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一、module-info.java 的所有关键字

在 Java 模块化系统（JPMS）中(jdk9后的新特性)，module-info.java 文件使用以下关键字来定义模块的结构、依赖和服务。以下是按照功能分组的列表：

1. 模块定义关键字

• module

  • 作用：定义模块的名称，标志模块声明的开始。

  • 语法：module <模块名> { … }

  • 示例：

    module com.example.myapp {// 模块内容 }
    

  • 说明：模块名通常遵循反向域名规则（如 com.example.myapp），是模块的唯一标识。

2. 依赖声明关键字

• requires

  • 作用：声明当前模块依赖的其他模块。

  • 语法：requires [修饰符] <模块名>;

  • 修饰符（可选）：

    • transitive：依赖是传递的，依赖当前模块的模块也会自动依赖它。
    • static：依赖是可选的，编译时需要，运行时可以没有。

  • 示例：

    module com.example.myapp {requires java.base;         // 默认依赖基础模块   requires transitive java.sql; // 传递依赖    requires static java.logging; // 可选依赖 
    }
    

  • 说明：java.base 是所有模块的默认依赖，无需显式声明。

3. 包导出关键字

• exports

  • 作用：声明当前模块的某个包可以被其他模块访问。

  • 语法：

    • exports <包名>;（开放给所有模块）
    • exports <包名> to <模块名列表>;（限制给特定模块）

  • 示例：

    module com.example.myapp {exports com.example.myapp.api;           // 开放给所有模块    exports com.example.myapp.util to com.example.client; // 仅限特定模块 
    }
    

  • 说明：

    • 包必须存在于模块中，否则编译报错。
    • 未导出的包对外部模块不可见。

4. 服务相关关键字

• provides

  • 作用：声明当前模块为某个服务接口提供具体实现。

  • 语法：provides <接口全限定名> with <实现类全限定名>;

  • 示例：

    module com.example.myapp {    provides com.example.service.MyService with com.example.myapp.MyServiceImpl; 
    }
    

  • 说明：

    • 与 with 配合使用，指定实现类。
    • 表示模块是服务提供者，供其他模块通过 ServiceLoader 加载。

• with

  • 作用：配合 provides 使用，指定服务接口的具体实现类。

  • 语法：出现在 provides 语句中，with 后接实现类的全限定名。

  • 示例：

    provides javax.tools.JavaCompiler with com.example.myapp.MyCompiler;
    

  • 说明：

    • 实现类必须是接口的合法实现（实现接口或继承抽象类）。
    • 可以为一个接口提供多个实现，用多个 with 分隔。

• uses

  • 作用：声明当前模块使用某个服务接口，期待其他模块提供实现。

  • 语法：uses <接口全限定名>;

  • 示例：

    module com.example.myapp {    uses com.example.service.MyService; 
    }
    

  • 说明：

    • 表示模块是服务消费者，通过 ServiceLoader 加载接口实现。
    • 常与 provides 配合使用，形成服务提供-消费模式。

5. 反射访问关键字

• opens

  • 作用：声明某个包对反射开放，允许其他模块在运行时通过反射访问。

  • 语法：

    • opens <包名>;（开放给所有模块）
    • opens <包名> to <模块名列表>;（限制给特定模块）

  • 示例：

    module com.example.myapp {    opens com.example.myapp.data;            // 开放给所有模块反射    opens com.example.myapp.config to com.example.client; // 仅限特定模块 
    }
    

  • 说明：

    • 不影响编译时访问，只开放运行时反射（如 setAccessible）。
    • 适用于需要反射的场景（如序列化框架）。

• open

  • 作用：声明整个模块对反射开放，所有包都可以被反射访问。

  • 语法：open module <模块名> { … }

  • 示例：

    open module com.example.myapp {    exports com.example.myapp.api; 
    }
    

  • 说明：

    • 是模块级别的反射开放，比 opens 更彻底。
    • 常用于兼容非模块化代码或调试。

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二、关键字表

关键字	功能	示例
module	定义模块	module com.example.myapp {}
requires	声明依赖模块	requires java.sql;
exports	导出包给其他模块	exports com.example.myapp.api;
provides	提供服务接口实现	provides X with Y;
with	指定服务实现的类	with com.example.myapp.MyServiceImpl;
uses	声明使用服务接口	uses javax.tools.JavaCompiler;
opens	开放包给反射访问	opens com.example.myapp.data;
open	定义开放模块（全部包可反射）	open module com.example.myapp {}

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三、关键字的搭配与实际场景

1. 依赖与导出

• requires + exports：最常见组合，用于模块间的依赖和接口共享。

  module com.example.client {    requires com.example.myapp;    // 使用 com.example.myapp 导出的包 
  } 
  module com.example.myapp {    exports com.example.myapp.api; 
  }
  

2. 服务提供与消费

• provides + with + uses：实现插件化机制。

  module com.example.provider {    provides com.example.service.MyService with com.example.provider.MyServiceImpl; 
  } 
  module com.example.consumer {    uses com.example.service.MyService; 
  }
  

  • 消费端代码：

    ServiceLoader<MyService> loader = ServiceLoader.load(MyService.class); 
    for (MyService service : loader) {    service.doSomething(); 
    }
    

3. 反射控制

• opens + exports：既允许编译时访问，又开放运行时反射。

  module com.example.myapp {    exports com.example.myapp.api;   opens com.example.myapp.data; 
  }
  

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四、注意事项

1. 包存在性
   • exports 和 opens 声明的包必须在模块中存在，否则编译报错。
   • 空包（无类或资源）可能导致错误。
2. 服务机制
   • provides 的实现类必须是 uses 接口的合法实现。
   • 一个接口可以有多个 with 实现。
3. 修饰符限制
   • requires 的 transitive 和 static 不能同时使用。
   • exports 和 opens 的 to 后接模块名列表，用逗号分隔。

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五、完整示例

以下是一个综合所有关键字的 module-info.java：

open module com.example.myapp {    requires transitive java.sql;           // 传递依赖    requires static java.logging;           // 可选依赖        exports com.example.myapp.api;          // 导出 API 包    exports com.example.myapp.util to com.example.client; // 限制导出        provides com.example.service.MyService         with com.example.myapp.MyServiceImpl; // 服务实现        uses com.example.service.MyService;     // 使用服务接口        opens com.example.myapp.data;           // 开放反射    opens com.example.myapp.config to com.example.client; // 限制开放 
}

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六、总结

module-info.java 的关键字虽然数量有限，但功能强大，涵盖了模块定义、依赖管理、包导出、服务提供和反射控制等核心特性。