了得網計算機/網絡_深入理解Java模塊繫統

編輯推薦

從設計動機、基本概念到高級特性，全面解析Java模塊繫統；

基於Java 9，適用於Java 10、Java 11版本。

剖析模塊化Java應用程序

構建模塊--從源代碼到JAR

遷移到模塊化Java

解耦依賴以及改進API

處理反射和版本

自定義運行時鏡像

從設計動機、基本概念到高級特性，全面解析Java模塊繫統；

基於Java 9，適用於Java 10、Java 11版本。

剖析模塊化Java應用程序

構建模塊--從源代碼到JAR

遷移到模塊化Java

解耦依賴以及改進API

處理反射和版本

自定義運行時鏡像

將代碼打包成整潔、定義良，會使交付安全可靠的應用程序變得更加容易，而Java平臺模塊繫統（JPMS）是創建這種的語言標準。通過模塊，你可以嚴密地控制JAR的交互方式，並在啟動時輕松識別任何依賴缺失。這種設計上的轉變非常重要，以至於從Java 9開始，所有核心Java API都以模塊的形式來分發，庫、框架和應用程序也將從中受益。

本書是創建和使用Java模塊的指南。書中通過具體的例子和通俗易懂的圖表，剖析了模塊化Java應用程序，闡釋了設計模塊、調試模塊化應用程序以及將其部署到生產環境的操作實踐。讀者不僅會深入理解模塊繫統，還能進一步理解Java生態繫統。

內容簡介

本書從Java模塊繫統的設計動機和基本概念講起，一直延伸至其高級特性，詳盡介紹了模塊繫統的基本機制，以及如何創建、構建和運行模塊化應用程序。本書還會幫助你將現有項目遷移到Java 9及以上版本，並逐步將之模塊化。書中主要內容包括：從源代碼到JAR 來構建模塊、遷移到模塊化Java、解耦依賴以及改進API、處理反射和版本、自定義運行時鏡像等等。

作者簡介

尼科萊·帕洛格（Nicolai Parlog），開發者、作家、演講者、培訓師，曾任SitePoint Java頻道編輯。自2011年以來，尼科萊一直是一名專業的Java開發人員，並已成為自由開發者、培訓師和多個開源項目的長期貢獻者。他還時常通過博客、演講、交流和寫作等方式傳播軟件開發知識。

【譯者介紹】
張悅，戴爾科技集團中國研發中心研發經理，專注於企業級存儲、雲計算、軟件工程效率等領域，擁有十餘年軟件開發、測試和管理經驗。

黃禮駿，畢業於北京大學，曾任職於、EMC、百度等知名公司，代碼愛好者，擁有多年Java開發經驗，熟悉分布式繫統、Web開發、區塊鏈等領域。

張海深，曾任職於、EMC、亞馬遜等一線互聯網公司，高級架構師，擁有十餘年開發和管理經驗，熟悉分布式存儲、中間件、區塊鏈等領域。

第一部分你好，模塊

第1 章第一塊拼圖2

1.1什麼是模塊化3

1.1.1用圖將軟件可視化3

1.1.2設計原則的影響5

1.1.3什麼是模塊化6

1.2Java 9之前的模塊擦除6
第一部分你好，模塊

第1 章第一塊拼圖2

1.1什麼是模塊化3

1.1.1用圖將軟件可視化3

1.1.2設計原則的影響5

1.1.3什麼是模塊化6

1.2Java 9之前的模塊擦除6

1.3Java 9之前的問題9

1.3.1JAR之間未言明的依賴9

1.3.2同名類的覆蓋10

1.3.3同一項目不同版本間的衝突12

1.3.4復雜的類加載13

1.3.5JAR的弱封裝13

1.3.6手動安全檢查14

1.3.7較差的啟動性能15

1.3.8死板的Java運行時環境15

1.4鳥瞰模塊繫統15

1.5你的第一個模塊17

1.5.1模塊繫統實戰18

1.5.2非模塊化項目基本不受影響21

1.6模塊繫統的目標22

1.6.1可靠配置：不放過一個JAR23

1.6.2強封裝：控制模塊內部代碼的訪問權限23

1.6.3自動化的安全性和改善的可維護性24

1.6.4改善的啟動性能24

1.6.5可伸縮的Java平臺24

1.6.6非目標25

1.7新舊技能25

1.7.1你將學到什麼25

1.7.2你應該知道些什麼26

1.8小結27

第2 章模塊化應用程序剖析28

2.1初識ServiceMonitor28

2.2模塊化ServiceMonitor32

2.3將ServiceMonitor劃分為模塊32

2.4文件的目錄結構布局33

2.5聲明和模塊描述34

2.5.1聲明模塊依賴36

2.5.2定義模塊的公有API36

2.5.3用模塊圖可視化ServiceMonitor36

2.6編譯和打包模塊37

2.7運行ServiceMonitor39

2.8擴展模塊化代碼庫39

2.9總結：模塊繫統的效果40

2.9.1模塊繫統能為你做什麼40

2.9.2模塊繫統還能為你做些什麼41

2.9.3允許可選依賴43

2.10小結44

第3 章定義模塊及其屬性45

3.1模塊：模塊化應用程序的基石46

3.1.1隨JDK發布的Java模塊（JMOD）46

3.1.2模塊化JAR：內生模塊46

3.1.3模塊聲明：定義模塊的屬性47

3.1.4模塊的眾多類型51

3.2可讀性：連接所有片段53

3.2.1實現可靠配置54

3.2.2用不可靠配置進行實驗55

3.3可訪問性：定義公有API60

3.3.1實現強封裝62

3.3.2封裝傳遞依賴63

3.3.3封裝的小衝突64

3.4模塊路徑：讓Java了解模塊68

3.4.1模塊解析：分析和驗證應用程序的結構69

3.4.2模塊圖：展示應用程序結構71

3.4.3向圖中添加模塊73

3.4.4向圖中添加邊74

3.4.5訪問性是一項持續的工程74

3.5小結75

第4 章從源碼到JAR構建模塊76

4.1組織項目的目錄結構76

4.1.1新提議——新約定77

4.1.2默認的目錄結構77

4.1.3模塊聲明的位置78

4.2編譯單個模塊79

4.2.1編譯模塊代碼79

4.2.2模塊或非模塊80

4.3編譯多個模塊82

4.3.1直接編譯82

4.3.2模塊源代碼路徑：將項目結構告知編譯器83

4.3.3星號作為模塊名稱的標記84

4.3.4多模塊源路徑入口85

4.3.5設置初始模塊85

4.3.6值得嗎86

4.4編譯器選項87

4.5打包模塊化JAR88

4.5.1快速回顧jar工具88

4.5.2分析JAR89

4.5.3定義模塊入口點89

4.5.4歸檔選項90

4.6小結91

第5 章運行和調試模塊化應用程序92

5.1通過JVM啟動模塊化應用程序92

5.1.1指定主類93

5.1.2如果初始模塊並非主模塊93

5.1.3向應用程序傳遞參數95

5.2從模塊中加載資源95

5.2.1Java 9之前的資源加載96

5.2.2Java 9及以上版本的資源加載97

5.2.3跨越模塊邊界加載包中資源98

5.3調試模塊及模塊化應用程序99

5.3.1分析單個模塊99

5.3.2驗證模塊集100

5.3.3驗證模塊圖101

5.3.4列出可見模塊及其依賴102

5.3.5在解析過程中排除模塊104

5.3.6通過日志信息觀察模塊繫統106

5.4Java虛擬機選項109

5.5小結110

第二部分改寫現實世界中的項目

第6 章遷移到Java 9及以上版本的兼容性挑戰112

6.1使用JEE模塊113

6.1.1為什麼JEE模塊很特殊114

6.1.2人工解析JEE模塊115

6.1.3JEE 模塊的第三方實現116

6.2轉化為URLClassLoader117

6.2.1應用程序類加載器的變化117

6.2.2不再通過URLClassLoader來獲得類加載器118

6.2.3尋找制造麻煩的強制類型轉換119

6.3更新後的運行時鏡像目錄布局119

6.4選擇、替換和擴展平臺121

6.4.1不再支持緊湊配置121

6.4.2擴展機制被移除122

6.4.3授權標準覆蓋機制被移除122

6.4.4某些啟動類路徑選項被移除122

6.4.5不支持Java 5編譯122

6.4.6JRE版本選擇被移除123

6.5一著不慎，滿盤皆輸123

6.5.1新的版本字符串123

6.5.2工具減少124

6.5.3瑣碎的事情125

6.5.4Java 9、Java 10和Java 11中新廢棄的功能125

6.6小結125

第7 章在Java 9及以上版本中運行應用程序時會反復出現的挑戰127

7.1內部API的封裝128

7.1.1微觀視角下的內部API129

7.1.2使用JDeps分析依賴131

7.1.3編譯內部API133

7.1.4運行內部API134

7.1.5訪問內部API的編譯器和JVM選項138

7.2修復包分裂139

7.2.1包分裂的問題是什麼141

7.2.2包分裂的影響141

7.2.3處理包分裂的多種方法144

7.2.4擴展模塊：處理包分裂的後手段145

7.2.5使用JDeps查找分裂的包146

7.2.6關於依賴版本衝突的說明147

7.3小結147

第8 章增量模塊化現有項目149

8.1為什麼選擇增量模塊化150

8.1.1如果每個JAR都必須是模塊化的……150

8.1.2讓普通JAR和模塊化JAR混搭150

8.1.3增量模塊化的技術基礎151

8.2無名模塊（類路徑）152

8.2.1無名模塊捕獲的類路徑混亂154

8.2.2無名模塊的模塊解析155

8.2.3取決於無名模塊156

8.3自動模塊：模塊路徑上的普通JAR158

8.3.1自動模塊名稱：小細節，大影響159

8.3.2自動模塊的模塊解析162

8.3.3無條件選擇自動模塊168

8.3.4依賴自動模塊169

8.4小結170

第9 章遷移和模塊化策略172

9.1遷移策略172

9.1.1更新準備173

9.1.2工作量評估173

9.1.3基於Java 9及以上版本持續構建175

9.1.4關於命令行選項的領悟178

9.2模塊化策略180

9.2.1自下而上的模塊化：如果項目的所有依賴都已模塊化182

9.2.2自上而下的模塊化：如果應用程序無法等待其依賴182

9.2.3由內而外的模塊化：如果項目位於中間層級183

9.2.4在項目中應用這些策略184

9.3將JAR模塊化185

9.3.1作為中間步驟的開放式模塊185

9.3.2使用JDeps生成模塊聲明186

9.3.3黑客破譯第三方JAR188

9.3.4發布Java 8及更老版本的模塊化JAR190

9.4小結192

第三部分模塊繫統高級特性

第10 章用服務來解耦模塊194

10.1探索對服務的需求194

10.2JPMS中的服務196

10.2.1使用、提供和消費服務196

10.2.2服務的模塊解析201

10.3良好地設計服務203

10.3.1可以作為服務的類型204

10.3.2將工廠用作服務204

10.3.3從全局狀態中隔離消費者206

10.3.4將服務、消費者和提供者組織成模塊208

10.3.5使用服務打破循環依賴209

10.3.6在不同的Java版本中聲明服務211

10.4使用ServiceLoader API訪問服務213

10.4.1加載和訪問服務213

10.4.2服務加載的特性215

10.5小結216

第11 章完善依賴關繫和API218

11.1隱式可讀性：傳遞依賴219

11.1.1公開模塊的依賴219

11.1.2傳遞修飾符：依賴的隱式可讀性221

11.1.3何時使用隱式可讀性223

11.1.4何時依賴隱式可讀性223

11.1.5基於隱式可讀性重構模塊225

11.1.6通過合並模塊來重構228

11.2可選依賴229

11.2.1可靠配置的難題229

11.2.2靜態修飾符：標記可選依賴230

11.2.3可選依賴的模塊解析231

11.2.4針對可選依賴編寫代碼232

11.3合規導出：將可訪問性限制在指定的模塊中234

11.3.1公開內部API235

11.3.2將包導出給模塊236

11.3.3什麼時候使用合規導出238

11.3.4通過命令行導出包239

11.4小結240

第12 章模塊化世界中的反射241

12.1為何exports指令不能很好地適用於反射243

12.1.1深入非模塊化代碼243

12.1.2使內部類型強制公有243

12.1.3合規導出導致對具體模塊的耦合244

12.1.4不支持深反射244

12.2開放式包和模塊：為反射而生245

12.2.1為運行時訪問開放式包245

12.2.2為特定模塊開放式包246

12.2.3導出包與開放式包的對比247

12.2.4開放式模塊：批量反射248

12.3針對模塊進行反射249

12.3.1更新模塊的反射代碼（或不更新）249

12.3.2使用變量句柄代替反射251

12.3.3通過反射分析模塊屬性253

12.3.4通過反射修改模塊屬性255

12.3.5轉發開放式包256

12.4動態創建帶有層的模塊圖257

12.4.1什麼是層258

12.4.2分析模塊層260

12.4.3創建模塊層262

12.5小結266

第13 章模塊版本：可能和不可能268

13.1JPMS中缺乏版本支持268

13.1.1不支持多版本269

13.1.2不支持版本選擇271

13.1.3未來會怎樣273

13.2記錄版本信息273

13.2.1在構建模塊時記錄版本273

13.2.2訪問模塊版本274

13.3在不同的層中運行同一個模塊的多個版本276

13.3.1為什麼需要一個添加額外層的啟動器277

13.3.2為你的應用程序、Apache Twill 和Cassandra JavaDriver啟動層277

13.4小結280

第14 章通過jlink定制運行時鏡像281

14.1創建自定義運行時鏡像282

14.1.1jlink入門282

14.1.2鏡像內容和結構283

14.1.3在運行時鏡像中包含服務284

14.1.4用jlink和jdeps調整鏡像大小287

14.2創建獨立的應用程序鏡像288

14.2.1在鏡像中包含應用程序模塊289

14.2.2為應用程序生成一個本地啟動程序292

14.2.3安全性、性能和穩定性293

14.3生成跨操作繫統的鏡像294

14.4使用jlink插件優化鏡像295

14.4.1jlink的插件295

14.4.2減小鏡像尺寸297

14.4.3提高運行時性能301

14.5jlink選項301

14.6小結302

第15 章完成拼圖304

15.1為ServiceMonitor添加裝飾304

15.1.1多樣化依賴307

15.1.2降低的可見性308

15.1.3通過服務解耦308

15.1.4在運行時通過層來加載代碼308

15.1.5處理對普通JAR的依賴309

15.2模塊化應用程序小貼士309

15.2.1是否模塊化309

15.2.2理想的模塊310

15.2.3注意模塊聲明314

15.2.4更改模塊聲明可能破壞代碼316

15.3技術前景318

15.3.1Maven、Gradle 以及其他構建工具318

15.3.2OSGi320

15.3.3微服務323

15.4關於模塊化生態繫統的思考325

15.5小結325

附錄A類路徑回顧326

附錄B反射API的高級介紹328

附錄C通過統一日志觀察JVM331

附錄D利用JDeps 分析項目的依賴336

附錄E通過多發行版JAR支持多個Java版本343

媒體評論

“這本書非常全面地介紹了模塊，尤其是Java 11的模塊。”

——Mikkel Arentoft，Danske Bank

“這本書對人們盼望已久的Java模塊繫統做了清晰且簡明的介紹。”

——Jim Wright，Sword Apak“這本書非常全面地介紹了模塊，尤其是Java 11的模塊。”

——Mikkel Arentoft，Danske Bank

“這本書對人們盼望已久的Java模塊繫統做了清晰且簡明的介紹。”

——Jim Wright，Sword Apak

“如果你想認真學習Java 11，那麼你將需要這本書！”

——Christian Kreutzer-Beck，ARAG Italy

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