Maven从入门到精通（一）

一、Maven简介

一个对 Maven 比较正式的定义是这么说的： Maven 是一个项目管理工具，它包含了一个项目对象模型 (POM： Project Object Model)，一组标准集合，一个项目生命周期(Project Lifecycle)，一个依赖管理系统(Dependency Management System)，和用来运行定义在生命周期阶段(phase)中插件(plugin)目标(goal)的逻辑。

简答说，maven主要解决三个问题：项目对象模型、依赖管理、构建项目。

1、项目对象模型：

现在的项目越来越复杂，模块划分也很多，一个项目可能被划分成了 N 个模块，模块多的话已经不可能通过 package 来进行划分了，maven 的第三个功能就是项目模块拆分。

2、依赖管理：

以前的项目如果你想使用三方 jar 包需要到其官网去下载，然后放入在即的项目中，这种工作繁琐且容易出错，效率低下，而且每个项目都有一份，造成大量重复文件。Maven 的第一个功能就是将 Jar 包放到仓库中统一管理，我们只需要引入 Jar 包的坐标即可自行引入。

Jar 包之间往往是相互依赖的，很多 Jar 包依赖其他 Jar 才能正常工作，这称为依赖关系。如果我们手动导入将是大量的工作，而且还需要注意版本问题，非常繁琐。Maven 的第二个功能就是依赖管理，我们只需引入最外层的依赖，其内部的其他依赖无需关注，会自动引入，方便快捷。

3、构建项目

Maven通过定义清晰的构建生命周期和阶段，如clean、compile、test、package、install、deploy等，可以自动执行编译源代码、运行单元测试、生成文档、打包（如生成JAR、WAR、EAR文件）、安装到本地仓库、发布到远程仓库等任务。开发者只需运行相应的Maven命令，即可完成整个构建过程，无需手动执行每一个步骤。

二、项目对象模型

POM 是 Maven 的核心概念，它是以 XML 格式定义的项目配置文件（通常名为 pom.xml），位于项目的根目录下。POM 包含了项目的基本信息（如项目名、版本、组ID、描述等）、构建规则、依赖关系、插件配置、构建生命周期阶段等关键数据。POM为项目提供了统一的、结构化的描述方式，使得项目在整个生命周期中的行为能够被清晰地定义和控制。

POM包括了所有的项目信息：

groupId:项目或者组织的唯一标志，并且配置时生成路径也是由此生成，如org.myproject.mojo生成的相对路径为：/org/myproject/mojo
artifactId:项目的通用名称
version:项目的版本
packaging:打包机制，如pom,jar,maven-plugin,ejb,war,ear,rar,par
name:用户描述项目的名称，无关紧要的东西，可选
url:应该是只是写明开发团队的网站，无关紧要，可选
classifer:分类

其中groupId,artifactId,version,packaging这四项组成了项目的唯一坐标。一般情况下，前面三项就可以组成项目的唯一坐标了。

三、依赖管理

1、依赖管理

Maven 最著名的就是 Maven 的依赖管理，它使得我们不必在到开源项目的官网一个个的下载开源组件，然后放到 classpath，一个依赖声明可以包含如下元素

<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-web</artifactId>
    <version>4.2.7</version>
    <type>jar</type>
    <scope>compile</scope>
    <optional>false</optional>
    <exclusions>
        <exclusion>
            <groupId>org.apache.poi</groupId>
            <artifactId>poi</artifactId>
        </exclusion>
    </exclusions>
</dependency>

groupId：代表项目的所属组织或团体的唯一标识符。groupId 旨在区分不同组织或个人提供的项目，防止命名冲突。它反映了项目在软件生态系统中的位置，类似于包名在 Java 中的作用。

artifactid：artifactId 是项目本身的唯一标识符，定义实际项目中的一个maven模块。

version：version 表示项目的版本号，用来区分同一项目在不同时间点的发布版本。

以上三个元素构成了基本的坐标三要素，通过三要素能唯一确定一个项目标识。去 Maven 仓库寻找依赖时就是通过三元素来检索的。除了三元素还包括其他一些元素

1）type：用于指定依赖项的类型，常见的类型包括jar(默认)、war、pom等

2）scope：依赖范围，用于控制依赖与三种classpath的关系，包含6种：compile、provided、runtime、test、system和import；

compile：默认范围，编译范围的依赖，它在编译和打包的时候都会把依赖打包进去。
test：测试依赖范围，它在编译和打包的时候不会把依赖包打包进去。
provided：在编译和测试范围有效，最后生成war包是不会打包进去。
runtime：运行时依赖，编译的时候不依赖。

3）import：导入依赖范围。import范围仅在dependencyManagement部分使用，用于导入其他项目的dependencyManagement部分的配置。

4）system：系统依赖范围。表示依赖项已经由系统（如本地文件系统、JDK等）提供，且Maven不会尝试从仓库中获取。

5）optional：在 Maven 项目中，optional 是一个标记在元素内的属性，它用于指示依赖是否可选。当某个依赖被标记为 optional 时，意味着该依赖不会传递给依赖该项目的其他项目，即便这个被标记为 optional 的依赖是项目的一部分。

6）exclusions：排除传递性依赖

3、版本号

dependencyManagement元素主要用来统一管理依赖项的版本号。

假如父项目的pom文件中声明了如下依赖：

<dependencyManagement>    
    <dependencies>        
        <dependency>            
            <groupId>org.apache.commons</groupId>            
            <artifactId>commons-collections4</artifactId>            
            <version>4.4</version>        
        </dependency>    
    </dependencies>
</dependencyManagement>

那么子项目在添加该依赖时，可以不指定版本号：

<dependencies>		
    <dependency>        
        <groupId>org.apache.commons</groupId>        
        <artifactId>commons-collections4</artifactId>    
    </dependency>
</dependencies>

Maven会自动找到父项目中声明的该依赖项的版本号，如下图所示：

这样的优点是可以统一在父项目中管理依赖项的版本号，如果需要升级版本，只需改动父项目一个地方即可，子项目不用改动。

说明：

1、dependencyManagement只是声明依赖项，并没引入依赖项，子项目仍需显式引入，不过可以不指定版本号。

2、如果子项目不想使用继承的父项目中的版本号，在子项目中指定版本号即可。

4、Maven仓库

Maven 仓库可分为三类：本地仓库、远程仓库和中央仓库。当 Maven 根据坐标加载构件时，首先会检索本地仓库，如果本地仓库没有才去远程仓库下载，如果没有配置远程仓库，就去默认的中央仓库下载。

5、依赖传递

在Maven中，依赖是会传递的，假如在业务项目中引入了spring-boot-starter-web依赖：

<dependency>    
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>    
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>  	
    <version>2.7.4</version>
</dependency>

那么业务项目不仅直接引入了spring-boot-starter-web依赖，还间接引入了spring-boot-starter-web的依赖项：spring-boot-starter、spring-boot-starter-json、spring-boot-starter-tomcat、spring-web、spring-webmvc。

Maven依赖关系如下图所示：

外部库如下图所示：

其中，业务项目对spring-boot-starter-web的依赖称为直接依赖，对spring-boot-starter-web的依赖项（如下）称为间接依赖：

spring-boot-starter、spring-boot-starter-json、spring-boot-starter-tomcat、spring-web、spring-webmvc

四、生命周期

Maven 生命周期是 Maven 构建过程的核心概念，它为项目构建提供了一个标准化和自动化的框架。Maven 定义了一系列有序的构建阶段（phase），这些阶段构成了不同的生命周期。当运行 Maven 命令时，Maven 会按照特定生命周期的顺序执行相应的阶段，从而完成整个构建过程。

Maven 拥有三套独立的生命周期：clean、default和site。

1、clean：clean生命周期的目的是清理项目

2、default：default生命周期定义了真正构建时所需执行的所有步骤，如mvn clean instal

validate：验证项目是否正确且所有必要的信息都可用。
compile：编译项目的源代码。
test：编译测试源代码并在断言框架下运行测试。
package：把编译好的代码打包成可发布的格式，如jar、war、ear等。
integration-test：如果有集成测试，运行集成测试。
verify：验证集成测试的结果，确保包质量。
install：将打包好的工件安装到本地Maven仓库中。
deploy：将最终的工件部署到远程仓库中。

3、site：site生命周期的目的是建立和发布项目站点，maven能够基于pom所包含的信息，自动生成一个友好的站点，方便团队交流和发布项目信息，如执行：mvn clean deploy site-deploy