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Java 模块化开发 Jigsaw 系统详解 (全网最新颖教程)

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发布： 2025-07-07 16:27:02

原创

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java 模块化开发通过jigsaw系统解决传统类路径混乱和依赖管理复杂问题。1. 提供模块声明机制，明确模块名称、导出包及依赖关系；2. 使用模块路径替代类路径，提升封装性和安全性；3. 通过exports、requires等关键字控制访问权限；4. 支持服务提供与使用的声明，增强可维护性；5. 迁移过程需分析项目结构并创建module-info.java文件，借助工具处理依赖；6. jigsaw优化jvm性能，减少不必要的加载，推动java生态系统更注重模块化设计。

Java 模块化开发 Jigsaw 系统详解 (全网最新颖教程)

Java 模块化开发，简单来说，就是将一个大型的 Java 应用拆分成若干个更小、更易于管理和维护的模块。Jigsaw 系统是 Java 9 引入的模块化系统，旨在解决传统 Java 应用中类路径混乱、依赖管理复杂等问题。它提供了一种标准化的方式来定义模块、声明模块间的依赖关系，从而提高代码的可重用性、可维护性和安全性。

模块化开发的核心优势在于它能够更好地封装代码，明确模块间的依赖关系，并减少运行时不必要的依赖。这有助于提高应用的性能、降低出错的风险，并简化部署和维护过程。

解决方案

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Jigsaw 系统通过以下几个关键概念实现模块化：

模块声明 (module-info.java): 每个模块都必须包含一个 module-info.java 文件，用于声明模块的名称、导出的包、依赖的其他模块以及对外提供的服务。
模块路径: 类似于类路径，模块路径是 JVM 用于查找模块的路径。
exports: exports 关键字用于声明模块中哪些包可以被其他模块访问。未导出的包默认是模块私有的。
requires: requires 关键字用于声明模块依赖的其他模块。
provides…with: 用于声明模块提供哪些服务接口的实现。
uses: 用于声明模块使用哪些服务接口。

一个简单的例子：

假设我们有一个名为 com.example.greeting 的模块，它提供一个简单的问候服务。

module-info.java 文件内容：

module com.example.greeting {
    exports com.example.greeting.api; // 导出 api 包
}

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com.example.greeting.api 包下的 GreetingService.java 接口：

package com.example.greeting.api;

public interface GreetingService {
    String greet(String name);
}

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com.example.greeting.impl 包下的 SimpleGreetingService.java 实现类：

package com.example.greeting.impl;

import com.example.greeting.api.GreetingService;

public class SimpleGreetingService implements GreetingService {
    @Override
    public String greet(String name) {
        return "Hello, " + name + "!";
    }
}

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注意：com.example.greeting.impl 包没有被导出，因此其他模块无法直接访问 SimpleGreetingService 类。

要使用这个模块，我们需要将其编译成一个模块化的 JAR 文件，并将其添加到模块路径中。

编译和运行:

编译 module-info.java 和其他 Java 源文件：

javac -d mods/com.example.greeting src/com.example.greeting/module-info.java src/com.example.greeting/com/example/greeting/api/GreetingService.java src/com.example.greeting/com/example/greeting/impl/SimpleGreetingService.java

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创建模块化的 JAR 文件：

jar -cvf mods/com.example.greeting.jar -C mods/com.example.greeting .

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运行使用该模块的应用程序，需要指定模块路径和主模块：
```
java --module-path mods -m my.app/com.example.MyApplication
```
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其中，my.app 是应用程序模块的名称，com.example.MyApplication 是主类。

Jigsaw 系统解决了哪些传统 Java 开发的痛点？

Jigsaw 最大的贡献在于解决了 Java 类路径的混乱问题。在传统的 Java 开发中，类路径上的类可以被任何其他类访问，这导致了依赖关系不明确、版本冲突等问题。Jigsaw 通过模块化，明确了模块间的依赖关系，只有导出的包才能被其他模块访问，从而实现了更好的封装性和依赖管理。此外，Jigsaw 还优化了 JVM 的启动速度和内存占用，因为它只需要加载应用程序实际需要的模块，而不需要加载整个 JDK。