【愚公系列】2023年04月 Java教学课程 121-Maven的概念与基本使用

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一、Maven基础

1.Maven简介

1.1 Maven是什么

1、Maven的概念

Maven是一款用于Java项目管理和构建的工具，它可以自动化构建过程，包括编译、测试、打包、发布等。Maven提供了一种标准化的项目结构和管理方式，可以帮助开发者更好地管理依赖关系、版本控制、构建和部署等方面的问题。Maven使用XML文件来描述项目的构建过程，以及依赖关系和其他相关配置信息。它是Java社区中使用最广泛的构建工具之一。

2、Maven的pom模型

Maven的本质是一个项目管理工具，将项目开发和管理过程抽象成一个项目对象模型（POM）。

Maven的pom.xml是一个XML文件，用于描述Maven项目的配置信息，包括项目的依赖关系、构建过程、打包方式、插件等等。

该文件通常位于项目根目录下，文件名为pom.xml。在该文件中，可以指定项目的基本信息，如项目名称、版本号、作者、许可证等；定义项目的依赖关系，通过依赖管理机制可以自动下载和管理所需的依赖库；配置构建过程，定义构建的目标、输出文件的路径和名称等；以及配置插件，用于扩展构建过程。

3、Maven的依赖管理

Maven的依赖管理是指通过Maven管理项目中所需要的各种依赖库和组件。Maven通过一种称为POM（Project Object Model，项目对象模型）的方式来描述项目和依赖关系。在POM中，可以指定项目所依赖的库和组件的版本号、URL地址等信息，Maven会自动下载和安装这些依赖项，并将它们放置在特定的目录中，供项目使用。

Maven的依赖管理具有以下特点：

• 自动管理依赖：Maven会自动下载和安装项目所需要的依赖项，无需手动添加和管理。
• 版本控制：Maven会自动解决依赖项中的版本冲突，确保项目中所有依赖项的版本是兼容的。
• 中央仓库：Maven提供了一个中央仓库，包含了大量的开源库和组件，可以直接使用。
• 依赖范围：Maven支持指定依赖项的范围，例如compile、test、runtime等，以控制依赖项的使用范围。
• 依赖传递：Maven自动处理依赖项的传递性，即如果A依赖于B，而B又依赖于C，那么Maven会自动下载和安装B和C，并将它们添加到A的依赖项中。

Maven的依赖管理使得项目的构建和管理更加简单和可靠，减少了手动管理依赖项的复杂性和错误。

Maven除了帮我们管理项目资源之外还能帮助我们对项目进行构建，管理项目的整个生命周期，当然它的这些功能需要使用一些相关的插件来完成，当然整个生命周期过程中插件是需要配合使用的，单独一个无法完成完整的生命周期。

1.2 Maven的作用

Maven的作用我们可以分成三类：

• 项目构建：提供标准的，跨平台的自动化构建项目的方式
• 依赖管理：方便快捷的管理项目依赖的资源（jar包），避免资源间的版本冲突等问题
• 统一开发结构：提供标准的，统一的项目开发结构

各目录存放资源类型说明：

• src/main/java：项目java源码
• src/main/resources：项目的相关配置文件（比如mybatis配置，xml映射配置，自定义配置文件等）
• src/main/webapp：web资源（比如html，css，js等）
• src/test/java：测试代码
• src/test/resources：测试相关配置文件
• src/pom.xml：项目pom文件

2.Maven环境搭建

maven的官网：http://maven.apache.org/

2.1 下载

官方下载地址：http://maven.apache.org/download.cgi

2.2 安装

maven是一个绿色软件，解压即安装，非常容易，

将下载的apache-maven-3.9.1-bin.zip直接解压到D盘根目录下即可

解压完成后我们可以查看一下maven自己的一个目录结构如下

各目录结构说明：

• bin：可执行程序目录，
• boot：maven自身的启动加载器
• conf：maven配置文件的存放目录
• lib：maven运行所需库的存放目录

2.3 环境配置

maven的运行需要java的环境，需要我们配置JAVA_HOME环境变量，这个相信大家已经存在了

下面在去配置MAVEN_HOME的环境变量

1：我的电脑-------->属性--------->高级系统设置---------->新建系统变量MAVEN_HOME，

2：环境变量配置好之后需要测试环境配置结果，我们需要在DOS命令窗口下输入以下命令查看输出

mvn -v

如果能够看到输出的maven的版本信息代表配置成功

3.Maven基础概念

3.1 仓库

仓库：用于存储资源，主要是各种jar包

关于仓库，我们前面讲到了有三种：本地仓库，私服，中央仓库，其中私服和中央仓库都属于远程仓库

• 中央仓库：maven团队自身维护的仓库，属于开源的
• 私服：各公司/部门等小范围内存储资源的仓库，私服也可以从中央仓库获取资源
• 本地仓库：开发者自己电脑上存储资源的仓库，也可从远程仓库获取资源

私服的作用：

• 保存具有版权的资源，包含购买或自主研发的jar
• 一定范围内共享资源，能做到仅对内不对外开放

3.2 坐标

我们说maven的仓库里存储了各种各样的资源（jar包），那这些资源我们如何找到它们呢？我们需要知道它们具体的一个位置才能知道如何找到它们，这个就叫坐标

坐标：maven中的坐标用于描述仓库中资源的位置

https://repo1.maven.org/maven2/

那maven中的坐标是如何构成的呢？

maven坐标的主要组成如下：

groupId：定义当前资源隶属组织名称（通常是域名反写，如：org.mybatis；com.itheima）

artifactId：定义当前资源的名称（通常是项目或模块名称，如：crm，sms）

version：定义当前资源的版本号

packaging：定义资源的打包方式，取值一般有如下三种

（1）jar：该资源打成jar包，默认是jar

（2）war：该资源打成war包

（3）pom：该资源是一个父资源（表明使用maven分模块管理），打包时只生成一个pom.xml不生成jar或其他包结构

如果要查询maven某一个资源的坐标，我们通常可以去maven的仓库进行查询，

https://mvnrepository.com/，在该网站中可直接搜索想要的资源，然后就能得到该资源的坐标

输入资源名称进行检索

点击你想要的资源进行查看

选择版本查看坐标

maven坐标的作用：

使用唯一标识，唯一性定义资源位置，通过该标识可以将资源的识别与下载工作交由机器完成。

3.3 仓库配置

开发者要在自己电脑上做开发，首先要做的就是配置本地仓库

默认情况下maven本地仓库的位置在哪儿呢？

我们可以选择在全局进行配置，在maven的配置文件conf/settings.xml中可以找到它的说明

  <!-- localRepository
   | The path to the local repository maven will use to store artifacts.
   |
   | Default: ${user.home}/.m2/repository
  <localRepository>/path/to/local/repo</localRepository>
  -->

也就是在系统盘当前用户目录下的.m2/repository，比如我当前的系统用户是zs，则默认的本地仓库仓库位置在C:\Users\zs\.m2\repository

因为我们平时开发项目所有的资源会比较多，而且各种资源还有好多的版本，资源与资源之间还有相互依赖的这种情况，因此本地仓库保存的内容会非常的多，它的体积会很大，如果放在C盘下不太合适，因此我们可以自己来指定一个位置作为本地仓库的位置，这个指定同样是需要来修改maven的配置文件conf/settings.xml

在我们前面查看这个文件的时候大家会发现它提供了一个标签<localRepository>/path/to/local/repo</localRepository>，

这个标签中配置的值就是我们本地仓库的位置，但是这个标签是在注释中的，也就是说目前不起作用，因此我们要将该标签挪出注释，并修改标签内的值，指定一个新的位置作为本地仓库的位置，例如

  <!-- localRepository
   | The path to the local repository maven will use to store artifacts.
   |
   | Default: ${user.home}/.m2/repository
  <localRepository>/path/to/local/repo</localRepository>
  -->
<localRepository>D:\maven-repository</localRepository>

如果是局部用户配置：在仓库的同级目录也可以包含一个settings.xml配置文件，在里面也可以进行指定。

maven默认连接的远程仓库位置是：（即中央仓库）此站点并不在国内，因此有时候下载速度非常慢，因此我们可以配置一个国内站点镜像，可用于加速下载资源

我们在conf/settings.xml配置文件中找到<mirrors>标签，在这组标签下添加镜像的配置，如下

<mirror>
    <id>nexus-aliyun</id>
    <mirrorOf>central</mirrorOf>
    <name>Nexus aliyun</name>
    <url>http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public</url>
</mirror>

4.Maven项目搭建

4.1 手动搭建maven项目

我们先使用手动的方式来创建maven项目

（1）在D盘下创建目录maven-project并进入该目录，作为我们的操作目录

（2）创建我们的maven项目，创建一个目录java01作为我们的项目文件夹，并进入到该目录

（3）创建java代码（源代码）所在目录，即创建src/main/java

（4）创建配置文件所在目录，即创建src/main/resources

（5）创建测试源代码所在目录，即创建src/test/java

（6）创建测试存放配置文件存放目录，即src/test/resources

（7）在src/main/java中创建一个包（注意在windos文件夹下就是创建目录）com/itheima，在该目录下创建Demo.java文件，作为演示所需java程序，内容如下

package com.itheima;

public class Demo{
    
    
	public String say(String name){
    
    
		System.out.println("hello "+name);
		return "hello "+name;
	}
}

（8）在src/test/java中创建一个测试包（目录）com/itheima，在该包下创建测试程序DemoTest.java

package com.itheima;

import org.junit.*;
public class DemoTest{
    
    
	
	@Test
	public void testSay(){
    
    
		Demo d = new Demo();
		String ret = d.say("maven");
		Assert.assertEquals("hello maven",ret);
	}
	
}

（9）在project-java/src下创建pom.xml文件，编辑如下

<?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/maven-v4_0_0.xsd">

    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.itheima</groupId>
    <artifactId>project-java</artifactId>
    <version>1.0</version>
    <packaging>jar</packaging>

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

</project>

通过前面的操作，我们已经搭建好了maven的项目结构，下面要通过maven来构建我们的项目

maven的构建命令以mvn开头，后面添加功能参数，可以一次性执行多个命令，用空格分离

• mvn compile：编译
• mvn clean：清理
• mvn test：测试
• mvn package：打包
• mvn install：安装到本地仓库

下面我们来进行操作：

（1）在项目project-java所在的DOS命令窗口下执行mvn compile进行源码编译，当然首次执行需要先下载相关插件

编译完成后在项目project-java下多了一个目录target，在这个目录下就存放的是maven编译好的一些东西

其中生成的classes目录就是编译好的字节码文件

（2）当然如果我们想清理掉这些东西，我们只需执行mvn clean命令即可，清理掉后target目录也就消失了

（3）如果我们要执行测试包中的测试程序，我们只需执行mvn test命令即可

此时在看target目录会多一些东西

其中产生的test-classes就是测试代码的字节码文件，surefire-reports是它产生的测试报告

（4）使用mvn package命令进行打包，如下

在生成的target目录中可以看到打包的结果

当然，如果仔细看DOS窗口输出的我们会发现，mvn package命令的时候maven会把前面两个命令mvn compile,mvn test都执行一遍

（5）使用mvn install命令进行安装，将项目打好的包存入本地仓库

仔细查看输出会发现mvn install命令执行的时候也会将前面的命令都执行一遍

此时我们可以去本地仓库中查找，如何查找？这个很重要

maven是按照groupId/artifactId/version的结构在本地仓库进行存储

前面我们是通过手动的方式创建的maven项目，相对来说比较的麻烦，maven本身也是这样觉得的，因此maven本身就给我们提供了相关的插件来帮助我们快速构建项目，当然这是一些命令：

这些命令不用记，因为实际操作的时候也用不着，因为实际开发的时候我们基本都是用过一些IDE工具来进行项目开发，这些IDE工具基本都集成了Maven，我们操作起来非常简单。

4.2 IDEA工具搭建maven项目

前面学习的基本都是通过命令来构建和管理项目，但是这在实际开发过程中基本不常用，常用的是通过相关IDE工具来进行项目的构建和管理，因此我们使用IDEA工具进行maven项目的搭建

需要注意的是：Maven和IDEA在版本上存在一些兼容性问题，因为要合理的选择Maven和IDEA的版本。

4.2.1 不使用原型创建项目

（1）在IDEA中配置Maven

（2）创建maven工程

（3）填写本项目的坐标

（4）查看各目录颜色标记是否正确

（5）IDEA右侧有一个maven管理界面，可点开查看

（6）在项目的pom.xml文件中添加项目资源依赖

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

（7）创建源代码：com.itheima.Demo

package com.itheima;


public class Demo{
    
    
    public String say(String name){
    
    
        System.out.println("hello "+name);
        return "hello "+name;
    }
}

（8）创建测试代码：com.itheima.DemoTest

package com.itheima;

import org.junit.Assert;
import org.junit.Test;


public class DemoTest{
    
    

    @Test
    public void testSay(){
    
    
        Demo d = new Demo();
        String ret = d.say("maven");
        Assert.assertEquals("hello maven",ret);
    }

}

4.2.2 使用原型创建项目

• 首先我们来看普通的java工程如何创建：

（1）创建maven项目的时候选择使用原型骨架

（2）创建完成后发现通过这种方式缺少一些目录，如下图

（3）web工程创建好之后需要启动运行，需要使用一个tomcat插件来运行我们的项目，在pom.xml中添加插件的坐标即可，最终改好的pom.xml如下

<?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>org.example</groupId>
    <artifactId>javamaveny</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <packaging>war</packaging>

    <name>web01 Maven Webapp</name>
    <url>http://www.example.com</url>
    
    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <maven.compiler.source>11</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>11</maven.compiler.target>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.12</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <finalName>web01</finalName>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.tomcat.maven</groupId>
                <artifactId>tomcat7-maven-plugin</artifactId>
                <version>2.1</version>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

（4）插件配置好后，在IDEA右侧maven-project操作面板上可以看到该插件，并且可以利用该插件启动项目

运行后该插件会给我们一个可运行地址：

如果我们想更换端口，只需要在pom.xml中配置该插件即可

<plugin>
    <groupId>org.apache.tomcat.maven</groupId>
    <artifactId>tomcat7-maven-plugin</artifactId>
    <version>2.1</version>
    <configuration>
        <port>80</port>
    </configuration>
</plugin>

（5）同时为了运行方便我们也可以创建运行模板：

5.Maven依赖管理

5.1 依赖配置与依赖传递

依赖是指在当前项目中运行所需的jar，依赖配置的格式如下图

依赖传递：

依赖具有传递性，分两种

（1）直接依赖：在当前项目中通过依赖配置建立的依赖关系

（2）间接依赖：被依赖的资源如果依赖其他资源，则表明当前项目间接依赖其他资源

注意：直接依赖和间接依赖其实也是一个相对关系

依赖传递的冲突问题：

在依赖传递过程中产生了冲突，我们有三种优先法则

（1）路径优先：当依赖中出现相同资源时，层级越深，优先级越低，反之则越高

（2）声明优先：当资源在相同层级被依赖时，配置顺序靠前的覆盖靠后的

（3）特殊优先：当同级配置了相同资源的不同版本时，后配置的覆盖先配置的

可选依赖：

排除依赖：

5.2 依赖范围

依赖的jar默认情况可以在任何地方可用，可以通过scope标签设定其作用范围

这里的范围主要是指以下三种范围

（1）主程序范围有效（src/main目录范围内）

（2）测试程序范围内有效（src/test目录范围内）

（3）是否参与打包（package指令范围内）

此外：scope标签的取值有四种：compile,test,provided,runtime

这四种取值与范围的对应情况如下：

依赖范围的传递性：

6.Maven生命周期与插件

6.1 生命周期

maven的构建生命周期描述的是一次构建过程经历了多少个事件

比如我们项目最常用的一套流程如下：

当然maven的生命周期不止这一套，总共分为3套，每套里面包含的事件如下

（1）clean：清理工作

pre-clean：执行一些在clean之前的工作

clean：移除上一次构建产生的所有文件

post-clean：执行一些在clean之后立刻完成的工作

（2）default：核心工作，例如编译，测试，打包，部署等

这里面的事件非常的多，如下图

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-nktQIJFh-1680076281398)(./img/53.png)]

对于default生命周期，每个事件在执行之前都会将之前的所有事件依次执行一遍

（3）site：产生报告，发布站点等

pre-site：执行一些在生成站点文档之前的工作

site：生成项目的站点文档

post-site：执行一些在生成站点文档之后完成的工作，为部署做准备

site-deploy：将生成的站点文档部署到特定的服务器上

6.2 插件

前面我们讲了maven生命周期中的相关事件，那这些事件是谁来执行的呢？答案是maven的插件

插件：

• 插件与生命周期内的阶段绑定，在执行到对应生命周期时执行对应的插件
• maven默认在各个生命周期上都绑定了预先设定的插件来完成相应功能
• 插件还可以完成一些自定义功能

插件的配置方式如下：

在maven官网中有对插件的介绍：

http://maven.apache.org/plugins/index.html