課程

解析什麼是檔案 module-info.java、它在專案中的位置，以及如何用關鍵字 module 宣告模組。學習透過 exports 匯出 API、透過 requires 連結相依性，並看看其他附加指令（ opens、 uses、 provides ... with）。本講座包含範例、模組命名規則、專案結構的實務講解，以及模組化建置時的常見錯誤。

Java 9+ 如何在類與套件之上加入模組封裝：就算是 public 類別也會被隱藏，除非其套件在 exports 與 module-info.java 中明確開放。我們將說明如何用 requires 聲明相依、如何用 exports to 限制可見性、 module 層級與 private/ public 的差異，以及哪些編譯錯誤（例如「package ... is not visible」、「cannot access ...」）暗示你忘了加上 exports 或 requires。

Java 模組化架構的實用指南：何時以及為何將程式碼拆分為模組、典型方案（洋蔥式架構、拆分為 api/ impl、測試模組）、透過 module-info.java 與關鍵字 requires/ exports 設定相依、三個模組的可運作專案範例、與 Maven/ Gradle 及 IntelliJ IDEA 的整合，以及常見錯誤的解析（循環相依、未匯出的封包、錯誤的 --module-path）。

如何在 Java 中建置模組化專案： classpath 與 module-path 的差異、何時使用旗標 --module-path、如何在 Maven 與 Gradle 中設定多模組結構，以及如何從 IntelliJ IDEA 執行全部。將展示含有 module-info.java 的模組結構、透過 requires/ exports 設定相依、外掛設定，以及建置時的常見錯誤。

說明如何在 Java 中使用類別 ProcessBuilder 來啟動外部指令與工具：它相較於 Runtime. getRuntime(). exec() 有何優勢，如何透過 directory() 設定工作目錄、透過 environment() 設定環境變數，以及如何透過 start()、 waitFor() 與串流 getInputStream()/ getErrorStream()/ getOutputStream() 來管理行程。也會討論跨平台性（ cmd.exe/ ls）、如何處理 stdout/ stderr，以及常見錯誤。

在 Java 中操作外部行程的實務：如何透過 stdout 搭配 Process.getInputStream() 來讀取、透過 stderr 與 Process.getErrorStream() 來接收錯誤、使用 stdin 與 Process.getOutputStream() 來寫入資料，以及使用更方便的 inputReader()/ errorReader()/ outputWriter() 方法。會說明像 java -version 這類指令的特性、為避免 deadlock 而並行讀取串流、處理編碼（例如 "UTF-8"），以及與 Python 指令碼的小型橋接。

在 Java 中管理外部行程的實務：透過 waitFor() 等待結束（包含逾時），讀取結束碼，使用 destroy()/ destroyForcibly() 正確停止，避免卡死與「殭屍」行程，別忘了處理輸出串流與例外。我們也會說明跨平台細節與常見錯誤。

在本講座中，我們將說明如何在 Java 中與外部程式建立「互動式」對話：寫入 stdin、從 stdout 與 stderr 讀取、避免互相阻塞（ deadlock）、使用 ExecutorService 並行處理輸出、正確關閉串流，並透過 ProcessBuilder 管理 Process 的生命週期。會看看使用 Python 互動腳本與 bc 工具的範例，並討論緩衝的坑與為何需要 flush()。

在 Java 中與外部行程穩定互動的實用指南：如何避免因未讀取的串流 stdout/ stderr 而卡死，正確設定輸出編碼（例如 UTF-8、 CP866），考量不同平台的指令差異（ ls vs dir），透過 process.exitValue() 處理存取權與結束代碼，關閉資源避免洩漏並避免互動式的相互鎖死。涵蓋對 ProcessBuilder 的正確使用、以執行緒／ ExecutorService 並行讀取串流、透過 process.destroy() 正確結束，以及使用 File.separator 的跨平台路徑。

我們將說明什麼是 Java 的反射，以及它為何對框架與工具很重要；了解 Class 物件——反射的核心——如何運作，並介紹取得它的幾種方式：透過 .class、 getClass() 與 Class.forName()。我們也會討論何時該用反射、何時不必，看看如何取得中繼資料（名稱、套件、超類、介面），剖析一個小工具「這是什麼類？」以及常見錯誤（ ClassNotFoundException、效能、安全性）。

本講座剖析 Java 的反射：如何透過 Class API 取得欄位（ getFields()/ getDeclaredFields()）、方法（ getMethods()/ getDeclaredMethods()）、建構子（ getConstructors()/ getDeclaredConstructors()）與註解（ getAnnotations()）等資訊。也會透過 Modifier 取得修飾詞（ public、 private、 protected、 static、 final），釐清「public 與 declared」的差異，組裝一個簡易的類別檢查器小工具，並看看視覺化示意圖。

本講座講解反射的風險與限制：透過 setAccessible( true) 繞過封裝、嘗試修改 final 欄位，以及為何這因 JVM 最佳化而危險； SecurityManager 的命運，以及模組化系統（Java 9+）如何導致 InaccessibleObjectException。還會談到效能損失與型別安全問題、現代替代方案（ record、 sealed、pattern matching、APT、DI）與最佳實務。最後給出使用 JVM 參數 --add-opens 的實作範例。