項目工具【Maven】

第一章 什麼是 Maven

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什麼是 Maven

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Maven 的正確發音是[ˈmevən]，而不是“馬瘟”以及其他什麼瘟。Maven 在美國是一個口語化的詞語，代表專家、內行的意思。

一個對Maven 比較正式的定義是這麼說的：Maven 是一個項目管理工具，它包含了一個項目對象模型 (POM：Project Object Model)，一組標準集合，一個項目生命週期(Project Lifecycle)，一個依賴管理系統(Dependency Management System)，和用來運行定義在生命週期階段(phase)中插件(plugin)目標 (goal)的邏輯。

Maven 能解決什麼問題

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可以用更通俗的方式來說明。我們知道，項目開發不僅僅是寫寫代碼而已，期間會伴隨着各種 必不可少的事情要做，下面列舉幾個感受一下：

• 我們需要引用各種 jar 包，尤其是比較大的工程，引用的 jar 包往往有幾十個乃至上百個， 每用到一種jar 包，都需要手動引入工程目錄，而且經常遇到各種讓人抓狂的 jar 包衝突，版本衝突。

• 我們辛辛苦苦寫好了 Java 文件，可是隻懂 0 和 1 的白癡電腦卻完全讀不懂，需要將它編譯成二進制字節碼。好歹現在這項工作可以由各種集成開發工具幫我們完成，Eclipse、IDEA 等都可以將代碼即時編譯。當然，如果你嫌生命漫長，何不鋪張，也可以用記事本來敲代碼，然後用 javac 命令一個個地去編譯，逗電腦玩。

• 世界上沒有不存在 bug 的代碼，計算機喜歡 bug 就和人們總是喜歡美女帥哥一樣。爲了追求美爲了減少 bug，因此寫完了代碼，我們還要寫一些單元測試，然後一個個的運行來檢驗代碼質量。

• 再優雅的代碼也是要出來賣的。我們後面還需要把代碼與各種配置文件、資源整合到一起，定型 打包，如果是 web 項目，還需要將之發佈到服務器，供人蹂躪。

試想，如果現在有一種工具，可以把你從上面的繁瑣工作中解放出來，能幫你構建工程，管理 jar 包，編譯代碼，還能幫你自動運行單元測試，打包，生成報表，甚至能幫你部署項目，生成 Web 站點，你會心動嗎？Maven 就可以解決上面所提到的這些問題。

Maven 的依賴管理

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Maven 的一個核心特性就是依賴管理。當我們涉及到多模塊的項目（包含成百個模塊或者子項目），管理依賴就變成一項困難的任務。Maven 展示出了它對處理這種情形的高度控制。

傳統的WEB 項目中，我們必須將工程所依賴的 jar 包複製到工程中，導致了工程的變得很大。那麼
maven 工程是如何使得工程變得很少呢？ 分析如下：

通過分析發現：maven 工程中不直接將jar 包導入到工程中，而是通過在 pom.xml 文件中添加所需jar 包的座標，這樣就很好的避免了jar 直接引入進來，在需要用到jar 包的時候，只要查找pom.xml 文件，再通過 pom.xml 文件中的座標，到一個專門用於”存放 jar 包的倉庫”(maven 倉庫)中根據座標從而找到這些jar 包，再把這些jar 包拿去運行。

那麼問題來了

• 第一：”存放jar 包的倉庫”長什麼樣？

• 第二：通過讀取 pom.xml 文件中的座標，再到倉庫中找到 jar 包，會不會很慢？從而導致這種方式不可行！

第一個問題：存放 jar 包的倉庫長什麼樣，這一點我們後期會分析倉庫的分類，也會帶大家去看我們的本地的倉庫長什麼樣。

第二個問題：通過pom.xml 文件配置要引入的jar 包的座標，再讀取座標併到倉庫中加載jar 包，這樣我們就可以直接使用jar 包了，爲了解決這個過程中速度慢的問題，maven 中也有索引的概念，通過建立索引，可以大大提高加載 jar 包的速度，使得我們認爲 jar 包基本跟放在本地的工程文件中再讀取出來的速度是一樣的。這個過程就好比我們查閱字典時，爲了能夠加快查找到內容，書前面的 目錄就好比是索引，有了這個目錄我們就可以方便找到內容了，一樣的在maven 倉庫中有了索引我們就可以認爲可以快速找到jar 包。

項目的一鍵構建

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我們的項目，往往都要經歷編譯、測試、運行、打包、安裝 ，部署等一系列過程。什麼是構建？

指的是項目從編譯、測試、運行、打包、安裝 ，部署整個過程都交給 maven 進行管理，這個過程稱爲構建。

一鍵構建：

• 指的是整個構建過程，使用 maven 一個命令可以輕鬆完成整個工作。

Maven 規範化構建流程如下：

我們一起來看 Hello-Maven 工程的一鍵運行的過程。通過 tomcat:run 的這個命令，我們發現現在的工程編譯，測試，運行都變得非常簡單。

Maven 倉庫的分類

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maven 的工作需要從倉庫下載一些 jar 包，如下圖所示，本地的項目 A、項目 B 等都會通過 maven 軟件從遠程倉庫（可以理解爲互聯網上的倉庫）下載 jar 包並存在本地倉庫，本地倉庫就是本地文件夾，當第二次需要此 jar 包時則不再從遠程倉庫下載，因爲本地倉庫已經存在了，可以將本地倉庫理解爲緩存，有了本地倉庫就不用每次從遠程倉庫下載了。

下圖描述了maven 中倉庫的類型：

• 本地倉庫 ：用來存儲從遠程倉庫或中央倉庫下載的插件和jar 包，項目使用一些插件或jar 包， 優先從本地倉庫查找

默認本地倉庫位置在 ${user.dir}/.m2/repository，${user.dir}表示windows 用戶目錄。

• 遠程倉庫：如果本地需要插件或者jar包，本地倉庫沒有，默認去遠程倉庫下載。遠程倉庫可以在互聯網內也可以在局域網內。

• 中央倉庫 ：在 maven 軟件中內置一個遠程倉庫地址 http://repo1.maven.org/maven2
  ，它是中央倉庫，服務於整個互聯網，它是由 Maven 團隊自己維護，裏面存儲了非常全的 jar 包，它包含了世界上大部分流行的開源項目構件。

Maven 工程的目錄結構

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作爲一個maven 工程，它的 src 目錄和pom.xml 是必備的。進入 src 目錄後，我們發現它裏面的目錄結構如下：

• src/main/java —— 存放項目的.java 文件
• src/main/resources —— 存放項目資源文件，如 spring, hibernate 配置文件
• src/test/java —— 存放所有單元測試.java 文件，如JUnit 測試類
• src/test/resources —— 測試資源文件
• target —— 項目輸出位置，編譯後的class 文件會輸出到此目錄
• pom.xml——maven 項目核心配置文件

注意：如果是普通的java 項目，那麼就沒有webapp 目錄。

第二章 Maven的使用

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我們可以在cmd 中通過一系列的maven 命令來對我們的maven-helloworld 工程進行編譯、測試、運行、打包、安裝、部署。

• compile 是 maven 工程的編譯命令，作用是將 src/main/java 下的文件編譯爲 class 文件輸出到 target
  目錄下。
• test 是maven 工程的測試命令 mvn test，會執行src/test/java 下的單元測試類。
• clean 是maven 工程的清理命令，執行 clean 會刪除target 目錄及內容。
• package 是maven 工程的打包命令，對於java 工程執行package 打成jar 包，對於web 工程打成war包。
• install 是maven 工程的安裝命令，執行install 將maven 打成jar 包或 war 包發佈到本地倉庫。

當後面的命令執行時，前面的操作過程也都會自動執行，

Maven 指令的生命週期

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maven 對項目構建過程分爲三套相互獨立的生命週期，請注意這裏說的是“三套”，而且“相互獨立”，這三套生命週期分別是：

• Clean Lifecycle 在進行真正的構建之前進行一些清理工作。
• Default Lifecycle 構建的核心部分，編譯，測試，打包，部署等等。
• Site Lifecycle 生成項目報告，站點，發佈站點。

maven 的概念模型

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Maven 包含了一個項目對象模型 (Project Object Model)，一組標準集合，一個項目生命週期(Project Lifecycle)，一個依賴管理系統(Dependency Management System)，和用來運行定義在生命週期階段(phase)中插件(plugin)目標(goal)的邏輯。

• 項目對象模型 (Project Object Model)

  • 一個maven 工程都有一個pom.xml 文件，通過 pom.xml 文件定義項目的座標、項目依賴、項目信息、插件目標等。

• 依賴管理系統(Dependency Management System)

  • 通過maven 的依賴管理對項目所依賴的jar 包進行統一管理。
    比如：項目依賴 junit4.9，通過在 pom.xml 中定義junit4.9 的依賴即使用junit4.9，如下所示是 junit4.9的依賴定義：

<!-- 依賴關係 -->
<dependencies>
	<!-- 此項目運行使用 junit，所以此項目依賴 junit -->
	<dependency>
		<!-- junit 的項目名稱 -->
		<groupId>junit</groupId>
		<!-- junit 的模塊名稱 -->
		<artifactId>junit</artifactId>
		<!-- junit 版本 -->
		<version>4.9</version>
		<!-- 依賴範圍：單元測試時使用 junit -->
		<scope>test</scope>
	</dependency>

• 一個項目生命週期(Project Lifecycle)
  • 使用maven 完成項目的構建，項目構建包括：清理、編譯、測試、部署等過程，maven 將這些過程規範爲一個生命週期，如下所示是生命週期的各各階段：

maven 通過執行一些簡單命令即可實現上邊生命週期的各各過程，比如執行 mvn compile 執行編譯、執行mvn clean
執行清理。

• 一組標準集合

  • maven 將整個項目管理過程定義一組標準，比如：通過maven 構建工程有標準的目錄結構，有標準的生命週期階段、依賴管理有標準的座標定義等。

• 插件(plugin)目標(goal)

  • maven 管理項目生命週期過程都是基於插件完成的。

添加jar 包的座標時，還可以指定這個jar 包將來的作用範圍。
每個 maven 工程都需要定義本工程的座標，座標是 maven 對 jar 包的身份定義，比如：入門程序的座標定義如下：

<!--項目名稱，定義爲組織名+項目名，類似包名-->
<groupId>com.itheima</groupId>
<!-- 模塊名稱 -->
<artifactId>hello_maven</artifactId>
<!-- 當前項目版本號，snapshot 爲快照版本即非正式版本，release 爲正式發佈版本 -->

<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
<packaging > ：打包類型
jar：執行package 會打成jar 包
war：執行package 會打成war 包
pom ：用於maven 工程的繼承，通常父工程設置爲pom

座標的來源方式

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添加依賴需要指定依賴 jar 包的座標，但是很多情況我們是不知道 jar 包的的座標，可以通過如下方式查詢：

從互聯網搜索

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http://search.maven.org/ http://mvnrepository.com/
網站搜索示例：

依賴範圍

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A 依賴 B，需要在 A 的 pom.xml 文件中添加 B 的座標，添加座標時需要指定依賴範圍，依賴範圍包括：

• compile：編譯範圍，指 A 在編譯時依賴 B，此範圍爲默認依賴範圍。編譯範圍的依賴會用在編譯、測試、運行，由於運行時需要所以編譯範圍的依賴會被打包。

• provided：provided 依賴只有在當JDK 或者一個容器已提供該依賴之後才使用， provided 依賴在編譯和測試時需要，在運行時不需要，比如：servlet api 被tomcat 容器提供。

• runtime：runtime 依賴在運行和測試系統的時候需要，但在編譯的時候不需要。比如：jdbc 的驅動包。由於運行時需要所以runtime 範圍的依賴會被打包。

• test：test 範圍依賴 在編譯和運行時都不需要，它們只有在測試編譯和測試運行階段可用， 比如：junit。由於運行時不需要所以test 範圍依賴不會被打包。

• system：system 範圍依賴與 provided 類似，但是你必須顯式的提供一個對於本地系統中JAR
  文件的路徑，需要指定 systemPath 磁盤路徑，system 依賴不推薦使用。
  

在maven-web 工程中測試各個scope。測試總結：

• 默認引入 的jar 包 ------- compile 【默認範圍 可以不寫】（編譯、測試、運行 都有效 ）
• servlet-api 、jsp-api ------- provided （編譯、測試 有效， 運行時無效 防止和tomcat 下jar 衝突）
• jdbc 驅動jar 包 ---- runtime （測試、運行 有效 ）
• junit ----- test （測試有效）

依賴範圍由強到弱的順序是：compile>provided>runtime>test

pom 基本配置

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pom.xml 是Maven 項目的核心配置文件，位於每個工程的根目錄，基本配置如下：

<project > ：文件的根節點 .
<modelversion > ： pom.xml 使用的對象模型版本
<groupId > ：項目名稱，一般寫項目的域名
<artifactId > ：模塊名稱，子項目名或模塊名稱
<version > ：產品的版本號 .
<packaging > ：打包類型，一般有jar、war、pom 等
<name > ：項目的顯示名，常用於 Maven 生成的文檔。
<description > ：項目描述，常用於 Maven 生成的文檔
<dependencies> ：項目依賴構件配置，配置項目依賴構件的座標
<build> ：項目構建配置，配置編譯、運行插件等。