1 /*
2  * Copyright (c) 2014, 2017, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
3  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
4  *
5  * This code is free software; you can redistribute it and/or modify it
6  * under the terms of the GNU General Public License version 2 only, as
7  * published by the Free Software Foundation.  Oracle designates this
8  * particular file as subject to the "Classpath" exception as provided
9  * by Oracle in the LICENSE file that accompanied this code.
10  *
11  * This code is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
12  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
13  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
14  * version 2 for more details (a copy is included in the LICENSE file that
15  * accompanied this code).
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License version
18  * 2 along with this work; if not, write to the Free Software Foundation,
19  * Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
20  *
21  * Please contact Oracle, 500 Oracle Parkway, Redwood Shores, CA 94065 USA
22  * or visit www.oracle.com if you need additional information or have any
23  * questions.
24  */

25
26 package java.lang;
27
28 import java.io.IOException;
29 import java.io.InputStream;
30 import java.lang.annotation.Annotation;
31 import java.lang.module.Configuration;
32 import java.lang.module.ModuleReference;
33 import java.lang.module.ModuleDescriptor;
34 import java.lang.module.ModuleDescriptor.Exports;
35 import java.lang.module.ModuleDescriptor.Opens;
36 import java.lang.module.ModuleDescriptor.Version;
37 import java.lang.module.ResolvedModule;
38 import java.lang.reflect.AnnotatedElement;
39 import java.net.URI;
40 import java.net.URL;
41 import java.security.AccessController;
42 import java.security.PrivilegedAction;
43 import java.util.HashMap;
44 import java.util.HashSet;
45 import java.util.Iterator;
46 import java.util.List;
47 import java.util.Map;
48 import java.util.Objects;
49 import java.util.Optional;
50 import java.util.Set;
51 import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
52 import java.util.function.Function;
53 import java.util.stream.Collectors;
54 import java.util.stream.Stream;
55
56 import jdk.internal.loader.BuiltinClassLoader;
57 import jdk.internal.loader.BootLoader;
58 import jdk.internal.loader.ClassLoaders;
59 import jdk.internal.module.IllegalAccessLogger;
60 import jdk.internal.module.ModuleLoaderMap;
61 import jdk.internal.module.ServicesCatalog;
62 import jdk.internal.module.Resources;
63 import jdk.internal.org.objectweb.asm.AnnotationVisitor;
64 import jdk.internal.org.objectweb.asm.Attribute;
65 import jdk.internal.org.objectweb.asm.ClassReader;
66 import jdk.internal.org.objectweb.asm.ClassVisitor;
67 import jdk.internal.org.objectweb.asm.ClassWriter;
68 import jdk.internal.org.objectweb.asm.ModuleVisitor;
69 import jdk.internal.org.objectweb.asm.Opcodes;
70 import jdk.internal.reflect.CallerSensitive;
71 import jdk.internal.reflect.Reflection;
72 import sun.security.util.SecurityConstants;
73
74 /**
75  * Represents a run-time module, either {@link #isNamed() named} or unnamed.
76  *
77  * <p> Named modules have a {@link #getName() name} and are constructed by the
78  * Java Virtual Machine when a graph of modules is defined to the Java virtual
79  * machine to create a {@linkplain ModuleLayer module layer}. </p>
80  *
81  * <p> An unnamed module does not have a name. There is an unnamed module for
82  * each {@link ClassLoader ClassLoader}, obtained by invoking its {@link
83  * ClassLoader#getUnnamedModule() getUnnamedModule} method. All types that are
84  * not in a named module are members of their defining class loader's unnamed
85  * module. </p>
86  *
87  * <p> The package names that are parameters or returned by methods defined in
88  * this class are the fully-qualified names of the packages as defined in
89  * section 6.5.3 of <cite>The Java&trade; Language Specification</cite>, for
90  * example, {@code "java.lang"}. </p>
91  *
92  * <p> Unless otherwise specified, passing a {@code null} argument to a method
93  * in this class causes a {@link NullPointerException NullPointerException} to
94  * be thrown. </p>
95  *
96  * @since 9
97  * @spec JPMS
98  * @see Class#getModule()
99  */

100
101 public final class Module implements AnnotatedElement {
102
103     // the layer that contains this module, can be null
104     private final ModuleLayer layer;
105
106     // module name and loader, these fields are read by VM
107     private final String name;
108     private final ClassLoader loader;
109
110     // the module descriptor
111     private final ModuleDescriptor descriptor;
112
113
114     /**
115      * Creates a new named Module. The resulting Module will be defined to the
116      * VM but will not read any other modules, will not have any exports setup
117      * and will not be registered in the service catalog.
118      */

119     Module(ModuleLayer layer,
120            ClassLoader loader,
121            ModuleDescriptor descriptor,
122            URI uri)
123     {
124         this.layer = layer;
125         this.name = descriptor.name();
126         this.loader = loader;
127         this.descriptor = descriptor;
128
129         // define module to VM
130
131         boolean isOpen = descriptor.isOpen() || descriptor.isAutomatic();
132         Version version = descriptor.version().orElse(null);
133         String vs = Objects.toString(version, null);
134         String loc = Objects.toString(uri, null);
135         String[] packages = descriptor.packages().toArray(new String[0]);
136         defineModule0(this, isOpen, vs, loc, packages);
137     }
138
139
140     /**
141      * Create the unnamed Module for the given ClassLoader.
142      *
143      * @see ClassLoader#getUnnamedModule
144      */

145     Module(ClassLoader loader) {
146         this.layer = null;
147         this.name = null;
148         this.loader = loader;
149         this.descriptor = null;
150     }
151
152
153     /**
154      * Creates a named module but without defining the module to the VM.
155      *
156      * @apiNote This constructor is for VM white-box testing.
157      */

158     Module(ClassLoader loader, ModuleDescriptor descriptor) {
159         this.layer = null;
160         this.name = descriptor.name();
161         this.loader = loader;
162         this.descriptor = descriptor;
163     }
164
165
166     /**
167      * Returns {@code trueif this module is a named module.
168      *
169      * @return {@code trueif this is a named module
170      *
171      * @see ClassLoader#getUnnamedModule()
172      */

173     public boolean isNamed() {
174         return name != null;
175     }
176
177     /**
178      * Returns the module name or {@code nullif this module is an unnamed
179      * module.
180      *
181      * @return The module name
182      */

183     public String getName() {
184         return name;
185     }
186
187     /**
188      * Returns the {@code ClassLoader} for this module.
189      *
190      * <p> If there is a security manager then its {@code checkPermission}
191      * method if first called with a {@code RuntimePermission("getClassLoader")}
192      * permission to check that the caller is allowed to get access to the
193      * class loader. </p>
194      *
195      * @return The class loader for this module
196      *
197      * @throws SecurityException
198      *         If denied by the security manager
199      */

200     public ClassLoader getClassLoader() {
201         SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
202         if (sm != null) {
203             sm.checkPermission(SecurityConstants.GET_CLASSLOADER_PERMISSION);
204         }
205         return loader;
206     }
207
208     /**
209      * Returns the module descriptor for this module or {@code nullif this
210      * module is an unnamed module.
211      *
212      * @return The module descriptor for this module
213      */

214     public ModuleDescriptor getDescriptor() {
215         return descriptor;
216     }
217
218     /**
219      * Returns the module layer that contains this module or {@code nullif
220      * this module is not in a module layer.
221      *
222      * A module layer contains named modules and therefore this method always
223      * returns {@code null} when invoked on an unnamed module.
224      *
225      * <p> <a href="reflect/Proxy.html#dynamicmodule">Dynamic modules</a> are
226      * named modules that are generated at runtime. A dynamic module may or may
227      * not be in a module layer. </p>
228      *
229      * @return The module layer that contains this module
230      *
231      * @see java.lang.reflect.Proxy
232      */

233     public ModuleLayer getLayer() {
234         if (isNamed()) {
235             ModuleLayer layer = this.layer;
236             if (layer != null)
237                 return layer;
238
239             // special-case java.base as it is created before the boot layer
240             if (loader == null && name.equals("java.base")) {
241                 return ModuleLayer.boot();
242             }
243         }
244         return null;
245     }
246
247     // --
248
249     // special Module to mean "all unnamed modules"
250     private static final Module ALL_UNNAMED_MODULE = new Module(null);
251     private static final Set<Module> ALL_UNNAMED_MODULE_SET = Set.of(ALL_UNNAMED_MODULE);
252
253     // special Module to mean "everyone"
254     private static final Module EVERYONE_MODULE = new Module(null);
255     private static final Set<Module> EVERYONE_SET = Set.of(EVERYONE_MODULE);
256
257     /**
258      * The holder of data structures to support readability, exports, and
259      * service use added at runtime with the reflective APIs.
260      */

261     private static class ReflectionData {
262         /**
263          * A module (1st key) reads another module (2nd key)
264          */

265         static final WeakPairMap<Module, Module, Boolean> reads =
266             new WeakPairMap<>();
267
268         /**
269          * A module (1st key) exports or opens a package to another module
270          * (2nd key). The map value is a map of package name to a boolean
271          * that indicates if the package is opened.
272          */

273         static final WeakPairMap<Module, Module, Map<String, Boolean>> exports =
274             new WeakPairMap<>();
275
276         /**
277          * A module (1st key) uses a service (2nd key)
278          */

279         static final WeakPairMap<Module, Class<?>, Boolean> uses =
280             new WeakPairMap<>();
281     }
282
283
284     // -- readability --
285
286     // the modules that this module reads
287     private volatile Set<Module> reads;
288
289     /**
290      * Indicates if this module reads the given module. This method returns
291      * {@code trueif invoked to test if this module reads itself. It also
292      * returns {@code trueif invoked on an unnamed module (as unnamed
293      * modules read all modules).
294      *
295      * @param  other
296      *         The other module
297      *
298      * @return {@code trueif this module reads {@code other}
299      *
300      * @see #addReads(Module)
301      */

302     public boolean canRead(Module other) {
303         Objects.requireNonNull(other);
304
305         // an unnamed module reads all modules
306         if (!this.isNamed())
307             return true;
308
309         // all modules read themselves
310         if (other == this)
311             return true;
312
313         // check if this module reads other
314         if (other.isNamed()) {
315             Set<Module> reads = this.reads; // volatile read
316             if (reads != null && reads.contains(other))
317                 return true;
318         }
319
320         // check if this module reads the other module reflectively
321         if (ReflectionData.reads.containsKeyPair(this, other))
322             return true;
323
324         // if other is an unnamed module then check if this module reads
325         // all unnamed modules
326         if (!other.isNamed()
327             && ReflectionData.reads.containsKeyPair(this, ALL_UNNAMED_MODULE))
328             return true;
329
330         return false;
331     }
332
333     /**
334      * If the caller's module is this module then update this module to read
335      * the given module.
336      *
337      * This method is a no-op if {@code other} is this module (all modules read
338      * themselves), this module is an unnamed module (as unnamed modules read
339      * all modules), or this module already reads {@code other}.
340      *
341      * @implNote <em>Read edges</em> added by this method are <em>weak</em> and
342      * do not prevent {@code other} from being GC'ed when this module is
343      * strongly reachable.
344      *
345      * @param  other
346      *         The other module
347      *
348      * @return this module
349      *
350      * @throws IllegalCallerException
351      *         If this is a named module and the caller's module is not this
352      *         module
353      *
354      * @see #canRead
355      */

356     @CallerSensitive
357     public Module addReads(Module other) {
358         Objects.requireNonNull(other);
359         if (this.isNamed()) {
360             Module caller = getCallerModule(Reflection.getCallerClass());
361             if (caller != this) {
362                 throw new IllegalCallerException(caller + " != " + this);
363             }
364             implAddReads(other, true);
365         }
366         return this;
367     }
368
369     /**
370      * Updates this module to read another module.
371      *
372      * @apiNote Used by the --add-reads command line option.
373      */

374     void implAddReads(Module other) {
375         implAddReads(other, true);
376     }
377
378     /**
379      * Updates this module to read all unnamed modules.
380      *
381      * @apiNote Used by the --add-reads command line option.
382      */

383     void implAddReadsAllUnnamed() {
384         implAddReads(Module.ALL_UNNAMED_MODULE, true);
385     }
386
387     /**
388      * Updates this module to read another module without notifying the VM.
389      *
390      * @apiNote This method is for VM white-box testing.
391      */

392     void implAddReadsNoSync(Module other) {
393         implAddReads(other, false);
394     }
395
396     /**
397      * Makes the given {@code Module} readable to this module.
398      *
399      * If {@code syncVM} is {@code true} then the VM is notified.
400      */

401     private void implAddReads(Module other, boolean syncVM) {
402         Objects.requireNonNull(other);
403         if (!canRead(other)) {
404             // update VM first, just in case it fails
405             if (syncVM) {
406                 if (other == ALL_UNNAMED_MODULE) {
407                     addReads0(thisnull);
408                 } else {
409                     addReads0(this, other);
410                 }
411             }
412
413             // add reflective read
414             ReflectionData.reads.putIfAbsent(this, other, Boolean.TRUE);
415         }
416     }
417
418
419     // -- exported and open packages --
420
421     // the packages are open to other modules, can be null
422     // if the value contains EVERYONE_MODULE then the package is open to all
423     private volatile Map<String, Set<Module>> openPackages;
424
425     // the packages that are exported, can be null
426     // if the value contains EVERYONE_MODULE then the package is exported to all
427     private volatile Map<String, Set<Module>> exportedPackages;
428
429     /**
430      * Returns {@code trueif this module exports the given package to at
431      * least the given module.
432      *
433      * <p> This method returns {@code trueif invoked to test if a package in
434      * this module is exported to itself. It always returns {@code true} when
435      * invoked on an unnamed module. A package that is {@link #isOpen open} to
436      * the given module is considered exported to that module at run-time and
437      * so this method returns {@code trueif the package is open to the given
438      * module. </p>
439      *
440      * <p> This method does not check if the given module reads this module. </p>
441      *
442      * @param  pn
443      *         The package name
444      * @param  other
445      *         The other module
446      *
447      * @return {@code trueif this module exports the package to at least the
448      *         given module
449      *
450      * @see ModuleDescriptor#exports()
451      * @see #addExports(String,Module)
452      */

453     public boolean isExported(String pn, Module other) {
454         Objects.requireNonNull(pn);
455         Objects.requireNonNull(other);
456         return implIsExportedOrOpen(pn, other, /*open*/false);
457     }
458
459     /**
460      * Returns {@code trueif this module has <em>opened</em> a package to at
461      * least the given module.
462      *
463      * <p> This method returns {@code trueif invoked to test if a package in
464      * this module is open to itself. It returns {@code true} when invoked on an
465      * {@link ModuleDescriptor#isOpen open} module with a package in the module.
466      * It always returns {@code true} when invoked on an unnamed module. </p>
467      *
468      * <p> This method does not check if the given module reads this module. </p>
469      *
470      * @param  pn
471      *         The package name
472      * @param  other
473      *         The other module
474      *
475      * @return {@code trueif this module has <em>opened</em> the package
476      *         to at least the given module
477      *
478      * @see ModuleDescriptor#opens()
479      * @see #addOpens(String,Module)
480      * @see AccessibleObject#setAccessible(boolean)
481      * @see java.lang.invoke.MethodHandles#privateLookupIn
482      */

483     public boolean isOpen(String pn, Module other) {
484         Objects.requireNonNull(pn);
485         Objects.requireNonNull(other);
486         return implIsExportedOrOpen(pn, other, /*open*/true);
487     }
488
489     /**
490      * Returns {@code trueif this module exports the given package
491      * unconditionally.
492      *
493      * <p> This method always returns {@code true} when invoked on an unnamed
494      * module. A package that is {@link #isOpen(String) opened} unconditionally
495      * is considered exported unconditionally at run-time and so this method
496      * returns {@code trueif the package is opened unconditionally. </p>
497      *
498      * <p> This method does not check if the given module reads this module. </p>
499      *
500      * @param  pn
501      *         The package name
502      *
503      * @return {@code trueif this module exports the package unconditionally
504      *
505      * @see ModuleDescriptor#exports()
506      */

507     public boolean isExported(String pn) {
508         Objects.requireNonNull(pn);
509         return implIsExportedOrOpen(pn, EVERYONE_MODULE, /*open*/false);
510     }
511
512     /**
513      * Returns {@code trueif this module has <em>opened</em> a package
514      * unconditionally.
515      *
516      * <p> This method always returns {@code true} when invoked on an unnamed
517      * module. Additionally, it always returns {@code true} when invoked on an
518      * {@link ModuleDescriptor#isOpen open} module with a package in the
519      * module. </p>
520      *
521      * <p> This method does not check if the given module reads this module. </p>
522      *
523      * @param  pn
524      *         The package name
525      *
526      * @return {@code trueif this module has <em>opened</em> the package
527      *         unconditionally
528      *
529      * @see ModuleDescriptor#opens()
530      */

531     public boolean isOpen(String pn) {
532         Objects.requireNonNull(pn);
533         return implIsExportedOrOpen(pn, EVERYONE_MODULE, /*open*/true);
534     }
535
536
537     /**
538      * Returns {@code trueif this module exports or opens the given package
539      * to the given module. If the other module is {@code EVERYONE_MODULE} then
540      * this method tests if the package is exported or opened unconditionally.
541      */

542     private boolean implIsExportedOrOpen(String pn, Module other, boolean open) {
543         // all packages in unnamed modules are open
544         if (!isNamed())
545             return true;
546
547         // all packages are exported/open to self
548         if (other == this && descriptor.packages().contains(pn))
549             return true;
550
551         // all packages in open and automatic modules are open
552         if (descriptor.isOpen() || descriptor.isAutomatic())
553             return descriptor.packages().contains(pn);
554
555         // exported/opened via module declaration/descriptor
556         if (isStaticallyExportedOrOpen(pn, other, open))
557             return true;
558
559         // exported via addExports/addOpens
560         if (isReflectivelyExportedOrOpen(pn, other, open))
561             return true;
562
563         // not exported or open to other
564         return false;
565     }
566
567     /**
568      * Returns {@code trueif this module exports or opens a package to
569      * the given module via its module declaration or CLI options.
570      */

571     private boolean isStaticallyExportedOrOpen(String pn, Module other, boolean open) {
572         // test if package is open to everyone or <other>
573         Map<String, Set<Module>> openPackages = this.openPackages;
574         if (openPackages != null && allows(openPackages.get(pn), other)) {
575             return true;
576         }
577
578         if (!open) {
579             // test package is exported to everyone or <other>
580             Map<String, Set<Module>> exportedPackages = this.exportedPackages;
581             if (exportedPackages != null && allows(exportedPackages.get(pn), other)) {
582                 return true;
583             }
584         }
585
586         return false;
587     }
588
589     /**
590      * Returns {@code trueif targets is non-null and contains EVERYONE_MODULE
591      * or the given module. Also returns true if the given module is an unnamed
592      * module and targets contains ALL_UNNAMED_MODULE.
593      */

594     private boolean allows(Set<Module> targets, Module module) {
595        if (targets != null) {
596            if (targets.contains(EVERYONE_MODULE))
597                return true;
598            if (module != EVERYONE_MODULE) {
599                if (targets.contains(module))
600                    return true;
601                if (!module.isNamed() && targets.contains(ALL_UNNAMED_MODULE))
602                    return true;
603            }
604         }
605         return false;
606     }
607
608     /**
609      * Returns {@code trueif this module reflectively exports or opens the
610      * given package to the given module.
611      */

612     private boolean isReflectivelyExportedOrOpen(String pn, Module other, boolean open) {
613         // exported or open to all modules
614         Map<String, Boolean> exports = ReflectionData.exports.get(this, EVERYONE_MODULE);
615         if (exports != null) {
616             Boolean b = exports.get(pn);
617             if (b != null) {
618                 boolean isOpen = b.booleanValue();
619                 if (!open || isOpen) return true;
620             }
621         }
622
623         if (other != EVERYONE_MODULE) {
624
625             // exported or open to other
626             exports = ReflectionData.exports.get(this, other);
627             if (exports != null) {
628                 Boolean b = exports.get(pn);
629                 if (b != null) {
630                     boolean isOpen = b.booleanValue();
631                     if (!open || isOpen) return true;
632                 }
633             }
634
635             // other is an unnamed module && exported or open to all unnamed
636             if (!other.isNamed()) {
637                 exports = ReflectionData.exports.get(this, ALL_UNNAMED_MODULE);
638                 if (exports != null) {
639                     Boolean b = exports.get(pn);
640                     if (b != null) {
641                         boolean isOpen = b.booleanValue();
642                         if (!open || isOpen) return true;
643                     }
644                 }
645             }
646
647         }
648
649         return false;
650     }
651
652     /**
653      * Returns {@code trueif this module reflectively exports the
654      * given package to the given module.
655      */

656     boolean isReflectivelyExported(String pn, Module other) {
657         return isReflectivelyExportedOrOpen(pn, other, false);
658     }
659
660     /**
661      * Returns {@code trueif this module reflectively opens the
662      * given package to the given module.
663      */

664     boolean isReflectivelyOpened(String pn, Module other) {
665         return isReflectivelyExportedOrOpen(pn, other, true);
666     }
667
668
669     /**
670      * If the caller's module is this module then update this module to export
671      * the given package to the given module.
672      *
673      * <p> This method has no effect if the package is already exported (or
674      * <em>open</em>) to the given module. </p>
675      *
676      * @apiNote As specified in section 5.4.3 of the <cite>The Java&trade;
677      * Virtual Machine Specification </cite>, if an attempt to resolve a
678      * symbolic reference fails because of a linkage error, then subsequent
679      * attempts to resolve the reference always fail with the same error that
680      * was thrown as a result of the initial resolution attempt.
681      *
682      * @param  pn
683      *         The package name
684      * @param  other
685      *         The module
686      *
687      * @return this module
688      *
689      * @throws IllegalArgumentException
690      *         If {@code pn} is {@code null}, or this is a named module and the
691      *         package {@code pn} is not a package in this module
692      * @throws IllegalCallerException
693      *         If this is a named module and the caller's module is not this
694      *         module
695      *
696      * @jvms 5.4.3 Resolution
697      * @see #isExported(String,Module)
698      */

699     @CallerSensitive
700     public Module addExports(String pn, Module other) {
701         if (pn == null)
702             throw new IllegalArgumentException("package is null");
703         Objects.requireNonNull(other);
704
705         if (isNamed()) {
706             Module caller = getCallerModule(Reflection.getCallerClass());
707             if (caller != this) {
708                 throw new IllegalCallerException(caller + " != " + this);
709             }
710             implAddExportsOrOpens(pn, other, /*open*/false/*syncVM*/true);
711         }
712
713         return this;
714     }
715
716     /**
717      * If this module has <em>opened</em> a package to at least the caller
718      * module then update this module to open the package to the given module.
719      * Opening a package with this method allows all types in the package,
720      * and all their members, not just public types and their public members,
721      * to be reflected on by the given module when using APIs that support
722      * private access or a way to bypass or suppress default Java language
723      * access control checks.
724      *
725      * <p> This method has no effect if the package is already <em>open</em>
726      * to the given module. </p>
727      *
728      * @apiNote This method can be used for cases where a <em>consumer
729      * module</em> uses a qualified opens to open a package to an <em>API
730      * module</em> but where the reflective access to the members of classes in
731      * the consumer module is delegated to code in another module. Code in the
732      * API module can use this method to open the package in the consumer module
733      * to the other module.
734      *
735      * @param  pn
736      *         The package name
737      * @param  other
738      *         The module
739      *
740      * @return this module
741      *
742      * @throws IllegalArgumentException
743      *         If {@code pn} is {@code null}, or this is a named module and the
744      *         package {@code pn} is not a package in this module
745      * @throws IllegalCallerException
746      *         If this is a named module and this module has not opened the
747      *         package to at least the caller's module
748      *
749      * @see #isOpen(String,Module)
750      * @see AccessibleObject#setAccessible(boolean)
751      * @see java.lang.invoke.MethodHandles#privateLookupIn
752      */

753     @CallerSensitive
754     public Module addOpens(String pn, Module other) {
755         if (pn == null)
756             throw new IllegalArgumentException("package is null");
757         Objects.requireNonNull(other);
758
759         if (isNamed()) {
760             Module caller = getCallerModule(Reflection.getCallerClass());
761             if (caller != this && (caller == null || !isOpen(pn, caller)))
762                 throw new IllegalCallerException(pn + " is not open to " + caller);
763             implAddExportsOrOpens(pn, other, /*open*/true/*syncVM*/true);
764         }
765
766         return this;
767     }
768
769
770     /**
771      * Updates this module to export a package unconditionally.
772      *
773      * @apiNote This method is for JDK tests only.
774      */

775     void implAddExports(String pn) {
776         implAddExportsOrOpens(pn, Module.EVERYONE_MODULE, falsetrue);
777     }
778
779     /**
780      * Updates this module to export a package to another module.
781      *
782      * @apiNote Used by Instrumentation::redefineModule and --add-exports
783      */

784     void implAddExports(String pn, Module other) {
785         implAddExportsOrOpens(pn, other, falsetrue);
786     }
787
788     /**
789      * Updates this module to export a package to all unnamed modules.
790      *
791      * @apiNote Used by the --add-exports command line option.
792      */

793     void implAddExportsToAllUnnamed(String pn) {
794         implAddExportsOrOpens(pn, Module.ALL_UNNAMED_MODULE, falsetrue);
795     }
796
797     /**
798      * Updates this export to export a package unconditionally without
799      * notifying the VM.
800      *
801      * @apiNote This method is for VM white-box testing.
802      */

803     void implAddExportsNoSync(String pn) {
804         implAddExportsOrOpens(pn.replace('/', '.'), Module.EVERYONE_MODULE, falsefalse);
805     }
806
807     /**
808      * Updates a module to export a package to another module without
809      * notifying the VM.
810      *
811      * @apiNote This method is for VM white-box testing.
812      */

813     void implAddExportsNoSync(String pn, Module other) {
814         implAddExportsOrOpens(pn.replace('/', '.'), other, falsefalse);
815     }
816
817     /**
818      * Updates this module to open a package unconditionally.
819      *
820      * @apiNote This method is for JDK tests only.
821      */

822     void implAddOpens(String pn) {
823         implAddExportsOrOpens(pn, Module.EVERYONE_MODULE, truetrue);
824     }
825
826     /**
827      * Updates this module to open a package to another module.
828      *
829      * @apiNote Used by Instrumentation::redefineModule and --add-opens
830      */

831     void implAddOpens(String pn, Module other) {
832         implAddExportsOrOpens(pn, other, truetrue);
833     }
834
835     /**
836      * Updates this module to open a package to all unnamed modules.
837      *
838      * @apiNote Used by the --add-opens command line option.
839      */

840     void implAddOpensToAllUnnamed(String pn) {
841         implAddExportsOrOpens(pn, Module.ALL_UNNAMED_MODULE, truetrue);
842     }
843
844     /**
845      * Updates a module to export or open a module to another module.
846      *
847      * If {@code syncVM} is {@code true} then the VM is notified.
848      */

849     private void implAddExportsOrOpens(String pn,
850                                        Module other,
851                                        boolean open,
852                                        boolean syncVM) {
853         Objects.requireNonNull(other);
854         Objects.requireNonNull(pn);
855
856         // all packages are open in unnamed, open, and automatic modules
857         if (!isNamed() || descriptor.isOpen() || descriptor.isAutomatic())
858             return;
859
860         // check if the package is already exported/open to other
861         if (implIsExportedOrOpen(pn, other, open)) {
862
863             // if the package is exported/open for illegal access then we need
864             // to record that it has also been exported/opened reflectively so
865             // that the IllegalAccessLogger doesn't emit a warning.
866             boolean needToAdd = false;
867             if (!other.isNamed()) {
868                 IllegalAccessLogger l = IllegalAccessLogger.illegalAccessLogger();
869                 if (l != null) {
870                     if (open) {
871                         needToAdd = l.isOpenForIllegalAccess(this, pn);
872                     } else {
873                         needToAdd = l.isExportedForIllegalAccess(this, pn);
874                     }
875                 }
876             }
877             if (!needToAdd) {
878                 // nothing to do
879                 return;
880             }
881         }
882
883         // can only export a package in the module
884         if (!descriptor.packages().contains(pn)) {
885             throw new IllegalArgumentException("package " + pn
886                                                + " not in contents");
887         }
888
889         // update VM first, just in case it fails
890         if (syncVM) {
891             if (other == EVERYONE_MODULE) {
892                 addExportsToAll0(this, pn);
893             } else if (other == ALL_UNNAMED_MODULE) {
894                 addExportsToAllUnnamed0(this, pn);
895             } else {
896                 addExports0(this, pn, other);
897             }
898         }
899
900         // add package name to exports if absent
901         Map<String, Boolean> map = ReflectionData.exports
902             .computeIfAbsent(this, other,
903                              (m1, m2) -> new ConcurrentHashMap<>());
904         if (open) {
905             map.put(pn, Boolean.TRUE);  // may need to promote from FALSE to TRUE
906         } else {
907             map.putIfAbsent(pn, Boolean.FALSE);
908         }
909     }
910
911     /**
912      * Updates a module to open all packages returned by the given iterator to
913      * all unnamed modules.
914      *
915      * @apiNote Used during startup to open packages for illegal access.
916      */

917     void implAddOpensToAllUnnamed(Iterator<String> iterator) {
918         if (jdk.internal.misc.VM.isModuleSystemInited()) {
919             throw new IllegalStateException("Module system already initialized");
920         }
921
922         // replace this module's openPackages map with a new map that opens
923         // the packages to all unnamed modules.
924         Map<String, Set<Module>> openPackages = this.openPackages;
925         if (openPackages == null) {
926             openPackages = new HashMap<>();
927         } else {
928             openPackages = new HashMap<>(openPackages);
929         }
930         while (iterator.hasNext()) {
931             String pn = iterator.next();
932             Set<Module> prev = openPackages.putIfAbsent(pn, ALL_UNNAMED_MODULE_SET);
933             if (prev != null) {
934                 prev.add(ALL_UNNAMED_MODULE);
935             }
936
937             // update VM to export the package
938             addExportsToAllUnnamed0(this, pn);
939         }
940         this.openPackages = openPackages;
941     }
942
943
944     // -- services --
945
946     /**
947      * If the caller's module is this module then update this module to add a
948      * service dependence on the given service type. This method is intended
949      * for use by frameworks that invoke {@link java.util.ServiceLoader
950      * ServiceLoader} on behalf of other modules or where the framework is
951      * passed a reference to the service type by other code. This method is
952      * a no-op when invoked on an unnamed module or an automatic module.
953      *
954      * <p> This method does not cause {@link Configuration#resolveAndBind
955      * resolveAndBind} to be re-run. </p>
956      *
957      * @param  service
958      *         The service type
959      *
960      * @return this module
961      *
962      * @throws IllegalCallerException
963      *         If this is a named module and the caller's module is not this
964      *         module
965      *
966      * @see #canUse(Class)
967      * @see ModuleDescriptor#uses()
968      */

969     @CallerSensitive
970     public Module addUses(Class<?> service) {
971         Objects.requireNonNull(service);
972
973         if (isNamed() && !descriptor.isAutomatic()) {
974             Module caller = getCallerModule(Reflection.getCallerClass());
975             if (caller != this) {
976                 throw new IllegalCallerException(caller + " != " + this);
977             }
978             implAddUses(service);
979         }
980
981         return this;
982     }
983
984     /**
985      * Update this module to add a service dependence on the given service
986      * type.
987      */

988     void implAddUses(Class<?> service) {
989         if (!canUse(service)) {
990             ReflectionData.uses.putIfAbsent(this, service, Boolean.TRUE);
991         }
992     }
993
994
995     /**
996      * Indicates if this module has a service dependence on the given service
997      * type. This method always returns {@code true} when invoked on an unnamed
998      * module or an automatic module.
999      *
1000      * @param  service
1001      *         The service type
1002      *
1003      * @return {@code trueif this module uses service type {@code st}
1004      *
1005      * @see #addUses(Class)
1006      */

1007     public boolean canUse(Class<?> service) {
1008         Objects.requireNonNull(service);
1009
1010         if (!isNamed())
1011             return true;
1012
1013         if (descriptor.isAutomatic())
1014             return true;
1015
1016         // uses was declared
1017         if (descriptor.uses().contains(service.getName()))
1018             return true;
1019
1020         // uses added via addUses
1021         return ReflectionData.uses.containsKeyPair(this, service);
1022     }
1023
1024
1025
1026     // -- packages --
1027
1028     /**
1029      * Returns the set of package names for the packages in this module.
1030      *
1031      * <p> For named modules, the returned set contains an element for each
1032      * package in the module. </p>
1033      *
1034      * <p> For unnamed modules, this method is the equivalent to invoking the
1035      * {@link ClassLoader#getDefinedPackages() getDefinedPackages} method of
1036      * this module's class loader and returning the set of package names. </p>
1037      *
1038      * @return the set of the package names of the packages in this module
1039      */

1040     public Set<String> getPackages() {
1041         if (isNamed()) {
1042             return descriptor.packages();
1043         } else {
1044             // unnamed module
1045             Stream<Package> packages;
1046             if (loader == null) {
1047                 packages = BootLoader.packages();
1048             } else {
1049                 packages = loader.packages();
1050             }
1051             return packages.map(Package::getName).collect(Collectors.toSet());
1052         }
1053     }
1054
1055
1056     // -- creating Module objects --
1057
1058     /**
1059      * Defines all module in a configuration to the runtime.
1060      *
1061      * @return a map of module name to runtime {@code Module}
1062      *
1063      * @throws IllegalArgumentException
1064      *         If defining any of the modules to the VM fails
1065      */

1066     static Map<String, Module> defineModules(Configuration cf,
1067                                              Function<String, ClassLoader> clf,
1068                                              ModuleLayer layer)
1069     {
1070         boolean isBootLayer = (ModuleLayer.boot() == null);
1071
1072         int cap = (int)(cf.modules().size() / 0.75f + 1.0f);
1073         Map<String, Module> nameToModule = new HashMap<>(cap);
1074         Map<String, ClassLoader> nameToLoader = new HashMap<>(cap);
1075
1076         Set<ClassLoader> loaders = new HashSet<>();
1077         boolean hasPlatformModules = false;
1078
1079         // map each module to a class loader
1080         for (ResolvedModule resolvedModule : cf.modules()) {
1081             String name = resolvedModule.name();
1082             ClassLoader loader = clf.apply(name);
1083             nameToLoader.put(name, loader);
1084             if (loader == null || loader == ClassLoaders.platformClassLoader()) {
1085                 if (!(clf instanceof ModuleLoaderMap.Mapper)) {
1086                     throw new IllegalArgumentException("loader can't be 'null'"
1087                             + " or the platform class loader");
1088                 }
1089                 hasPlatformModules = true;
1090             } else {
1091                 loaders.add(loader);
1092             }
1093         }
1094
1095         // define each module in the configuration to the VM
1096         for (ResolvedModule resolvedModule : cf.modules()) {
1097             ModuleReference mref = resolvedModule.reference();
1098             ModuleDescriptor descriptor = mref.descriptor();
1099             String name = descriptor.name();
1100             ClassLoader loader = nameToLoader.get(name);
1101             Module m;
1102             if (loader == null && name.equals("java.base")) {
1103                 // java.base is already defined to the VM
1104                 m = Object.class.getModule();
1105             } else {
1106                 URI uri = mref.location().orElse(null);
1107                 m = new Module(layer, loader, descriptor, uri);
1108             }
1109             nameToModule.put(name, m);
1110         }
1111
1112         // setup readability and exports/opens
1113         for (ResolvedModule resolvedModule : cf.modules()) {
1114             ModuleReference mref = resolvedModule.reference();
1115             ModuleDescriptor descriptor = mref.descriptor();
1116
1117             String mn = descriptor.name();
1118             Module m = nameToModule.get(mn);
1119             assert m != null;
1120
1121             // reads
1122             Set<Module> reads = new HashSet<>();
1123
1124             // name -> source Module when in parent layer
1125             Map<String, Module> nameToSource = Map.of();
1126
1127             for (ResolvedModule other : resolvedModule.reads()) {
1128                 Module m2 = null;
1129                 if (other.configuration() == cf) {
1130                     // this configuration
1131                     m2 = nameToModule.get(other.name());
1132                     assert m2 != null;
1133                 } else {
1134                     // parent layer
1135                     for (ModuleLayer parent: layer.parents()) {
1136                         m2 = findModule(parent, other);
1137                         if (m2 != null)
1138                             break;
1139                     }
1140                     assert m2 != null;
1141                     if (nameToSource.isEmpty())
1142                         nameToSource = new HashMap<>();
1143                     nameToSource.put(other.name(), m2);
1144                 }
1145                 reads.add(m2);
1146
1147                 // update VM view
1148                 addReads0(m, m2);
1149             }
1150             m.reads = reads;
1151
1152             // automatic modules read all unnamed modules
1153             if (descriptor.isAutomatic()) {
1154                 m.implAddReads(ALL_UNNAMED_MODULE, true);
1155             }
1156
1157             // exports and opens, skipped for open and automatic
1158             if (!descriptor.isOpen() && !descriptor.isAutomatic()) {
1159                 if (isBootLayer && descriptor.opens().isEmpty()) {
1160                     // no open packages, no qualified exports to modules in parent layers
1161                     initExports(m, nameToModule);
1162                 } else {
1163                     initExportsAndOpens(m, nameToSource, nameToModule, layer.parents());
1164                 }
1165             }
1166         }
1167
1168         // if there are modules defined to the boot or platform class loaders
1169         // then register the modules in the class loader's services catalog
1170         if (hasPlatformModules) {
1171             ClassLoader pcl = ClassLoaders.platformClassLoader();
1172             ServicesCatalog bootCatalog = BootLoader.getServicesCatalog();
1173             ServicesCatalog pclCatalog = ServicesCatalog.getServicesCatalog(pcl);
1174             for (ResolvedModule resolvedModule : cf.modules()) {
1175                 ModuleReference mref = resolvedModule.reference();
1176                 ModuleDescriptor descriptor = mref.descriptor();
1177                 if (!descriptor.provides().isEmpty()) {
1178                     String name = descriptor.name();
1179                     Module m = nameToModule.get(name);
1180                     ClassLoader loader = nameToLoader.get(name);
1181                     if (loader == null) {
1182                         bootCatalog.register(m);
1183                     } else if (loader == pcl) {
1184                         pclCatalog.register(m);
1185                     }
1186                 }
1187             }
1188         }
1189
1190         // record that there is a layer with modules defined to the class loader
1191         for (ClassLoader loader : loaders) {
1192             layer.bindToLoader(loader);
1193         }
1194
1195         return nameToModule;
1196     }
1197
1198     /**
1199      * Find the runtime Module corresponding to the given ResolvedModule
1200      * in the given parent layer (or its parents).
1201      */

1202     private static Module findModule(ModuleLayer parent,
1203                                      ResolvedModule resolvedModule) {
1204         Configuration cf = resolvedModule.configuration();
1205         String dn = resolvedModule.name();
1206         return parent.layers()
1207                 .filter(l -> l.configuration() == cf)
1208                 .findAny()
1209                 .map(layer -> {
1210                     Optional<Module> om = layer.findModule(dn);
1211                     assert om.isPresent() : dn + " not found in layer";
1212                     Module m = om.get();
1213                     assert m.getLayer() == layer : m + " not in expected layer";
1214                     return m;
1215                 })
1216                 .orElse(null);
1217     }
1218
1219     /**
1220      * Initialize/setup a module's exports.
1221      *
1222      * @param m the module
1223      * @param nameToModule map of module name to Module (for qualified exports)
1224      */

1225     private static void initExports(Module m, Map<String, Module> nameToModule) {
1226         Map<String, Set<Module>> exportedPackages = new HashMap<>();
1227
1228         for (Exports exports : m.getDescriptor().exports()) {
1229             String source = exports.source();
1230             if (exports.isQualified()) {
1231                 // qualified exports
1232                 Set<Module> targets = new HashSet<>();
1233                 for (String target : exports.targets()) {
1234                     Module m2 = nameToModule.get(target);
1235                     if (m2 != null) {
1236                         addExports0(m, source, m2);
1237                         targets.add(m2);
1238                     }
1239                 }
1240                 if (!targets.isEmpty()) {
1241                     exportedPackages.put(source, targets);
1242                 }
1243             } else {
1244                 // unqualified exports
1245                 addExportsToAll0(m, source);
1246                 exportedPackages.put(source, EVERYONE_SET);
1247             }
1248         }
1249
1250         if (!exportedPackages.isEmpty())
1251             m.exportedPackages = exportedPackages;
1252     }
1253
1254     /**
1255      * Initialize/setup a module's exports.
1256      *
1257      * @param m the module
1258      * @param nameToSource map of module name to Module for modules that m reads
1259      * @param nameToModule map of module name to Module for modules in the layer
1260      *                     under construction
1261      * @param parents the parent layers
1262      */

1263     private static void initExportsAndOpens(Module m,
1264                                             Map<String, Module> nameToSource,
1265                                             Map<String, Module> nameToModule,
1266                                             List<ModuleLayer> parents) {
1267         ModuleDescriptor descriptor = m.getDescriptor();
1268         Map<String, Set<Module>> openPackages = new HashMap<>();
1269         Map<String, Set<Module>> exportedPackages = new HashMap<>();
1270
1271         // process the open packages first
1272         for (Opens opens : descriptor.opens()) {
1273             String source = opens.source();
1274
1275             if (opens.isQualified()) {
1276                 // qualified opens
1277                 Set<Module> targets = new HashSet<>();
1278                 for (String target : opens.targets()) {
1279                     Module m2 = findModule(target, nameToSource, nameToModule, parents);
1280                     if (m2 != null) {
1281                         addExports0(m, source, m2);
1282                         targets.add(m2);
1283                     }
1284                 }
1285                 if (!targets.isEmpty()) {
1286                     openPackages.put(source, targets);
1287                 }
1288             } else {
1289                 // unqualified opens
1290                 addExportsToAll0(m, source);
1291                 openPackages.put(source, EVERYONE_SET);
1292             }
1293         }
1294
1295         // next the exports, skipping exports when the package is open
1296         for (Exports exports : descriptor.exports()) {
1297             String source = exports.source();
1298
1299             // skip export if package is already open to everyone
1300             Set<Module> openToTargets = openPackages.get(source);
1301             if (openToTargets != null && openToTargets.contains(EVERYONE_MODULE))
1302                 continue;
1303
1304             if (exports.isQualified()) {
1305                 // qualified exports
1306                 Set<Module> targets = new HashSet<>();
1307                 for (String target : exports.targets()) {
1308                     Module m2 = findModule(target, nameToSource, nameToModule, parents);
1309                     if (m2 != null) {
1310                         // skip qualified export if already open to m2
1311                         if (openToTargets == null || !openToTargets.contains(m2)) {
1312                             addExports0(m, source, m2);
1313                             targets.add(m2);
1314                         }
1315                     }
1316                 }
1317                 if (!targets.isEmpty()) {
1318                     exportedPackages.put(source, targets);
1319                 }
1320             } else {
1321                 // unqualified exports
1322                 addExportsToAll0(m, source);
1323                 exportedPackages.put(source, EVERYONE_SET);
1324             }
1325         }
1326
1327         if (!openPackages.isEmpty())
1328             m.openPackages = openPackages;
1329         if (!exportedPackages.isEmpty())
1330             m.exportedPackages = exportedPackages;
1331     }
1332
1333     /**
1334      * Find the runtime Module with the given name. The module name is the
1335      * name of a target module in a qualified exports or opens directive.
1336      *
1337      * @param target The target module to find
1338      * @param nameToSource The modules in parent layers that are read
1339      * @param nameToModule The modules in the layer under construction
1340      * @param parents The parent layers
1341      */

1342     private static Module findModule(String target,
1343                                      Map<String, Module> nameToSource,
1344                                      Map<String, Module> nameToModule,
1345                                      List<ModuleLayer> parents) {
1346         Module m = nameToSource.get(target);
1347         if (m == null) {
1348             m = nameToModule.get(target);
1349             if (m == null) {
1350                 for (ModuleLayer parent : parents) {
1351                     m = parent.findModule(target).orElse(null);
1352                     if (m != nullbreak;
1353                 }
1354             }
1355         }
1356         return m;
1357     }
1358
1359
1360     // -- annotations --
1361
1362     /**
1363      * {@inheritDoc}
1364      * This method returns {@code null} when invoked on an unnamed module.
1365      */

1366     @Override
1367     public <T extends Annotation> T getAnnotation(Class<T> annotationClass) {
1368         return moduleInfoClass().getDeclaredAnnotation(annotationClass);
1369     }
1370
1371     /**
1372      * {@inheritDoc}
1373      * This method returns an empty array when invoked on an unnamed module.
1374      */

1375     @Override
1376     public Annotation[] getAnnotations() {
1377         return moduleInfoClass().getAnnotations();
1378     }
1379
1380     /**
1381      * {@inheritDoc}
1382      * This method returns an empty array when invoked on an unnamed module.
1383      */

1384     @Override
1385     public Annotation[] getDeclaredAnnotations() {
1386         return moduleInfoClass().getDeclaredAnnotations();
1387     }
1388
1389     // cached class file with annotations
1390     private volatile Class<?> moduleInfoClass;
1391
1392     private Class<?> moduleInfoClass() {
1393         Class<?> clazz = this.moduleInfoClass;
1394         if (clazz != null)
1395             return clazz;
1396
1397         synchronized (this) {
1398             clazz = this.moduleInfoClass;
1399             if (clazz == null) {
1400                 if (isNamed()) {
1401                     PrivilegedAction<Class<?>> pa = this::loadModuleInfoClass;
1402                     clazz = AccessController.doPrivileged(pa);
1403                 }
1404                 if (clazz == null) {
1405                     class DummyModuleInfo { }
1406                     clazz = DummyModuleInfo.class;
1407                 }
1408                 this.moduleInfoClass = clazz;
1409             }
1410             return clazz;
1411         }
1412     }
1413
1414     private Class<?> loadModuleInfoClass() {
1415         Class<?> clazz = null;
1416         try (InputStream in = getResourceAsStream("module-info.class")) {
1417             if (in != null)
1418                 clazz = loadModuleInfoClass(in);
1419         } catch (Exception ignore) { }
1420         return clazz;
1421     }
1422
1423     /**
1424      * Loads module-info.class as a package-private interface in a class loader
1425      * that is a child of this module's class loader.
1426      */

1427     private Class<?> loadModuleInfoClass(InputStream in) throws IOException {
1428         final String MODULE_INFO = "module-info";
1429
1430         ClassWriter cw = new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_MAXS
1431                                          + ClassWriter.COMPUTE_FRAMES);
1432
1433         ClassVisitor cv = new ClassVisitor(Opcodes.ASM6, cw) {
1434             @Override
1435             public void visit(int version,
1436                               int access,
1437                               String name,
1438                               String signature,
1439                               String superName,
1440                               String[] interfaces) {
1441                 cw.visit(version,
1442                         Opcodes.ACC_INTERFACE
1443                             + Opcodes.ACC_ABSTRACT
1444                             + Opcodes.ACC_SYNTHETIC,
1445                         MODULE_INFO,
1446                         null,
1447                         "java/lang/Object",
1448                         null);
1449             }
1450             @Override
1451             public AnnotationVisitor visitAnnotation(String desc, boolean visible) {
1452                 // keep annotations
1453                 return super.visitAnnotation(desc, visible);
1454             }
1455             @Override
1456             public void visitAttribute(Attribute attr) {
1457                 // drop non-annotation attributes
1458             }
1459             @Override
1460             public ModuleVisitor visitModule(String name, int flags, String version) {
1461                 // drop Module attribute
1462                 return null;
1463             }
1464         };
1465
1466         ClassReader cr = new ClassReader(in);
1467         cr.accept(cv, 0);
1468         byte[] bytes = cw.toByteArray();
1469
1470         ClassLoader cl = new ClassLoader(loader) {
1471             @Override
1472             protected Class<?> findClass(String cn)throws ClassNotFoundException {
1473                 if (cn.equals(MODULE_INFO)) {
1474                     return super.defineClass(cn, bytes, 0, bytes.length);
1475                 } else {
1476                     throw new ClassNotFoundException(cn);
1477                 }
1478             }
1479         };
1480
1481         try {
1482             return cl.loadClass(MODULE_INFO);
1483         } catch (ClassNotFoundException e) {
1484             throw new InternalError(e);
1485         }
1486     }
1487
1488
1489     // -- misc --
1490
1491
1492     /**
1493      * Returns an input stream for reading a resource in this module.
1494      * The {@code name} parameter is a {@code '/'}-separated path name that
1495      * identifies the resource. As with {@link Class#getResourceAsStream
1496      * Class.getResourceAsStream}, this method delegates to the module's class
1497      * loader {@link ClassLoader#findResource(String,String)
1498      * findResource(String,String)} method, invoking it with the module name
1499      * (or {@code null} when the module is unnamed) and the name of the
1500      * resource. If the resource name has a leading slash then it is dropped
1501      * before delegation.
1502      *
1503      * <p> A resource in a named module may be <em>encapsulated</em> so that
1504      * it cannot be located by code in other modules. Whether a resource can be
1505      * located or not is determined as follows: </p>
1506      *
1507      * <ul>
1508      *     <li> If the resource name ends with  "{@code .class}" then it is not
1509      *     encapsulated. </li>
1510      *
1511      *     <li> A <em>package name</em> is derived from the resource name. If
1512      *     the package name is a {@linkplain #getPackages() package} in the
1513      *     module then the resource can only be located by the caller of this
1514      *     method when the package is {@linkplain #isOpen(String,Module) open}
1515      *     to at least the caller's module. If the resource is not in a
1516      *     package in the module then the resource is not encapsulated. </li>
1517      * </ul>
1518      *
1519      * <p> In the above, the <em>package name</em> for a resource is derived
1520      * from the subsequence of characters that precedes the last {@code '/'} in
1521      * the name and then replacing each {@code '/'} character in the subsequence
1522      * with {@code '.'}. A leading slash is ignored when deriving the package
1523      * name. As an example, the package name derived for a resource named
1524      * "{@code a/b/c/foo.properties}" is "{@code a.b.c}". A resource name
1525      * with the name "{@code META-INF/MANIFEST.MF}" is never encapsulated
1526      * because "{@code META-INF}" is not a legal package name. </p>
1527      *
1528      * <p> This method returns {@code nullif the resource is not in this
1529      * module, the resource is encapsulated and cannot be located by the caller,
1530      * or access to the resource is denied by the security manager. </p>
1531      *
1532      * @param  name
1533      *         The resource name
1534      *
1535      * @return An input stream for reading the resource or {@code null}
1536      *
1537      * @throws IOException
1538      *         If an I/O error occurs
1539      *
1540      * @see Class#getResourceAsStream(String)
1541      */

1542     @CallerSensitive
1543     public InputStream getResourceAsStream(String name) throws IOException {
1544         if (name.startsWith("/")) {
1545             name = name.substring(1);
1546         }
1547
1548         if (isNamed() && Resources.canEncapsulate(name)) {
1549             Module caller = getCallerModule(Reflection.getCallerClass());
1550             if (caller != this && caller != Object.class.getModule()) {
1551                 String pn = Resources.toPackageName(name);
1552                 if (getPackages().contains(pn)) {
1553                     if (caller == null && !isOpen(pn)) {
1554                         // no caller, package not open
1555                         return null;
1556                     }
1557                     if (!isOpen(pn, caller)) {
1558                         // package not open to caller
1559                         return null;
1560                     }
1561                 }
1562             }
1563         }
1564
1565         String mn = this.name;
1566
1567         // special-case built-in class loaders to avoid URL connection
1568         if (loader == null) {
1569             return BootLoader.findResourceAsStream(mn, name);
1570         } else if (loader instanceof BuiltinClassLoader) {
1571             return ((BuiltinClassLoader) loader).findResourceAsStream(mn, name);
1572         }
1573
1574         // locate resource in module
1575         URL url = loader.findResource(mn, name);
1576         if (url != null) {
1577             try {
1578                 return url.openStream();
1579             } catch (SecurityException e) { }
1580         }
1581
1582         return null;
1583     }
1584
1585     /**
1586      * Returns the string representation of this module. For a named module,
1587      * the representation is the string {@code "module"}, followed by a space,
1588      * and then the module name. For an unnamed module, the representation is
1589      * the string {@code "unnamed module"}, followed by a space, and then an
1590      * implementation specific string that identifies the unnamed module.
1591      *
1592      * @return The string representation of this module
1593      */

1594     @Override
1595     public String toString() {
1596         if (isNamed()) {
1597             return "module " + name;
1598         } else {
1599             String id = Integer.toHexString(System.identityHashCode(this));
1600             return "unnamed module @" + id;
1601         }
1602     }
1603
1604     /**
1605      * Returns the module that a given caller class is a member of. Returns
1606      * {@code nullif the caller is {@code null}.
1607      */

1608     private Module getCallerModule(Class<?> caller) {
1609         return (caller != null) ? caller.getModule() : null;
1610     }
1611
1612
1613     // -- native methods --
1614
1615     // JVM_DefineModule
1616     private static native void defineModule0(Module module,
1617                                              boolean isOpen,
1618                                              String version,
1619                                              String location,
1620                                              String[] pns);
1621
1622     // JVM_AddReadsModule
1623     private static native void addReads0(Module from, Module to);
1624
1625     // JVM_AddModuleExports
1626     private static native void addExports0(Module from, String pn, Module to);
1627
1628     // JVM_AddModuleExportsToAll
1629     private static native void addExportsToAll0(Module from, String pn);
1630
1631     // JVM_AddModuleExportsToAllUnnamed
1632     private static native void addExportsToAllUnnamed0(Module from, String pn);
1633 }
1634