java9模块化初探

    Java 9 已于 9月发布。众所周知，java 9的最大特性是引入了模块化系统jigsaw。那么为什么java要引入模块化系统？会对我们今后的开发产生什么影响，该如何正确的使用模块化系统。本文将对这些问题进行一些简单探讨。

    开发一个大型应用，功能众多，逻辑复杂，把一个大型应用分解为小块，每块完成一个专有功能，是一套行之有效的化解系统复杂度的办法。应用程序中每一块可以提供单独功能的部分可以称为一个模块，比如订单管理模块，用户管理模块等。对于分布式应用，模块可以组件化，并且以service方式对外提供服务，这种情况下，组件运行在不同进程之间，类库天然隔离，模块依赖管理的变更为服务的注册，服务发现的管理，这些内容不在本文讨论之列，不再详细叙述。而对于java单体应用，模块可以放在不同的工程中进行管理并且可以打包成为单独的jar，应用发布时把这些jar包再打在一起，成为executive jar包，或者war包等等。

    Java应用往往不仅仅是只基于jdk类库进行开发，还会使用大量的第三方类库，例如apache common, google guava等等，无论是用jdk自身的类库还是第三方类库，我们面临以下几个问题。

1. 类库的包和类对于我们完全可见，虽然一般我们会按照文档对类库的类进行合理使用，但是并不能阻止不合理的调用，这样的使用即使暂时能够使程序运行，也会对将来的稳定性和维护性留下隐患。
2. 同一个包名和类名出现在不同jar中，往往只会加载其中一个，导致程序不能正常工作。
3. 引用了同一个jar不同版本出，导致程序不能正常工作。

    Jigsaw基于访问控制隔离模块，可以解决第一个问题，但是对于2，3目前并没有解决办法。在Jigsaw出现之前，OSGI已经出现很多年了，OSGI通过classloader是可以解决第2，第3个问题的，OSGI已经非常成熟，其实算得上之前java模块化事实标准，至于为何另搞Jigsaw, 以及如何结合OSGI和Jigsaw，这里就不再做讨论了。Jigsaw即便目前只解决第一个问题，也是java在工程化方向一大进步，基于java9, 就可以开始模块化我们的应用，下面用一个例子进行简单说明。

    假如我们在构建一个在线购物系统，我们其中有2个子系统分为订单模块和产品模块，订单模块是依赖于产品模块。我们为这2个模块创建2个project, 并且分别打包为product.jar和order.jar，order.jar 将会依赖于product.jar. 如果我们仅仅使用maven管理依赖，产品模块的所有共有类将会暴露给订单模块，比如数据库访问相关的等，这并不是我们所期望的。 作为product模块，我们需要对外暴露领域对象和服务接口，这些可以写在模块描述文件中，如下是product的module-info.java 文件。

module org.easysoft.store.product.v1 {    exports org.easysoft.store.product.v1.service;    exports org.easysoft.store.product.v1.domain;}

这里我们可以看出我们只导出product模块的service和domain2个包，其他的比如impl包我们并不希望其可见，这样就完成了模块之间访问控制。另外一方面，作为订单模块，我们需要依赖于product模块，如下是订单模块的module-info.java

module org.easysoft.store.order.v1 {    requires org.easysoft.store.product.v1;}

基于maven, 之前我们需要添加对product jar的依赖。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><project xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"         xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>    <groupId>org.easysoft.store</groupId>    <artifactId>order</artifactId>    <version>0.0.1</version>    <dependencies>        <dependency>            <groupId>org.easysoft.store</groupId>            <artifactId>product</artifactId>            <version>0.0.1</version>        </dependency>    </dependencies>    <properties>        <maven.compiler.target>1.9</maven.compiler.target>        <maven.compiler.source>1.9</maven.compiler.source>    </properties></project>

如此一来我们就可以在order包中对product的导出包进行引用，

package org.easysoft.store.order.v1;import org.easysoft.store.order.v1.domain.Order;import org.easysoft.store.order.v1.domain.OrderItem;import org.easysoft.store.order.v1.service.OrderService;import org.easysoft.store.product.v1.service.ProductService;public class OrderServiceTest {    public static void main(String[] args){        ProductService productService = org.easysoft.store.product.v1.service.ServiceFactory.createProductService();        OrderService orderService = org.easysoft.store.order.v1.service.ServiceFactory.createOrderService();        Order order = new Order();        OrderItem orderItem = new OrderItem();        orderItem.setProduct(productService.findById(1L).orElseThrow(()->new IllegalArgumentException("Not valid product id.")));        order.getItems().add(new OrderItem());        order.setUser("testuser");        orderService.create(order);        orderService.list().forEach(System.out::println);    }}

但是如果尝试直接在本类中引用非导出包的类，比如productserviceimpl,我们将得到一个错误。可以这样说，如果采用jigsaw，那就将强迫我们采用更好的设计。