定义模块来控制作用域与私有性

ch07-02-defining-modules-to-control-scope-and-privacy.md
commit 34b089627cca09a73ce92a052222304bff0056e3

在本节,我们将讨论模块和其它一些关于模块系统的部分,如允许你命名项的 路径paths);用来将路径引入作用域的 use 关键字;以及使项变为公有的 pub 关键字。我们还将讨论 as 关键字、外部包和 glob 运算符。现在,让我们把注意力放在模块上!

模块 让我们可以将一个 crate 中的代码进行分组,以提高可读性与重用性。模块还可以控制项的 私有性,即项是可以被外部代码使用的(public),还是作为一个内部实现的内容,不能被外部代码使用(private)。

在餐饮业,餐馆中会有一些地方被称之为 前台front of house),还有另外一些地方被称之为 后台back of house)。前台是招待顾客的地方,在这里,店主可以为顾客安排座位,服务员接受顾客下单和付款,调酒师会制作饮品。后台则是由厨师工作的厨房,洗碗工的工作地点,以及经理做行政工作的地方组成。

我们可以将函数放置到嵌套的模块中,来使我们的 crate 结构与实际的餐厅结构相同。通过执行 cargo new --lib restaurant,来创建一个新的名为 restaurant 的库。然后将示例 7-1 中所罗列出来的代码放入 src/lib.rs 中,来定义一些模块和函数。

Filename: src/lib.rs


#![allow(unused)]
fn main() {
mod front_of_house {
    mod hosting {
        fn add_to_waitlist() {}

        fn seat_at_table() {}
    }

    mod serving {
        fn take_order() {}

        fn server_order() {}

        fn take_payment() {}
    }
}
}

示例 7-1:一个包含了其他内置了函数的模块的 front_of_house 模块

我们定义一个模块,是以 mod 关键字为起始,然后指定模块的名字(本例中叫做 front_of_house),并且用花括号包围模块的主体。在模块内,我们还可以定义其他的模块,就像本例中的 hostingserving 模块。模块还可以保存一些定义的其他项,比如结构体、枚举、常量、特性、或者函数。

通过使用模块,我们可以将相关的定义分组到一起,并指出他们为什么相关。程序员可以通过使用这段代码,更加容易地找到他们想要的定义,因为他们可以基于分组来对代码进行导航,而不需要阅读所有的定义。程序员向这段代码中添加一个新的功能时,他们也会知道代码应该放置在何处,可以保持程序的组织性。

在前面我们提到了,src/main.rssrc/lib.rs 叫做 crate 根。之所以这样叫它们是因为这两个文件的内容都分别在 crate 模块结构的根组成了一个名为 crate 的模块,该结构被称为 模块树module tree)。

示例 7-2 展示了示例 7-1 中的模块树的结构。

crate
 └── front_of_house
     ├── hosting
     │   ├── add_to_waitlist
     │   └── seat_at_table
     └── serving
         ├── take_order
         ├── serve_order
         └── take_payment

示例 7-2: 示例 7-1 中代码的模块树

这个树展示了一些模块是如何被嵌入到另一个模块的(例如,hosting 嵌套在 front_of_house 中)。这个树还展示了一些模块是互为 兄弟siblings) 的,这意味着它们定义在同一模块中(hostingserving 被一起定义在 front_of_house 中)。继续沿用家庭关系的比喻,如果一个模块 A 被包含在模块 B 中,我们将模块 A 称为模块 B 的 child),模块 B 则是模块 A 的 parent)。注意,整个模块树都植根于名为 crate 的隐式模块下。

这个模块树可能会令你想起电脑上文件系统的目录树;这是一个非常恰当的比喻!就像文件系统的目录,你可以使用模块来组织你的代码。并且,就像目录中的文件,我们需要一种方法来找到模块。