抛出以下的错误：

main/src/com/morris/main/Main.java:3: error: package com.morris.other is not visible
import com.morris.other.HiddenClass;^(package com.morris.other is declared in module user, which does not export it)
1 error

编译

先编译user模块：

$ javac -d out/user  user/module-info.java user/src/com/morris/user/Us
er.java user/src/com/morris/other/HiddenClass.java

后编译main模块：

$ javac -d out/main --module-path out/user main/module-info.java main/src/com/morris/main/Main.java

编译后目录结构如下：

java9-module-demo/
├── main
│   ├── module-info.java
│   └── src
│       └── com
│           └── morris
│               └── main
│                   └── Main.java
├── out
│   ├── main
│   │   ├── com
│   │   │   └── morris
│   │   │       └── main
│   │   │           └── Main.class
│   │   └── module-info.class
│   └── user
│       ├── com
│       │   └── morris
│       │       ├── other
│       │       │   └── HiddenClass.class
│       │       └── user
│       │           └── User.class
│       └── module-info.class
└── user├── module-info.java└── src└── com└── morris├── other│   └── HiddenClass.java└── user└── User.java

运行

通过--module-path选项指定模块路径，告诉Java运行时在哪里查找模块：

$ java --module-path out --module main/com.morris.main.Main
Hello, Morris