深入理解JVM(③)Java的模块化

前言

JDK9引入的Java模块化系统(Java Platform Module System ,JPMS)是 对Java技术的一次重要升级,除了像之前JAR包那样充当代码的容器之外,还包括:

  • 依赖其他模块的列表。
  • 导出的包列表,即其他模块可以使用的列表。
  • 开放的包列表,即其他模块可反射访问模块的列表。
  • 使用的服务列表。
  • 提供服务的实现列表。

模块化系统

可配置的封装隔离机制解决了原来类路径上跨文件的public类的可访问性的问题。public类型不再意味着所有地方代码都可以访问它们,未导出未开放的类是不能够被外部使用。

举例说明:

新创建一个maven工程,并创建两个module。

在这里插入图片描述

在每个module的Language level 和 SDK 设置成JDK9

在这里插入图片描述在这里插入图片描述

然后在每个module的顶层目录中创建module-info.java

在这里插入图片描述

在ExampleOne中创建两个不同package下的类,ExampleFirstExampleOne

package com.jimoer.jdkmoduleOne.test;

public class ExampleFirst {

    private int id;

    private String name;

    private String sex;

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(String sex) {
        this.sex = sex;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "ExampleFirst{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", sex='" + sex + '\'' +
                '}';
    }
}
package com.jimoer.jdkmoduleOne;

public class ExampleOne {


    private int id;

    private String name;

    private String arg;

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getArg() {
        return arg;
    }

    public void setArg(String arg) {
        this.arg = arg;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "ExampleOne{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", arg='" + arg + '\'' +
                '}';
    }
}

然后在ExampleOne的module-info.java中声明导出包的路径。

module exampleOne {

     // 导出包路径
    exports com.jimoer.jdkmoduleOne.test;

}

在ExampleTwo中声明requires为引入包

module exampleTwo {
    requires exampleOne;
}

然后在ExampleTwo中使用ExampleOne中的类

ublic class ExampleTwo {

    public static void main(String[] args) {

        ExampleFirst first = new ExampleFirst();

        first.setId(1);
        first.setName("余欢水");
        first.setSex("男");
        
        System.out.println(first);
    }
}

运行结果:

ExampleFirst{id=1, name='余欢水', sex='男'}

但是当在ExampleTwo中引用ExampleOne中非导出包下的类时就会编译出错。
在这里插入图片描述
如上图提示,所有不被导出的包默认都被封装在模块里面。

模块的兼容性

为了使可配置的封装隔离机制能够兼容传统的类路径查找机制,JDK9提出了与“类路径”(ClassPath)相对应的“模块路径”(ModulePath)的概念。只要放在类路径上的JAR文件,都会被当作传统的JAR包来对待;相应地,只要放在模块路径上的JAR文件,即使没有使用JMOD后缀,甚至不包含module-info.class文件,也仍然会被当作一个模块来对待。

为了保证Java应用升级到JDK9之后依然使用传统的类路径,不会受到影响,制定了三条规则来保证兼容性。

  • JAR文件在类路径的访问规则:所有类路径下的JAR文件及其他资源文件,都被视为自动打包在一个匿名模块(Unnamed Module)里,这个匿名模块几乎是没有任何隔离的,它可以看到和使用类路径上所有的包、JDK模块中所有的导出包,以及模块路径是哪个所有模块中导出的包。
  • 模块在模块路径的访问规则:模块路径下的具名模块(Named Module)只能访问到她依赖定义中列明依赖的模块和包,匿名模块里所有的内容对具名模块来说都是不可见的,即具名模块看不见传统JAR包的内容。
  • JAR文件在模块路径的访问规则:如果把一个传统的、不包含模块定义的JAR文件放置到模块路径中,它就会变成一个自动模块(Automatic Module)。

模块化下的类加载器

JDK9为了保证兼容性,依然保持了三层类加载器架构以及双亲委派模型。但是为了模块化系统的顺利实施,还是对类加载器做了一些改动。

  • 首先,扩展类加载器(Extension Class Loader)被平台类加载器(Platform Class Loader)取代。因为模块化天然的支持扩展,自然不需要在存在扩展类加载器了。
  • 其次,平台类加载器和应用类加载器都不再派生自java.net.URLClassLoader,如果有程序直接依赖了这种继承关系,或者依赖了URLClassLoader类特定方法,那代码很可能会在JDK9及更高版本的JDK中崩溃。
  • 最后,JDK9中虽然仍然维持着三层类加载器和双亲委派架构,但类加载的委派关系也发生了变动。当平台及应用程序类加载器收到类加载请求,在委派给父加载器加载前,要先判断该类是否能够归属到某一个系统模块中,如果可以找到这样的归属关系,就要优先委派给负责哪个模块的加载器完成加载,这可以算是对双亲委派的第四次破坏
    JDK9前后三层类加载器的架构图对比如下:
    在这里插入图片描述
posted @ 2020-07-01 08:20  纪莫  阅读(236)  评论(0编辑  收藏