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为什么要使用 Maven?它能帮助我们解决什么问题?

  1. 添加第三方jar包
    在今天的 JavaEE 开发领域,有大量的第三方框架和工具可以供我们使用。要使用这些 jar 包最简单
    的方法就是复制粘贴到 WEB-INF/lib 目录下。但是这会导致每次创建一个新的工程就需要将 jar 包重复复
    制到 lib 目录下,从而造成工作区中存在大量重复的文件,让我们的工程显得很臃肿。
    而使用 Maven 后每个 jar 包本身只在本地仓库中保存一份,需要 jar 包的工程只需要以坐标的方式
    简单的引用一下就可以了。不仅极大的节约了存储空间,让项目更轻巧,更避免了重复文件太多而造成
    的混乱。

  2. jar 包之间的依赖关系

    jar 包往往不是孤立存在的,很多 jar 包都需要在其他 jar 包的支持下才能够正常工作,我们称之为jar 包之间的依赖关系。

  3. 获取第三方 jar 包
    JavaEE 开发中需要使用到的 jar 包种类繁多,几乎每个 jar 包在其本身的官网上的获取方式都不尽相同。为了查找一个 jar 包找遍互联网,身心俱疲,没有经历过的人或许体会不到这种折磨。不仅如此,费劲心血找的 jar 包里有的时候并没有你需要的那个类,又或者又同名的类没有你要的方法——以不规范的方式获取的 jar 包也往往是不规范的。
    使用 Maven 我们可以享受到一个完全统一规范的 jar 包管理体系。你只需要在你的项目中以坐标的方式依赖一个 jar 包,Maven 就会自动从中央仓库进行下载,并同时下载这个 jar 包所依赖的其他 jar 包

  4. 将项目拆分成多个工程模块
    随着 JavaEE 项目的规模越来越庞大,开发团队的规模也与日俱增。一个项目上千人的团队持续开发很多年对于 JavaEE 项目来说再正常不过。那么我们想象一下:几百上千的人开发的项目是同一个 Web工程。那么架构师、项目经理该如何划分项目的模块、如何分工呢?这么大的项目已经不可能通过package 结构来划分模块,必须将项目拆分成多个工程协同开发。多个模块工程中有的是 Java 工程,有的是 Web 工程。

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简介

Maven简介

Maven 是 Apache 软件基金会组织维护的一款自动化构建工具,专注服务于 Java 平台的项目构建和
依赖管理。Maven 这个单词的本意是:专家,内行。读音是['meɪv(ə)n]或['mevn]。

http://maven.apache.org/

什么是构建

构建并不是创建,创建一个工程并不等于构建一个项目。要了解构建的含义我们应该由浅入深的从
以下三个层面来看:

  1. 纯 Java 代码
    大家都知道,我们 Java 是一门编译型语言,.java 扩展名的源文件需要编译成.class 扩展名的字节码文件才能够执行。所以编写任何 Java 代码想要执行的话就必须经过编译得到对应的.class 文件。
  2. Web 工程
    当我们需要通过浏览器访问 Java 程序时就必须将包含 Java 程序的 Web 工程编译的结果“拿”到服务器上的指定目录下,并启动服务器才行。这个“拿”的过程我们叫部署。
    我们可以将未编译的 Web 工程比喻为一只生的鸡,编译好的 Web 工程是一只煮熟的鸡,编译部署
    的过程就是将鸡炖熟。
  3. 实际项目
    在实际项目中整合第三方框架,Web 工程中除了 Java 程序和 JSP 页面、图片等静态资源之外,还包括第三方框架的 jar 包以及各种各样的配置文件。所有这些资源都必须按照正确的目录结构部署到服务器上,项目才可以运行。
    所以综上所述:构建就是以我们编写的 Java 代码、框架配置文件、国际化等其他资源文件、JSP 页面和图片等静态资源作为“原材料”,去“生产”出一个可以运行的项目的过程。

构建过程的几个主要环节

  1. 清理:删除以前的编译结果,为重新编译做好准备。
  2. 编译:将 Java 源程序编译为字节码文件。
  3. 测试:针对项目中的关键点进行测试,确保项目在迭代开发过程中关键点的正确性。
  4. 报告:在每一次测试后以标准的格式记录和展示测试结果。
  5. 打包:将一个包含诸多文件的工程封装为一个压缩文件用于安装或部署。Java 工程对应 jar 包,Web工程对应 war 包。
  6. 安装:在 Maven 环境下特指将打包的结果——jar 包或 war 包安装到本地仓库中。
  7. 部署:将打包的结果部署到远程仓库或将 war 包部署到服务器上运行

Maven 核心概念

Maven 能够实现自动化构建是和它的内部原理分不开的,这里我们从 Maven 的九个核心概念入手,
看看 Maven 是如何实现自动化构建的

  1. POM
  2. 约定的目录结构
  3. 坐标
  4. 依赖管理
  5. 仓库管理
  6. 生命周期
  7. 插件和目标
  8. 继承
  9. 聚合

Maven 的核心程序中仅仅定义了抽象的生命周期,而具体的操作则是由 Maven 的插件来完成的。可是Maven 的插件并不包含在 Maven 的核心程序中,在首次使用时需要联网下载。
下载得到的插件会被保存到本地仓库中。本地仓库默认的位置是:~.m2\repository。

约定的目录结构

约定的目录结构对于 Maven 实现自动化构建而言是必不可少的一环,就拿自动编译来说,Maven 必须
能找到 Java 源文件,下一步才能编译,而编译之后也必须有一个准确的位置保持编译得到的字节码文件。
我们在开发中如果需要让第三方工具或框架知道我们自己创建的资源在哪,那么基本上就是两种方式:

  1. 通过配置的形式明确告诉它

  2. 基于第三方工具或框架的约定
    Maven 对工程目录结构的要求就属于后面的一种。
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  3. POM
    Project Object Model:项目对象模型。将 Java 工程的相关信息封装为对象作为便于操作和管理的模型。
    Maven 工程的核心配置。可以说学习 Maven 就是学习 pom.xml 文件中的配置

  4. 坐标

    1. 几何中的坐标
    2. 在一个平面中使用 x、y 两个向量可以唯一的确定平面中的一个点。
    3. 在空间中使用 x、y、z 三个向量可以唯一的确定空间中的一个点。
  5. Maven 的坐标
    使用如下三个向量在 Maven 的仓库中唯一的确定一个 Maven 工程。

    1. groupid:公司或组织的域名倒序+当前项目名称
    2. artifactId:当前项目的模块名称
    3. version:当前模块的版本
    <groupId>com.atguigu.maven</groupId>
    <artifactId>Hello</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    

Maven的生命周期

maven 把项目的构建划分为不同的生命周期 (lifecycle)。粗略一点的话,它这个过程 (phase) 包括:编译、测试、打包、集成测试、验证、部署。maven 中所有的执行动作 (goal) 都需要指明自己在这个过程中的执行位置,然后 maven 执行的时候,就依照过程的发展依次调用这些 goal 进行各种处理。

三种生命周期

Clean Lifecycle 在进行真正的构建之前进行一些清理工作。
Default Lifecycle 构建的核心部分,编译,测试,打包,部署等等。
Site Lifecycle 生成项目报告,站点,发布站点。
下面列出了 default、clean 和 site 生命周期的所有构建阶段,这些阶段按照指定的顺序执行。
|执行阶段|描述说明|
|-------|-------|
|pre-clean|在实际的项目清理之前执行所需的过程|
|clean|删除前一个构建生成的所有文件|
|post-clean|执行完成项目清理所需的过程|

常用插件

常用 Maven 插件
Maven 是一个执行插件的框架,每一个任务实际上是由插件完成的。Maven 提供以下两种类型插件:构建插件,在生成过程中执行,并在 pom.xml 中的 元素进行配置;报告插件,在网站生成期间执行,在 pom.xml 中的 元素进行配置。

maven-antrun-plugin

http://maven.apache.org/plugins/maven-antrun-plugin/

maven-antrun-plugin 能让用户在 Maven 项目中运行 Ant 任务。用户可以直接在该插件的配置以 Ant 的方式编写 Target,然后交给该插件的 run 目标去执行。在一些由 Ant 往 Maven 迁移的项目中,该插件尤其有用。此外当你发现需要编写一些自定义程度很高的任务,同时又觉得 Maven 不够灵活时,也可以以 Ant 的方式实现之。maven-antrun-plugin 的 run 目标通常与生命周期绑定运行。

maven-archetype-plugin

http://maven.apache.org/archetype/maven-archetype-plugin/

Archtype 指项目的骨架,Maven 初学者最开始执行的 Maven 命令可能就是 mvn archetype:generate,这实际上就是让 maven-archetype-plugin 生成一个很简单的项目骨架,帮助开发者快速上手。可能也有人看到一些文档写了 mvn archetype:create,但实际上 create 目标已经被弃用了,取而代之的是 generate 目标,该目标使用交互式的方式提示用户输入必要的信息以创建项目,体验更好。 maven-archetype-plugin 还有一些其他目标帮助用户自己定义项目原型,例如你由一个产品需要交付给很多客户进行二次开发,你就可以为他们提供一个 Archtype,帮助他们快速上手。

maven-assembly-plugin

http://maven.apache.org/plugins/maven-assembly-plugin/

maven-assembly-plugin 的用途是制作项目分发包,该分发包可能包含了项目的可执行文件、源代码、readme、平台脚本等等。 maven-assembly-plugin 支持各种主流的格式如 zip、tar.gz、jar 和 war 等,具体打包哪些文件是高度可控的,例如用户可以按文件级别的粒度、文件集级别的粒度、模块级别的粒度、以及依赖级别的粒度控制打包,此外,包含和排除配置也是支持的。maven-assembly- plugin 要求用户使用一个名为 assembly.xml 的元数据文件来表述打包,它的 single 目标可以直接在命令行调用,也可以被绑定至生命周期。

maven-dependency-plugin

http://maven.apache.org/plugins/maven-dependency-plugin/

maven-dependency-plugin 最大的用途是帮助分析项目依赖,dependency:list 能够列出项目最终解析到的依赖列表,dependency:tree 能进一步的描绘项目依赖树,dependency:analyze 可以告诉你项目依赖潜在的问题,如果你有直接使用到的却未声明的依赖,该目标就会发出警告。maven-dependency-plugin 还有很多目标帮助你操作依赖文件,例如 dependency:copy-dependencies 能将项目依赖从本地 Maven 仓库复制到某个特定的文件夹下面。

maven-enforcer-plugin

http://maven.apache.org/plugins/maven-enforcer-plugin/

在一个稍大一点的组织或团队中,你无法保证所有成员都熟悉 Maven,那他们做一些比较愚蠢的事情就会变得很正常,例如给项目引入了外部的 SNAPSHOT 依赖而导致构建不稳定,使用了一个与大家不一致的 Maven 版本而经常抱怨构建出现诡异问题。maven-enforcer- plugin 能够帮助你避免之类问题,它允许你创建一系列规则强制大家遵守,包括设定 Java 版本、设定 Maven 版本、禁止某些依赖、禁止 SNAPSHOT 依赖。只要在一个父 POM 配置规则,然后让大家继承,当规则遭到破坏的时候,Maven 就会报错。除了标准的规则之外,你还可以扩展该插件,编写自己的规则。maven-enforcer-plugin 的 enforce 目标负责检查规则,它默认绑定到生命周期的 validate 阶段。

maven-help-plugin

http://maven.apache.org/plugins/maven-help-plugin/

maven-help-plugin 是一个小巧的辅助工具,最简单的 help:system 可以打印所有可用的环境变量和 Java 系统属性。help:effective-pom 和 help:effective-settings 最为有用,它们分别打印项目的有效 POM 和有效 settings,有效 POM 是指合并了所有父 POM(包括 Super POM)后的 XML,当你不确定 POM 的某些信息从何而来时,就可以查看有效 POM。有效 settings 同理,特别是当你发现自己配置的 settings.xml 没有生效时,就可以用 help:effective-settings 来验证。此外,maven-help-plugin 的 describe 目标可以帮助你描述任何一个 Maven 插件的信息,还有 all-profiles 目标和 active-profiles 目标帮助查看项目的 Profile。

maven-release-plugin

http://maven.apache.org/plugins/maven-release-plugin/

maven-release-plugin 的用途是帮助自动化项目版本发布,它依赖于 POM 中的 SCM 信息。release:prepare 用来准备版本发布,具体的工作包括检查是否有未提交代码、检查是否有 SNAPSHOT 依赖、升级项目的 SNAPSHOT 版本至 RELEASE 版本、为项目打标签等等。release:perform 则是签出标签中的 RELEASE 源码,构建并发布。版本发布是非常琐碎的工作,它涉及了各种检查,而且由于该工作仅仅是偶尔需要,因此手动操作很容易遗漏一些细节,maven-release-plugin 让该工作变得非常快速简便,不易出错。maven-release-plugin 的各种目标通常直接在命令行调用,因为版本发布显然不是日常构建生命周期的一部分。

maven-resources-plugin

http://maven.apache.org/plugins/maven-resources-plugin/

为了使项目结构更为清晰,Maven 区别对待 Java 代码文件和资源文件,maven-compiler-plugin 用来编译 Java 代码,maven-resources-plugin 则用来处理资源文件。默认的主资源文件目录是 src/main/resources,很多用户会需要添加额外的资源文件目录,这个时候就可以通过配置 maven-resources-plugin 来实现。此外,资源文件过滤也是 Maven 的一大特性,你可以在资源文件中使用 $ 形式的 Maven 属性,然后配置 maven-resources-plugin 开启对资源文件的过滤,之后就可以针对不同环境通过命令行或者 Profile 传入属性的值,以实现更为灵活的构建。

maven-surefire-plugin

http://maven.apache.org/plugins/maven-surefire-plugin/

可能是由于历史的原因,Maven 2/3 中用于执行测试的插件不是 maven-test-plugin,而是 maven-surefire-plugin。其实大部分时间内,只要你的测试类遵循通用的命令约定(以 Test 结尾、以 TestCase 结尾、或者以 Test 开头),就几乎不用知晓该插件的存在。然而在当你想要跳过测试、排除某些测试类、或者使用一些 TestNG 特性的时候,了解 maven-surefire-plugin 的一些配置选项就很有用了。例如 mvn test -Dtest=FooTest 这样一条命令的效果是仅运行 FooTest 测试类,这是通过控制 maven-surefire-plugin 的 test 参数实现的。

build-helper-maven-plugin

http://mojo.codehaus.org/build-helper-maven-plugin/

Maven 默认只允许指定一个主 Java 代码目录和一个测试 Java 代码目录,虽然这其实是个应当尽量遵守的约定,但偶尔你还是会希望能够指定多个源码目录(例如为了应对遗留项目),build-helper-maven-plugin 的 add-source 目标就是服务于这个目的,通常它被绑定到默认生命周期的 generate-sources 阶段以添加额外的源码目录。需要强调的是,这种做法还是不推荐的,因为它破坏了 Maven 的约定,而且可能会遇到其他严格遵守约定的插件工具无法正确识别额外的源码目录。

build-helper-maven-plugin 的另一个非常有用的目标是 attach-artifact,使用该目标你可以以 classifier 的形式选取部分项目文件生成附属构件,并同时 install 到本地仓库,也可以 deploy 到远程仓库。

exec-maven-plugin

http://mojo.codehaus.org/exec-maven-plugin/

exec-maven-plugin 很好理解,顾名思义,它能让你运行任何本地的系统程序,在某些特定情况下,运行一个 Maven 外部的程序可能就是最简单的问题解决方案,这就是 exec:exec 的用途,当然,该插件还允许你配置相关的程序运行参数。除了 exec 目标之外,exec-maven-plugin 还提供了一个 java 目标,该目标要求你提供一个 mainClass 参数,然后它能够利用当前项目的依赖作为 classpath,在同一个 JVM 中运行该 mainClass。有时候,为了简单的演示一个命令行 Java 程序,你可以在 POM 中配置好 exec-maven-plugin 的相关运行参数,然后直接在命令运行 mvn exec:java 以查看运行效果。

jetty-maven-plugin

http://wiki.eclipse.org/Jetty/Feature/Jetty_Maven_Plugin

在进行 Web 开发的时候,打开浏览器对应用进行手动的测试几乎是无法避免的,这种测试方法通常就是将项目打包成 war 文件,然后部署到 Web 容器中,再启动容器进行验证,这显然十分耗时。为了帮助开发者节省时间,jetty-maven-plugin 应运而生,它完全兼容 Maven 项目的目录结构,能够周期性地检查源文件,一旦发现变更后自动更新到内置的 Jetty Web 容器中。做一些基本配置后(例如 Web 应用的 contextPath 和自动扫描变更的时间间隔),你只要执行 mvn jetty:run ,然后在 IDE 中修改代码,代码经 IDE 自动编译后产生变更,再由 jetty-maven-plugin 侦测到后更新至 Jetty 容器,这时你就可以直接测试 Web 页面了。需要注意的是,jetty-maven-plugin 并不是宿主于 Apache 或 Codehaus 的官方插件,因此使用的时候需要额外的配置 settings.xml 的 pluginGroups 元素,将 org.mortbay.jetty 这个 pluginGroup 加入。

versions-maven-plugin

http://mojo.codehaus.org/versions-maven-plugin/

很多 Maven 用户遇到过这样一个问题,当项目包含大量模块的时候,为他们集体更新版本就变成一件烦人的事情,到底有没有自动化工具能帮助完成这件事情呢?(当然你可以使用 sed 之类的文本操作工具,不过不在本文讨论范围)答案是肯定的,versions-maven- plugin 提供了很多目标帮助你管理 Maven 项目的各种版本信息。例如最常用的,命令 mvn versions:set -DnewVersion=1.1-SNAPSHOT 就能帮助你把所有模块的版本更新到 1.1-SNAPSHOT。该插件还提供了其他一些很有用的目标,display-dependency- updates 能告诉你项目依赖有哪些可用的更新;类似的 display-plugin-updates 能告诉你可用的插件更新;然后 use- latest-versions 能自动帮你将所有依赖升级到最新版本。最后,如果你对所做的更改满意,则可以使用 mvn versions:commit 提交,不满意的话也可以使用 mvn versions:revert 进行撤销。

Q.E.D.