一、
Java 9于2017年发布，带来了许多重要的新特性和改进。其中，模块化系统和交互式JShell是两个备受关注的重要特性。模块化系统解决了Java应用在大型项目中的依赖管理和可维护性问题，而交互式JShell则提供了一个便捷的交互式编程环境，大大提高了开发效率。本文将详细介绍这两个特性，并探讨它们对Java开发的影响。
二、Java 9的模块化系统
1. 模块化系统概述
Java 9的模块化系统（Java Platform Module System，JPMS）是Jigsaw项目的核心成果。该系统允许开发者将代码分解成不同的模块，每个模块可以单独进行开发、编译和部署。模块之间通过严格的依赖关系进行管理，从而提高了代码的可维护性和可复用性。
2. 模块的定义和结构
一个模块本质上是一个被命名的、自包含的代码单元，包括一系列相关的包、资源（如图片和XML文件）以及一个模块符（module-info.java）。模块符用于定义模块的名称、依赖关系和对外提供的接口等信息。
3. 模块依赖关系
模块之间的依赖关系通过`requires`指令进行定义。例如，`requires moduleA;`表明当前模块依赖于`moduleA`。这种依赖关系在编译和运行时都会被检查，确保模块间的依赖关系得到满足。`requires transitive`指令用于指定传递依赖，使得依赖关系更加灵活和易于管理。
4. 模块的封装和访问控制
模块系统的一个重要特性是强封装。模块中的包默认是封装的，只有通过`exports`指令明确导出的包才能被其他模块访问。例如，`exports com.example.mypackage;`将允许其他模块访问`com.example.mypackage`包中的公共类型。`exports...to`指令可以进一步限制对导出包的访问，指定只有特定的模块可以访问。
5. 服务和服务使用
模块系统支持服务提供者接口（SPI）模式。模块可以通过`uses`指令指定其使用的服务接口，而服务提供者则通过`provides...with`指令提供服务的具体实现。这种机制使得服务的实现可以在运行时进行替换，提高了系统的灵活性和可扩展性。
6. 运行时镜像定制
Java 9引入了`jlink`工具，允许开发者为基于模块的Java应用创建自定义的运行时镜像。通过`jlink`，可以指定应用程序所需的模块，从而创建出一个精简的、仅包含必要模块的运行时环境。这大大减小了Java运行时环境的大小，提高了应用的启动速度和内存使用效率。
三、Java 9的交互式JShell
1. 交互式编程环境概述
JShell是Java 9新增的一个交互式命令行工具，提供了一个Read-Eval-Print Loop（REPL）环境。在JShell中，可以直接输入Java表达式、语句和声明，并立即查看执行结果，无需像传统方式那样编写完整的类和方法。
2. JShell基本用法
启动JShell非常简单，只需在命令行中输入`jshell`即可进入交互式环境。在JShell中，可以进行各种操作，如定义变量、计算表达式、创建函数和类等。例如：
java
jshell> int a = 10
a ==> 10
jshell> int b = 20
b ==> 20
jshell> int sum = a + b
sum ==> 30
3. 定义函数和类
在JShell中，不仅可以进行简单的计算，还可以定义函数和类。例如：
java
jshell> int add(int num1, int num2) {
..> return num1 + num2;
..> }
| created method add(int,int)
jshell> add(5, 3)
$3 ==> 8
甚至可以定义内部类和匿名类：
java
jshell> class MyClass {
..> private int value;
..> public MyClass(int v) {
..> value = v;
..> }
..> public int getValue {
..> return value;
..> }
..> }
| created class MyClass
jshell> MyClass obj = new MyClass(42)
obj ==> MyClass@511d50c0
jshell> obj.getValue
$5 ==> 42
4. 查看和管理代码片段
JShell提供了多个命令来管理输入的代码片段。例如，`/list`命令列出所有已输入的代码片段，`/edit`命令用于编辑指定的代码片段，`/drop`命令用于删除指定的代码片段。`/save`命令可以将当前会话中的所有代码片段保存到文件中，方便后续使用。
5. 导入包和管理依赖
在JShell中，可以使用`/imports`命令查看已导入的包，也可以使用常规的`import`语句导入需要的包。例如：
java
jshell> import java.util.Date;
jshell> Date now = new Date;
now ==> Fri Jun 07 14:30:15 CST 2024
Java 9的模块化系统和交互式JShell为Java开发带来了显著的改进。模块化系统提高了代码的可维护性和可复用性，特别是在大型项目中优势明显。而交互式JShell提供了一个便捷的开发环境，大大提高了开发效率，尤其适合初学者和快速验证想法。这两个特性共同推动了Java在企业级应用和大型项目中的应用，也为未来的Java开发奠定了坚实基础。
