Java进阶（二：Maven——Java项目管理工具）

什么是Maven？

Maven 是一个强大的 项目管理和构建自动化工具，主要用于 Java 项目。它通过项目对象模型（POM，Project Object Model）来描述项目，管理依赖、构建生命周期、插件等，极大地简化了 Java 项目的构建和管理过程。他极大的简化了java的依赖管理，同时让采用maven架构的项目长得一样整齐，便于维护二开。举几个没有maven的糟糕例子。

如果没有Maven

手动找 jar：打开搜索引擎 → 输入"spring-core-5.3.9.jar 下载" → 点进广告满天飞的论坛 → 下错版本 → 运行时报 NoSuchMethodError → 重下 → 再试。

版本冲突靠眼神：A 框架要 log4j-1.2.17，B 框架要 log4j-1.2.15，你只有把两个 jar 都扔进 lib，classpath 里谁先谁后全凭天命。

目录结构"百家争鸣" ：张三把源码放 src/，李四放 source/，王五把测试代码叫 testSrc/；新人入职第一件事是问"咱们这个项目咋编译？"

构建脚本成"传家宝" :每人私藏一份 2000 行 Ant XML，里面硬编码了 D:\tomcat\webapps 路径；换台电脑就跑不起来。

CI/CD 寸步难行: Jenkins 里要先把 jar 拷到 lib、再改版本号、再手动点按钮；上线一次 30 分钟，喝 3 杯咖啡等结果。

Maven 的核心功能：

功能	说明
依赖管理	自动下载和管理项目所需的第三方库（如 Spring、MyBatis 等），避免手动导入 jar 包。
项目构建	提供标准化的构建流程：编译、测试、打包、部署等。
统一结构	规定项目目录结构（如 `src/main/java`、`src/test/java`），提高项目可读性和可维护性。
插件机制	支持通过插件扩展功能，如打包成 jar、war，生成文档，运行测试等。
多模块支持	支持大型项目的模块化开发，便于管理多个子项目。

如何搭建第一个 Maven 工程

1. 环境准备

安装 JDK：确保已安装 Java Development Kit
安装 Maven：下载并配置 Apache Maven 环境变量
验证安装 ：在命令行执行以下命令确认安装成功
bash 复制代码
```
mvn -version
```

2. 创建 Maven 项目

IDE创建

在Idea等编辑器新建项目时在"构建系统"中选择Maven

使用命令行创建

bash 复制代码

mvn archetype:generate -DgroupId=com.example -DartifactId=my-first-maven-project -DarchetypeArtifactId=maven-archetype-quickstart -DinteractiveMode=false

手动创建项目结构

css 复制代码

my-first-maven-project/
├── src/
│   ├── main/
│   │   └── java/
│   │       └── com/
│   │           └── example/
│   │               └── App.java
│   └── test/
│       └── java/
│           └── com/
│               └── example/
│                   └── AppTest.java
└── pom.xml

3. 配置 pom.xml

创建基本的 pom.xml 文件：

xml 复制代码

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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>com.example</groupId>
    <artifactId>my-first-maven-project</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <properties>
        <maven.compiler.source>8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>8</maven.compiler.target>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.12</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

4. 编写代码

在 src/main/java/com/example/App.java 中创建主类：

java 复制代码

package com.example;

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello Maven!");
    }
    
    public String sayHello(String name) {
        return "Hello " + name + "!";
    }
}

5. 编译和构建

编译项目

bash 复制代码

mvn compile

运行测试

bash 复制代码

mvn test

打包项目

bash 复制代码

mvn package

清理构建结果

bash 复制代码

mvn clean

6. Maven 标准目录结构

src/main/java/：Java 源代码
src/main/resources/：资源文件
src/test/java/：测试代码
src/test/resources/：测试资源文件
target/：构建输出目录
pom.xml：项目对象模型文件

POM 文件全解

1. POM 基本概念

Project Object Model (POM) 是 Maven 项目的核心配置文件，定义了项目的基本信息、依赖关系、构建配置等内容。

2. POM 文件基本结构

xml 复制代码

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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>
    
    <!-- 项目基本信息 -->
    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>my-app</artifactId>
    <version>1.0.0</version>
    <packaging>jar</packaging>
    
    <!-- 属性配置 -->
    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>
    
    <!-- 依赖配置 -->
    <dependencies>
        <!-- 依赖项 -->
    </dependencies>
    
    <!-- 构建配置 -->
    <build>
        <!-- 构建插件 -->
    </build>
</project>

3. 核心元素详解

3.1 基本坐标信息

groupId: 组织标识符，通常使用反向域名
artifactId: 项目唯一标识符
version: 项目版本号
packaging: 打包方式（jar、war、pom等）

3.2 属性配置 (`properties`)

xml 复制代码

<properties>
    <java.version>1.8</java.version>
    <maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
    <maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
    <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
</properties>

3.3 依赖管理 (`dependencies`)

xml 复制代码

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>junit</groupId>
        <artifactId>junit</artifactId>
        <version>4.12</version>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
</dependencies>

依赖范围 (`scope`)

compile: 编译依赖（默认）
provided: 编译和测试时需要，运行时由容器提供
runtime: 运行和测试时需要，编译不需要
test: 仅测试时需要
system: 系统级依赖

3.4 继承与聚合

父项目继承

xml 复制代码

<parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
    <version>2.7.14</version>
    <relativePath/>
</parent>

子模块聚合

xml 复制代码

<modules>
    <module>module1</module>
    <module>module2</module>
</modules>

4. 构建配置 (`build`)

4.1 插件配置

xml 复制代码

<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
            <version>3.8.1</version>
            <configuration>
                <source>1.8</source>
                <target>1.8</target>
            </configuration>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

4.2 资源配置

xml 复制代码

<resources>
    <resource>
        <directory>src/main/resources</directory>
        <filtering>true</filtering>
    </resource>
</resources>

5. 依赖管理进阶

5.1 依赖管理 (`dependencyManagement`)

xml 复制代码

<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-core</artifactId>
            <version>5.3.0</version>
        </dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

5.2 排除依赖

xml 复制代码

<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-webmvc</artifactId>
    <version>5.3.0</version>
    <exclusions>
        <exclusion>
            <groupId>commons-logging</groupId>
            <artifactId>commons-logging</artifactId>
        </exclusion>
    </exclusions>
</dependency>

6. Profiles 配置

xml 复制代码

<profiles>
    <profile>
        <id>dev</id>
        <properties>
            <environment>development</environment>
        </properties>
    </profile>
    <profile>
        <id>prod</id>
        <properties>
            <environment>production</environment>
        </properties>
    </profile>
</profiles>

7. 仓库配置

7.1 远程仓库

xml 复制代码

<repositories>
    <repository>
        <id>central</id>
        <url>https://repo.maven.apache.org/maven2</url>
    </repository>
</repositories>

7.2 插件仓库

xml 复制代码

<pluginRepositories>
    <pluginRepository>
        <id>central</id>
        <url>https://repo.maven.apache.org/maven2</url>
    </pluginRepository>
</pluginRepositories>

8. 常用 Maven 属性

${project.groupId}: 项目 groupId
${project.artifactId}: 项目 artifactId
${project.version}: 项目版本
${project.build.directory}: 构建目录（target）
${project.build.outputDirectory}: 输出目录（target/classes）
${project.build.testOutputDirectory}: 测试输出目录（target/test-classes）

POM 文件是 Maven 项目的核心，合理配置 POM 可以有效管理项目依赖、构建过程和发布流程。

Maven 生命周期与插件

1. Maven 生命周期

Maven 生命周期是 Maven 构建过程的抽象表示，定义了构建项目的各个阶段。

1.1 三套生命周期

Clean Lifecycle（清理生命周期）

pre-clean: 执行清理前的工作
clean: 清理上一次构建生成的文件（删除 target 目录）
post-clean: 执行清理后的工作

Default Lifecycle（默认生命周期）

validate: 验证项目正确性和必要信息
initialize: 初始化构建状态
generate-sources: 生成需要编译的源码
process-sources: 处理源码
generate-resources: 生成需要打包的资源文件
process-resources: 处理资源文件并复制到目标目录
compile: 编译项目的源码
process-classes: 处理编译后的class文件
generate-test-sources: 生成测试需要的源码
process-test-sources: 处理测试源码
generate-test-resources: 生成测试需要的资源文件
process-test-resources: 处理测试资源文件
test-compile: 编译测试源码
process-test-classes: 处理编译后的测试class文件
test: 使用单元测试框架运行测试
prepare-package: 打包前的准备工作
package: 将编译后的代码打包成可分发格式
pre-integration-test: 集成测试前的准备工作
integration-test: 处理和部署包到集成测试环境
post-integration-test: 集成测试后的操作
verify: 运行检查验证包是否有效且达到质量标准
install: 将包安装到本地仓库
deploy: 将最终的包复制到远程仓库

Site Lifecycle（站点生命周期）

pre-site: 生成站点文档前的处理
site: 生成项目的站点文档
post-site: 生成站点文档后的处理
site-deploy: 将生成的站点文档部署到指定服务器

1.2 生命周期特点

后面的阶段依赖于前面的阶段
跳转到某个阶段会自动执行前面的所有阶段
不同生命周期可以同时执行

2. Maven 插件

Maven 插件是实际执行构建任务的组件，每个阶段都由特定插件的目标（goal）来执行。

2.1 插件类型

Build Plugins（构建插件）

在构建生命周期中执行，在 pom.xml 的 <build> 元素中配置：

xml 复制代码

<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
            <version>3.8.1</version>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

Reporting Plugins（报告插件）

在站点生成过程中执行，在 pom.xml 的 <reporting> 元素中配置：

xml 复制代码

<reporting>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-javadoc-plugin</artifactId>
            <version>3.2.0</version>
        </plugin>
    </plugins>
</reporting>

2.2 常用核心插件

插件	功能	默认绑定阶段
`maven-clean-plugin`	清理构建产物	clean
`maven-compiler-plugin`	编译Java源码	compile, testCompile
`maven-resources-plugin`	处理资源文件	process-resources, process-test-resources
`maven-surefire-plugin`	运行单元测试	test
`maven-jar-plugin`	打包JAR文件	package
`maven-war-plugin`	打包WAR文件	package
`maven-install-plugin`	安装到本地仓库	install
`maven-deploy-plugin`	部署到远程仓库	deploy

2.3 插件配置示例

编译插件配置

xml 复制代码

<plugin>
    <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
    <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
    <version>3.8.1</version>
    <configuration>
        <source>1.8</source>
        <target>1.8</target>
        <encoding>UTF-8</encoding>
    </configuration>
</plugin>

打包插件配置

xml 复制代码

<plugin>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
    <configuration>
        <mainClass>com.example.Application</mainClass>
    </configuration>
</plugin>

3. 命令行执行

3.1 执行特定阶段

bash 复制代码

mvn clean              # 执行 clean 生命周期到 clean 阶段
mvn compile            # 执行 default 生命周期到 compile 阶段
mvn test               # 执行 default 生命周期到 test 阶段
mvn package            # 执行 default 生命周期到 package 阶段
mvn install            # 执行 default 生命周期到 install 阶段
mvn site               # 执行 site 生命周期到 site 阶段

3.2 执行特定插件目标

bash 复制代码

mvn plugin:goal
mvn compiler:compile
mvn surefire:test
mvn help:describe -Dplugin=compiler

3.3 组合执行

bash 复制代码

mvn clean install      # 先清理再安装
mvn clean compile test # 清理、编译、测试

4. 自定义插件绑定

可以在 pom.xml 中自定义插件绑定到特定阶段：

xml 复制代码

<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-antrun-plugin</artifactId>
            <version>1.8</version>
            <executions>
                <execution>
                    <id>echo-message</id>
                    <phase>compile</phase>
                    <goals>
                        <goal>run</goal>
                    </goals>
                    <configuration>
                        <tasks>
                            <echo>Hello from AntRun Plugin!</echo>
                        </tasks>
                    </configuration>
                </execution>
            </executions>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

Maven 的生命周期和插件机制提供了强大的构建自动化能力，通过合理的配置可以满足各种复杂的构建需求。

其他构建框架

除了Maven之外，Java生态中还有多种仓库管理工具，每种工具都有其独特的特点和适用场景‌。

‌Ant‌ 是最早的构建工具，专注于通过XML脚本实现项目构建自动化，但缺乏内置的依赖管理功能‌56
‌Ivy‌ 是依赖管理工具，通常与Ant配合使用，为Ant项目提供依赖管理能力‌12
‌Maven‌ 在Ant基础上发展而来，集成了依赖管理、项目结构约定和构建生命周期，采用"约定优于配置"原则‌45
‌Gradle‌ 融合了Ant的灵活性和Maven的依赖管理，使用Groovy/Kotlin DSL，提供了更强大的构建能力‌34

Java进阶（二：Maven——Java项目管理工具）

什么是Maven？

如果没有Maven

Maven 的核心功能：

如何搭建第一个 Maven 工程

1. 环境准备

2. 创建 Maven 项目

IDE创建

使用命令行创建

手动创建项目结构

3. 配置 pom.xml

4. 编写代码

5. 编译和构建

编译项目

运行测试

打包项目

清理构建结果

6. Maven 标准目录结构

POM 文件全解

1. POM 基本概念

2. POM 文件基本结构

3. 核心元素详解

3.1 基本坐标信息

3.2 属性配置 (properties)

3.3 依赖管理 (dependencies)

依赖范围 (scope)

3.4 继承与聚合

父项目继承

子模块聚合

4. 构建配置 (build)

4.1 插件配置

4.2 资源配置

5. 依赖管理进阶

5.1 依赖管理 (dependencyManagement)

5.2 排除依赖

6. Profiles 配置

7. 仓库配置

7.1 远程仓库

7.2 插件仓库

8. 常用 Maven 属性

Maven 生命周期与插件

1. Maven 生命周期

1.1 三套生命周期

Clean Lifecycle（清理生命周期）

Default Lifecycle（默认生命周期）

Site Lifecycle（站点生命周期）

1.2 生命周期特点

2. Maven 插件

2.1 插件类型

Build Plugins（构建插件）

Reporting Plugins（报告插件）

2.2 常用核心插件

2.3 插件配置示例

编译插件配置

打包插件配置

3. 命令行执行

3.1 执行特定阶段

3.2 执行特定插件目标

3.3 组合执行

4. 自定义插件绑定

其他构建框架

3.2 属性配置 (`properties`)

3.3 依赖管理 (`dependencies`)

依赖范围 (`scope`)

4. 构建配置 (`build`)

5.1 依赖管理 (`dependencyManagement`)