java9 opens与exports的区别

序

本文主要研究下java9 opens与exports的区别

open及exports

open

• open module

主要用于解决deep reflection问题，open的作用是表示该模块下的所有的包在runtime都允许deep reflection(包括public及private类型)
但是编译时期，仅仅允许该module中声明过exports的包可以访问，如果没有exports则该包的类在编译时期不可读

• opens package

用于声明该模块的指定包在runtime允许使用反射访问

exports

表示允许在编译时和运行时访问指定包的public成员

open及exports对反射的影响

反射方法

• 目标类

package com.packt.lib.sub1;
public class Sub1Service {
    public Sub1Service() {
        System.out.println("Sub1Service being instanced");
    }

    public void publicMethod() {
        System.out.println("public method called!");
    }

    protected void protectedMethod(){
        System.out.println("protected method called...");
    }


    private void privateMethod(){
        System.out.println("private method called...");
    }
}

• 访问类名反射

        Sub1Service sub1Service = new Sub1Service();
        Method privateMethod = sub1Service.getClass().getDeclaredMethod("privateMethod");
        privateMethod.setAccessible(true);
        privateMethod.invoke(sub1Service);

• 通过包名反射

        Optional<Module> optional = ModuleLayer.boot().findModule("packt.lib");
        Class clz = Class.forName(optional.get(),"com.packt.lib.sub1.Sub1Service");
        Object sub1 = clz.newInstance();
        System.out.println(sub1.getClass().getMethods());
        Method publicMethod = sub1.getClass().getDeclaredMethod("publicMethod");
        publicMethod.invoke(sub1);

        Method protectedMethod = sub1.getClass().getDeclaredMethod("protectedMethod");
        protectedMethod.setAccessible(true);
        protectedMethod.invoke(sub1);

        Method privateMethod = sub1.getClass().getDeclaredMethod("privateMethod");
        privateMethod.setAccessible(true);
        privateMethod.invoke(sub1);

没有exports，也没有opens

• module-info.java

module packt.lib {
    exports com.packt.lib;
}

这里没有exports及opens com.packt.lib.sub1

• 通过类名反射(编译报错)

Exception in thread "main" java.lang.IllegalAccessException: class com.packt.App (in module packt.main) cannot access class com.packt.lib.sub1.Sub1Service (in module packt.lib) because module packt.lib does not export com.packt.lib.sub1 to module packt.main
    at java.base/jdk.internal.reflect.Reflection.newIllegalAccessException(Reflection.java:361)
    at java.base/jdk.internal.reflect.Reflection.ensureMemberAccess(Reflection.java:107)
    at java.base/java.lang.Class.newInstance(Class.java:553)
    at packt.main/com.packt.App.main(App.java:25)

• 通过包名反射(newInstance运行时报错)

Exception in thread "main" java.lang.IllegalAccessException: class com.packt.App (in module packt.main) cannot access class com.packt.lib.sub1.Sub1Service (in module packt.lib) because module packt.lib does not export com.packt.lib.sub1 to module packt.main
    at java.base/jdk.internal.reflect.Reflection.newIllegalAccessException(Reflection.java:361)
    at java.base/jdk.internal.reflect.Reflection.ensureMemberAccess(Reflection.java:107)
    at java.base/java.lang.Class.newInstance(Class.java:553)
    at packt.main/com.packt.App.main(App.java:26)

没有exports，有opens

• module-info.java

module packt.lib {
    exports com.packt.lib;
    opens com.packt.lib.sub1;
}

• 通过类名反射

由于没有exports，则编译不过

[ERROR] Failed to execute goal org.apache.maven.plugins:maven-compiler-plugin:3.6.2:compile (default-compile) on project main: Compilation failure
[ERROR] /Users/demo/java9-multi-module-demo/main/src/main/java/com/packt/App.java:[30,41] 程序包 com.packt.lib.sub1 不可见
[ERROR] (程序包 com.packt.lib.sub1 已在模块 packt.lib 中声明, 但该模块未导出它)

• 通过包名反射

像上面那种直接引用包名来反射的，不会报错，因为编译可以通过，运行正常

有exports，没有opens

module packt.lib {
    exports com.packt.lib;
    exports com.packt.lib.sub1;
}

• 通过类名反射

可以编译通过，运行报错

Sub1Service being instanced
Exception in thread "main" java.lang.reflect.InaccessibleObjectException: Unable to make private void com.packt.lib.sub1.Sub1Service.privateMethod() accessible: module packt.lib does not "opens com.packt.lib.sub1" to module packt.main
    at java.base/java.lang.reflect.AccessibleObject.checkCanSetAccessible(AccessibleObject.java:337)
    at java.base/java.lang.reflect.AccessibleObject.checkCanSetAccessible(AccessibleObject.java:281)
    at java.base/java.lang.reflect.Method.checkCanSetAccessible(Method.java:198)
    at java.base/java.lang.reflect.Method.setAccessible(Method.java:192)
    at packt.main/com.packt.App.main(App.java:44)
[ERROR] Command execution failed.

• 通过包名反射

可以编译通过，运行报错

Sub1Service being instanced
[Ljava.lang.reflect.Method;@4157f54e
public method called!
Exception in thread "main" java.lang.reflect.InaccessibleObjectException: Unable to make protected void com.packt.lib.sub1.Sub1Service.protectedMethod() accessible: module packt.lib does not "opens com.packt.lib.sub1" to module packt.main
    at java.base/java.lang.reflect.AccessibleObject.checkCanSetAccessible(AccessibleObject.java:337)
    at java.base/java.lang.reflect.AccessibleObject.checkCanSetAccessible(AccessibleObject.java:281)
    at java.base/java.lang.reflect.Method.checkCanSetAccessible(Method.java:198)
    at java.base/java.lang.reflect.Method.setAccessible(Method.java:192)
    at packt.main/com.packt.App.main(App.java:34)
[ERROR] Command execution failed.

直接open整个module，但是没有exports

• module-info.java

open module packt.lib {
    exports com.packt.lib;
}

• 直接访问类反射

这种情况，如果是直接访问该类来使用反射，由于没有exports该package，则直接编译报错

• 通过包名反射

这种情况编译可以通过，运行正常

直接open整个module，也有exports

open module packt.lib {
    exports com.packt.lib;
    exports com.packt.lib.sub1;
}

两种访问方式的反射均正常编译及运行。

小结

• open表示允许运行时通过反射使用

open的作用是表示该模块下的所有的包在runtime都允许deep reflection(包括public及private类型);opens package的作用只是允许该包在runtime都允许deep reflection

open及opens都仅仅是开放runtime时期的可以通过反射访问(蕴含了运行时的exports)。

• exports表示允许访问指定包的public成员(编译及运行时)

如果反射不直接通过类名调用，只是运行时通过包名使用，则只需open或opens即可
如果是通过类名来反射，由于用到了该类，需要通过exports指定可以访问，不指定则编译期立即报错
如果是通过类名来反射使用public方法或newInstance，如果没有exports，则运行时报错
如果有exports，但是没有open，因此编译通过运行时报错

• illegal-access

--illegal-access默认是permit，表示允许unnamed modules反射(java.lang.reflect/java.lang.invoke)使用所有named modules中的类

doc

• Java 9 揭秘（2. 模块化系统）