Maven相关 - 技术栈

1. Maven 的概念

1.1 什么是 Maven

定义：Maven 译为 "专家""内行"，是跨平台的项目管理工具，主要服务于 Java 平台的项目构建、依赖管理、项目信息管理。
理想的项目构建特点：高度自动化、跨平台、可重用组件、标准化。
依赖与依赖管理 ：
- 依赖：项目运行所需的第三方库（如 A1.0 依赖 B2.0，B2.0 依赖 C3.0）。
- 依赖管理目的：自动下载依赖、统一管理依赖版本，避免手动拷贝 jar 包的繁琐。
项目信息类型：项目名称 / 描述、开发人员信息、开发者信息等。

1.2 依赖管理

核心作用：管理第三方依赖包（自动从仓库下载）和自定义模块（像引用第三方包一样引用自身项目模块）。
传统项目依赖管理：从官网下载 jar 包 → 手动拷贝到项目 lib 目录。
Maven 依赖管理 ：编写pom.xml配置文件 → 引入依赖坐标 → Maven 自动从中央仓库 / 远程仓库下载 jar 包到本地仓库。

1.3 项目构建

定义：从编写源代码到编译、测试、运行、打包、部署的完整流程。
传统项目构建流程：打开 IDEA 编写代码 / 配置文件 → 手动编译 → JUnit 单元测试 → 手动打 war 包 → 部署到 Tomcat 运行。
Maven 项目构建流程 ：Maven 标准化构建阶段，每个阶段通过命令执行，流程为：清理 → 编译 → 测试 → 报告 → 打包 → 部署。
Maven 构建优势 ：
- 命令行完成全流程（如mvn tomcat:run直接发布运行项目）。
- 标准化构建阶段，利于大型团队协作。

1.4 应用场景

开发流程：
1. 开发人员按 Maven 标准目录结构编写代码，提交到 Git 版本控制服务器。
2. 测试服务器拉取 Git 中的 Java 源码，通过 Maven 自动执行清理、编译、测试、打包、部署。
3. 依赖环境：JDK、Web 服务器（如 Tomcat）、Maven、Git、测试主机。

1.5 为什么使用 Maven（对比其他工具）

工具	不足
IDE（Eclipse/IDEA）	手工操作多（编译、测试、部署独立），IDE 配置不同易导致本地代码换环境编译出错。
Ant	无约定目录结构，需明确定义 "做什么、何时做"，无生命周期，无集成依赖管理。

Maven 优势 ：
1. 有约定目录结构（知道代码存放 / 输出路径）。
2. 有完整生命周期（如mvn install自动执行编译→测试→打包）。
3. 仅需配置pom.xml，源码放默认目录，Maven 自动处理后续操作。
4. 内置依赖管理和仓库管理。

1.6 Maven 模型

Maven 核心由 4 大模型组成，相互协作完成项目管理：

项目对象模型（POM） ：核心是pom.xml，定义项目基本信息、依赖、构建配置。
依赖管理模型（Dependency）：管理项目依赖的第三方包或自定义模块，通过坐标定位依赖。
构建生命周期与阶段（Build Lifecycle & Phases）：标准化构建流程（如 clean、default、site 生命周期）。
插件（Plug-in） ：实际执行构建任务（如maven-compiler-plugin负责编译），绑定到生命周期阶段。
仓库（Repository） ：存储依赖构件（本地仓库~/.m2/repository、中央仓库、远程仓库）。

2. 初识 Maven

2.1 Maven 安装

2.1.1 安装准备

JDK 要求：安装 JDK 1.8 及以上版本。
Maven 下载 ：
- 官方地址：http://maven.apache.org/download.html
- 历史版本（3.6.0）：https://archive.apache.org/dist/maven/maven-3/3.6.0/binaries/
- 安装方式：解压到无中文路径 的目录（如C:\software\maven\apache-maven-3.6.0）。

2.1.2 安装目录分析

目录 / 文件	作用
bin	包含 Maven 运行脚本（如`mvn.cmd`）。
boot	包含`plexus-classworlds`类加载器框架（Maven 运行的基础）。
conf	包含核心配置文件`settings.xml`（全局配置）。
lib	包含 Maven 运行所需的 Java 类库。
LICENSE/NOTICE	Maven 版本信息、第三方软件声明。

2.1.3 环境变量配置

配置 MAVEN_HOME：
- 变量名：MAVEN_HOME
- 变量值：Maven 解压路径（如C:\software\maven\apache-maven-3.6.0）
- 作用：升级时仅需修改此路径，无需修改其他配置。
配置 MAVEN_OPTS（解决大型项目内存溢出）：
- 变量名：MAVEN_OPTS
- 变量值：-Xms128m -Xmx512m（初始内存 128M，最大内存 512M）。
配置 Path：
- 在系统变量Path末尾添加：%MAVEN_HOME%\bin
- 作用：使命令行可直接识别mvn命令。

2.1.4 验证配置

打开 cmd 命令行，输入mvn -v，若显示 Maven 版本、JDK 版本信息，则配置成功。

2.2 第一个 Maven 项目（Hello 项目）

2.2.1 约定目录结构

复制代码

Hello（项目根目录）
├─src
│  ├─main
│  │  ├─java       # 存放项目.java源码
│  │  └─resources  # 存放项目资源文件（如spring、mybatis配置）
│  └─test
│     ├─java       # 存放测试.java文件（如JUnit测试类）
│     └─resources  # 存放测试资源文件
├─target           # 项目输出目录（编译后的class、打包文件）
└─pom.xml          # Maven核心配置文件

2.2.2 配置 pom.xml

XML 复制代码

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" 
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <!-- 项目坐标：groupId（组织标识）、artifactId（项目名）、version（版本） -->
    <groupId>cn.tx.maven</groupId>
    <artifactId>Hello</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version> <!-- SNAPSHOT表示快照版本 -->
    <name>Hello</name>
    
    <!-- 依赖配置 -->
    <dependencies>
        <!-- JUnit测试依赖 -->
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.9</version>
            <scope>test</scope> <!-- 仅测试阶段生效 -->
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

2.2.3 创建源码文件（Hello.java）

路径：src/main/java/cn/tx/maven/Hello.java

java 复制代码

package cn.tx.maven;
public class Hello {
    public String sayHello(String name) {
        return "Hello " + name + "!";
    }
}

2.2.4 创建测试文件（HelloTest.java）

路径：src/test/java/cn/tx/maven/HelloTest.java

java 复制代码

package cn.tx.maven;
import org.junit.Test;
import static junit.framework.Assert.assertEquals;

public class HelloTest {
    @Test
    public void testHello() {
        Hello hello = new Hello();
        String result = hello.sayHello("maven");
        assertEquals("Hello maven!", result); // 断言测试结果
    }
}

2.2.5 执行 Maven 命令（项目根目录下）

命令	作用与效果
`mvn compile`	编译主代码，生成`target/classes`目录（存放.class 文件）。
`mvn clean`	清理项目，删除`target`目录。
`mvn clean compile`	先清理再编译，确保编译结果是最新的。
`mvn clean test`	先清理，再编译，最后执行测试（生成`target/test-classes`，输出测试报告）。
`mvn clean package`	先清理→编译→测试，最后打包（生成`target/Hello-0.0.1-SNAPSHOT.jar`）。
`mvn clean install`	先清理→编译→测试→打包，最后将 jar 包安装到本地仓库（供其他项目依赖）。

2.3 第二个 Maven 项目（HelloFriend，依赖 Hello 项目）

2.3.1 约定目录结构

同 Hello 项目，根目录命名为HelloFriend。

2.3.2 配置 pom.xml（添加 Hello 项目依赖）

XML 复制代码

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" 
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <groupId>cn.tx.maven</groupId>
    <artifactId>HelloFriend</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>HelloFriend</name>
    
    <dependencies>
        <!-- JUnit测试依赖 -->
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.9</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <!-- 依赖Hello项目（需先执行Hello项目的mvn install） -->
        <dependency>
            <groupId>cn.tx.maven</groupId>
            <artifactId>Hello</artifactId>
            <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
            <scope>compile</scope> <!-- 编译/测试/运行阶段均生效 -->
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

2.3.3 源码与测试文件

HelloFriend.java （路径：src/main/java/cn/tx/maven/）：调用 Hello 类的sayHello方法。
HelloFriendTest.java （路径：src/test/java/cn/tx/maven/）：测试 HelloFriend 的功能。

2.3.4 打包报错与解决

报错信息 ：Could not find artifact cn.tx.maven:Hello:jar:0.0.1-SNAPSHOT（找不到 Hello 依赖）。
解决方法 ：进入 Hello 项目根目录，执行mvn clean install，将 Hello 的 jar 包安装到本地仓库，再重新执行 HelloFriend 的mvn package。

2.4 Maven 仓库配置

2.4.1 仓库概念与分类

仓库定义：统一存储 Maven 共享构件（jar、war、pom 等）的位置。
仓库布局 ：按坐标路径存储，格式为groupId/artifactId/version/artifactId-version.packaging（如cn/tx/maven/Hello/0.0.1-SNAPSHOT/Hello-0.0.1-SNAPSHOT.jar）。
仓库分类 ：
1. 本地仓库 ：默认路径~/.m2/repository（Windows：C:\Users\用户名\.m2\repository），可修改；每个用户仅 1 个本地仓库，优先从本地仓库获取依赖。
2. 远程仓库 ：
  - 中央仓库：Maven 默认远程仓库（http://repo1.maven.org/maven2），包含大量开源 Java 构件，需联网访问。
  - 私服：架设在局域网内的远程仓库，代理中央仓库，存储公司内部构件。

2.4.2 本地仓库配置（修改 settings.xml）

配置方式分两种 ：
1. 全局配置 （影响所有用户）：修改%MAVEN_HOME%\conf\settings.xml，找到<localRepository>标签，替换为自定义路径（如D:\ProgramFiles\shoprepository）。
2. 用户级配置 （仅影响当前用户）：在~/.m2/目录下创建settings.xml，配置同上。

示例配置 ：

XML 复制代码

<localRepository>D:\ProgramFiles\shoprepository</localRepository>

2.5 IDEA 整合 Maven

2.5.1 IDEA 全局 Maven 配置（所有项目生效）

启动 IDEA，进入Configure → Settings → Build, Execution, Deployment → Build Tools → Maven。
配置 3 个核心参数：
- Maven home directory ：选择 Maven 解压路径（如D:\TOOLS\maven\apache-maven-3.5.4）。
- User settings file ：选择%MAVEN_HOME%\conf\settings.xml（或用户级settings.xml）。
- Local repository ：自动加载settings.xml中配置的本地仓库路径。
点击Apply → OK，配置生效。

2.5.2 IDEA 创建 Maven Java 项目

新建项目：New Project → Maven → 不勾选模板（或选quickstart）→ 填写GroupId/ArtifactId/Version → 选择Maven配置 → 完成。
测试依赖引入：在pom.xml中添加 JUnit 依赖，IDEA 自动下载并识别。

2.5.3 IDEA 创建 Maven Java Web 项目

新建项目：New Project → Maven → 勾选"Create from archetype" → 选择maven-archetype-webapp` → 填写坐标 → 选择 Maven 配置 → 完成。
解决项目初始化慢 ：进入Settings → Build, Execution, Deployment → Build Tools → Maven → Runner，在VM Options中添加-DarchetypeCatalog=local（从本地加载模板）。
项目配置 ：
- 检查 Web 项目结构（File → Project Structure → Modules），确保src/main/java等目录存在且标记正确。
- 检查web.xml路径（默认src/main/webapp/WEB-INF/web.xml）。
- 配置 Tomcat：Run → Edit Configurations → 添加Tomcat Server → 部署Web项目（选择war包）→ 启动测试。

2.5.4 IDEA 导入既有 Maven 项目

操作步骤：File → Open → 选择项目根目录的pom.xml → 选择"Open as Project" → 完成。
依赖识别：若项目依赖其他自定义模块（如 HelloFriend 依赖 Hello），IDEA 会自动识别本地仓库中的依赖 jar 包。

2.6 Maven 项目视图

作用：查看项目属性（坐标、依赖、插件），执行 Maven 操作（清理、编译、测试、打包）。
打开方式 ：IDEA 右侧边栏Maven → 选择项目。
核心功能 ：
1. 查看pom.xml配置。
2. 执行 Maven 命令（如clean、compile、package）。
3. 查看依赖树（识别依赖冲突）。
4. 管理 Maven 插件。

3. Maven 进阶（3.1-3.5）

3.1 pom.xml 文件

核心地位 ：类比 Make 的MakeFile、Ant 的build.xml，是 Maven 项目的 "心脏"。
作用：
1. 定义项目基本信息（坐标、名称、描述）。
2. 声明项目依赖（dependencies标签）。
3. 配置项目构建（如源码目录、插件、打包方式）。
本质：通过项目对象模型（POM）描述项目，Maven 基于此文件执行所有操作。

3.2 坐标

3.2.1 坐标概念

定义：Maven 中构件的唯一标识，用于定位依赖（第三方包或自定义模块）。
必选元素 ：groupId、artifactId、version（3 个元素组合唯一确定一个构件）。
可选元素 ：
- packaging：打包方式，默认jar（Java 项目），可选war（Web 项目）、pom（父项目）。
- classifier：用于区分同一坐标下的不同附属构件（如源码包-sources.jar）。

3.2.2 坐标意义

为 Maven 世界的海量构件提供统一标识规范。
让机器可自动根据坐标查找、下载依赖（无需人工干预）。

3.2.3 坐标元素含义

元素	含义与示例
`groupId`	组织标识，通常为 "公司网址反写 + 项目名"（如`cn.tx.maven`，`com.alibaba.fastjson`）。
`artifactId`	项目 / 模块名，通常为 "项目名 - 模块名"（如`Hello`，`HelloFriend`）。
`version`	版本号，格式：`大版本.分支版本.小版本-限定符`，如`0.0.1-SNAPSHOT`（快照版）、`1.0-RELEASE`（稳定版）。
`packaging`	打包类型，默认`jar`，Web 项目用`war`，父项目用`pom`。

3.2.4 坐标示例

自定义项目坐标 （HelloFriend）：

XML 复制代码

<groupId>cn.tx.maven</groupId>
<artifactId>HelloFriend</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
<packaging>jar</packaging>

第三方依赖坐标 （JUnit）：

XML 复制代码

<dependency>
    <groupId>junit</groupId>
    <artifactId>junit</artifactId>
    <version>4.9</version>
</dependency>

3.2.5 第三方依赖查找方法

访问 Maven 中央仓库搜索地址：https://mvnrepository.com/。
搜索依赖名称（如mybatis、fastjson）。
选择对应版本，复制坐标到pom.xml的dependencies标签中。

3.3 依赖

3.3.1 依赖的意义

解决项目对第三方库的依赖问题：
1. 自动下载依赖（包括递归依赖，如 A 依赖 B，B 依赖 C，Maven 自动下载 A、B、C）。
2. 统一管理依赖版本（避免版本冲突）。
3. 减少手动拷贝 jar 包的繁琐，降低项目维护成本。

3.3.2 依赖的使用

核心标签 ：
- <dependencies>：依赖集合，包含多个<dependency>。
- <dependency>：单个依赖，核心配置为三维坐标 （groupId、artifactId、version）和scope（依赖范围）。

示例（依赖 Hello 项目和 JUnit）：

XML 复制代码

<dependencies>
    <!-- 自定义模块依赖 -->
    <dependency>
        <groupId>cn.tx.maven</groupId>
        <artifactId>Hello</artifactId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
        <scope>compile</scope>
    </dependency>
    <!-- 第三方依赖 -->
    <dependency>
        <groupId>junit</groupId>
        <artifactId>junit</artifactId>
        <version>4.9</version>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
</dependencies>

3.4 依赖范围

3.4.1 核心概念

背景：Maven 项目有三套 classpath（编译、测试、运行），依赖范围控制依赖在哪些 classpath 中生效。
6 种依赖范围 ：compile（默认）、test、provided、runtime、system、import（常用前 4 种）。

3.4.2 依赖范围对比表

依赖范围（Scope）	主代码 classpath 有效	测试代码 classpath 有效	运行时 classpath 有效（打包包含）	示例
`compile`	Y	Y	Y	log4j、Hello 模块
`test`	N	Y	N	JUnit
`provided`	Y	Y	N	servlet-api（由 Web 容器提供）
`runtime`	N	Y	Y	JDBC 驱动（编译用接口，运行用实现）

3.5 依赖传递和可选依赖

3.5.1 依赖传递

定义：间接依赖自动继承（如 A 依赖 B，B 依赖 C，则 A 间接依赖 C）。
应用场景 ：
- 第一直接依赖：HelloFriend 依赖 Hello（A→B）。
- 第二直接依赖：MakeFriend 依赖 HelloFriend（A→B→C）。
- 结果：MakeFriend 无需显式配置，自动依赖 Hello。

3.5.2 依赖范围对传递依赖的影响

第一直接依赖范围	第二传递依赖范围	最终传递依赖范围
`compile`	`compile`	`compile`
`compile`	`runtime`	`runtime`
`test`	任意	无（不传递）
`provided`	任意	`provided`
`runtime`	`compile`	`runtime`
`runtime`	`runtime`	`runtime`

3.5.3 依赖阻断（可选依赖）

作用：阻止依赖传递（如 HelloFriend 依赖 Hello，但不希望 MakeFriend 依赖 Hello）。
配置方式 ：在依赖中添加<optional>true</optional>。

示例（HelloFriend 的 pom.xml）：

XML 复制代码

<dependency>
    <groupId>cn.tx.maven</groupId>
    <artifactId>Hello</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <scope>compile</scope>
    <optional>true</optional> <!-- 阻断Hello的传递依赖 -->
</dependency>

3.5.4 排除特定依赖（exclusion）

作用：显式排除依赖中的某个子依赖（解决依赖冲突）。
配置方式 ：在<dependency>中添加<exclusions>和<exclusion>（无需指定版本）。

XML 复制代码

<dependency>
    <groupId>cn.tx.maven</groupId>
    <artifactId>Hello</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <exclusions>
        <exclusion>
            <groupId>xxx.xxx</groupId> <!-- 要排除的依赖groupId -->
            <artifactId>xxx</artifactId> <!-- 要排除的依赖artifactId -->
        </exclusion>
    </exclusions>
</dependency>