1. Java 9中的模块系统介绍
Java 9引入了模块系统，它旨在提供一种更好的方式来组织和管理Java应用程序中的代码，从而达到更好的可维护性、可重用性、可扩展性、安全性和性能。模块可以视为一种可重用的代码单元，其中包含了相关功能的类和接口，以及可访问和使用这些功能的其他模块。Java 9的模块系统建立在三个核心概念上：模块描述符、模块路径和模块化JAR文件。
2. 模块描述符的重要性
模块描述符是模块系统中一个非常重要的概念，因为它定义了一个模块的特性和行为。模块描述符通常是一个名为module-info.java的文件，它位于模块的根目录下。该文件声明了模块的名称、版本、依赖关系、导出的包、使用的服务和提供的服务等信息。
在Java 9之前，Java应用程序使用了JAR包来组织代码，但是这种方式没有提供任何关于包之间依赖和暴露的控制手段，也没有提供任何关于版本和可见性的控制手段。这导致了一些问题，例如版本冲突、类重复、安全性问题等。而模块系统则通过模块描述符来明确规定了模块之间的依赖关系和可见性，避免了这些问题的出现。
2.1 模块名称和版本
模块名称和版本是模块描述符中最基本的元素。模块名是一个唯一标识符，通常是一个Java包的逆序域名，如com.example.mymodule。模块名和版本一起构成了模块的标识符，这使得模块可以根据其名称和版本进行精确区分。
下面是一个示例模块描述符：
module com.example.mymodule {
requires org.example.someothermodule;
exports com.example.mypackage;
}
2.2 模块依赖关系
模块描述符可以指定一个模块所依赖的其他模块，这种依赖关系可以是编译时依赖关系，也可以是运行时依赖关系。
在模块描述符中，可以使用requires关键字声明一个模块所依赖的其他模块，例如：
module com.example.mymodule {
requires org.example.someothermodule;
}
在这个例子中，com.example.mymodule模块依赖于org.example.someothermodule模块。
这种依赖关系的声明允许模块系统在编译时或运行时检查模块之间的依赖关系，以确保模块之间的依赖关系是正确的，并在出现依赖问题时及早发现和解决问题。此外，模块依赖关系允许模块之间隔离，这可以防止模块之间意外访问和使用彼此的内部实现。
2.3 导出和打开包
模块描述符还可以指定一个模块导出（exports）的包或者打开（opens）的包，这意味着其他模块可以访问这些包中公共的类和接口。如果没有导出或打开一个包，那么这个包中的所有类和接口都是不可访问的。
在模块描述符中，可以使用exports和opens关键字分别声明一个模块导出或者打开的包，例如：
module com.example.mymodule {
exports com.example.mypackage;
opens com.example.myotherpackage;
}
在这个例子中，com.example.mymodule模块声明了它导出了com.example.mypackage包，因此其他模块可以访问这个包中的公共类和接口。此外，com.example.mymodule模块打开了com.example.myotherpackage包，这意味着其他模块可以通过反射机制访问这个包中的所有类和接口。
2.4 使用和提供服务
模块描述符中还可以指定一个模块使用的服务和提供的服务。服务是指一个模块提供的可以被其他模块使用的功能接口，例如日志服务、配置服务等等。
在模块描述符中，可以使用uses和provides关键字分别声明一个模块所使用的服务和所提供的服务，例如：
module com.example.mymodule {
requires org.example.someothermodule;
uses org.example.myservice;
provides org.example.myservice with com.example.myservice.impl.MyServiceImpl;
}
在这个例子中，com.example.mymodule模块声明它使用了org.example.myservice服务，同时提供了一个com.example.myservice.impl.MyServiceImpl类来实现这个服务。
3. 模块化JAR文件
模块化JAR文件是一种特殊的JAR文件，它包含了一个模块描述符和一个或多个模块化的类。模块化JAR文件可以使用jar命令进行创建，例如：
jar --create --file=mymodule.jar --module-version=1.0 --main-class=com.example.mymodule.Main --module-path=libs mymodule/module-info.class com/example/mypackage/MyClass.class在这个例子中，我们创建了一个名为mymodule.jar的模块化JAR文件，它的版本号为1.0，主类为com.example.mymodule.Main，依赖的模块路径为libs，包含了一个模块描述符和一个名为com.example.mypackage.MyClass的类。
模块化JAR文件可以方便地用于管理和发布模块，同时也保证了模块之间的版本和依赖关系的一致性。使用模块化JAR文件来组织和管理代码是Java 9模块系统的核心思想之一。
4. 总结
Java 9模块系统中的模块描述符是非常重要的概念之一，它定义了一个模块的特性和行为，包括模块的名称、版本、依赖关系、导出和打开的包、使用和提供的服务等等。通过模块描述符，Java 9模块系统实现了更好的代码组织、管理、可重用性、可扩展性、安全性和性能，避免了一些传统JAR包方式下存在的问题。