Maven(一)

2020-06-17

1. Maven 介绍

1.1 什么是 Maven

1.1.1 什么是 Maven

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。

1.1.2 Maven能解决什么问题

用更通俗的方式来说明，项目开发不仅仅是写写代码而已，期间会伴随着各种必不可少的事情要做，下面列举几个感受一下：

我们需要引用各种 jar包，尤其是比较大的工程，引用的 jar 包往往有几十个乃至上百个，每用到一种 jar包，都需要手动引入工程目录，而且经常遇到各种让人抓狂的jar 包冲突，版本冲突。
我们辛辛苦苦写好了 Java文件，可是只懂 0 和 1 的白痴电脑却完全读不懂，需要将它编译成二进制字节码。好歹现在这项工作可以由各种集成开发工具帮我们完成，Eclipse、IDEA 等都可以将代码即时编译。当然，如果你嫌生命漫长，何不铺张，也可以用记事本来敲代码，然后用 javac 命令一个个地去编译，逗电脑玩。
世界上没有不存在 bug的代码，为了减少 bug，因此写完了代码，我们还要写一些单元测试，然后一个个的运行来检验代码质量。
再优雅的代码也是要出来卖的。我们后面还需要把代码与各种配置文件、资源整合到一起，定型打包，如果是 web项目，还需要将之发布到服务器，供人蹂躏。

试想，如果现在有一种工具，可以把你从上面的繁琐工作中解放出来，能帮你构建工程，管理 jar包，编译代码，还能帮你自动运行单元测试，打包，生成报表，甚至能帮你部署项目，生成 Web 站点，你会心动吗？Maven 就可以解决上面所提到的这些问题。

1.1.3 Maven 的优势举例

我们通过 Web 阶段项目，要能够将项目运行起来，就必须将该项目所依赖的一些 jar 包添加到工程中，否则项目就不能运行。试想如果具有相同架构的项目有十个，那么我们就需要将这一份 jar包复制到十个不同的工程中。我们一起来看一个CRM项目的工程大小。

使用传统 Web 项目构建的 CRM 项目如下：

原因主要是因为上面的 WEB 程序要运行，我们必须将项目运行所需的 Jar 包复制到工程目录中，从而导致了工程很大。

同样的项目，如果我们使用Maven 工程来构建，会发现总体上工程的大小会少很多。如下图:

小结：可以初步推断它里面一定没有 jar 包，继续思考，没有 jar 包的项目怎么可能运行呢？

1.2 Maven的两个精典作用

1.2.1 Maven的依赖管理

Maven的一个核心特性就是依赖管理。当我们涉及到多模块的项目（包含成百个模块或者子项目），管理依赖就变成一项困难的任务。Maven展示出了它对处理这种情形的高度控制。

传统的WEB项目中，我们必须将工程所依赖的jar包复制到工程中，导致了工程的变得很大。那么maven工程是如何使得工程变得很少呢？

分析如下：

通过分析发现：maven工程中不直接将jar包导入到工程中，而是通过在pom.xml文件中添加所需jar包的坐标，这样就很好的避免了jar直接引入进来，在需要用到jar包的时候，只要查找pom.xml文件，再通过pom.xml文件中的坐标，到一个专门用于”存放jar包的仓库”(maven仓库)中根据坐标从而找到这些jar包，再把这些jar包拿去运行。

那么问题来了
第一：”存放jar包的仓库”长什么样？
第二：通过读取pom.xml 文件中的坐标，再到仓库中找到jar包，会不会很慢？从而导致这种方式不可行！

第一个问题：存放jar包的仓库长什么样，这一点我们后期会分析仓库的分类，也会带大家去看我们的本地的仓库长什么样。
第二个问题：通过pom.xml文件配置要引入的jar包的坐标，再读取坐标并到仓库中加载jar包，这样我们就可以直接使用jar包了，为了解决这个过程中速度慢的问题，maven中也有索引的概念，通过建立索引，可以大大提高加载jar包的速度，使得我们认为jar包基本跟放在本地的工程文件中再读取出来的速度是一样的。这个过程就好比我们查阅字典时，为了能够加快查找到内容，书前面的目录就好比是索引，有了这个目录我们就可以方便找到内容了，一样的在maven仓库中有了索引我们就可以认为可以快速找到jar包。

1.2.2 项目的一键构建

我们的项目，往往都要经历编译、测试、运行、打包、安装，部署等一系列过程。

什么是构建：指的是项目从编译、测试、运行、打包、安装，部署整个过程都交给maven进行管理，这个过程称为构建。

一键构建：指的是整个构建过程，使用maven一个命令可以轻松完成整个工作。

Maven规范化构建流程如下：

2. Maven 的使用

2.1 Maven的安装

2.1.1 Maven软件的下载

为了使用Maven管理工具，我们首先要到官网去下载它的安装软件。通过百度搜索“Maven“如下：

点击 Download 链接，就可以直接进入到 Maven 软件的下载页面：

2.1.2 Maven软件的安装

Maven下载后，将Maven解压到一个没有中文没有空格的路径下，比如D:\software\maven下面。解压后目录结构如下：

bin:存放了maven的命令，比如我们前面用到的mvn tomcat:run
boot:存放了一些maven本身的引导程序，如类加载器等
conf:存放了maven的一些配置文件，如setting.xml文件
lib:存放了maven本身运行所需的一些jar包

至此我们的maven软件就可以使用了，前提是你的电脑上之前已经安装并配置好了JDK。

2.1.3 JDK的准备

JDK 使用 JDK8版本

2.1.4 Maven及JDK配置

配置 MAVEN_HOME （bin目录之前一级目录）：

配置JAVA_HOME：

添加%MAVEN_HOME%/bin;%JAVA_HOME%/bin;到patch中。

2.1.5 Maven软件版本测试

通过 mvn -v命令检查 maven是否安装成功，看到maven的版本为3.5.2及java版本为1. 8 即为安装成功。

找开cmd命令，输入mvn –v命令，如下图：

2.2 Maven仓库

2.2.1 Maven仓库的分类

maven的工作需要从仓库下载一些jar包，如下图所示，本地的项目A、项目B等都会通过maven软件从远程仓库（可以理解为互联网上的仓库）下载jar包并存在本地仓库，本地仓库就是本地文件夹，当第二次需要此jar包时则不再从远程仓库下载，因为本地仓库已经存在了，可以将本地仓库理解为缓存，有了本地仓库就不用每次从远程仓库下载了。

下图描述了maven中仓库的类型：

本地仓库：用来存储从远程仓库或中央仓库下载的插件和 jar 包，项目使用一些插件或 jar 包，优先从本地仓库查找。默认本地仓库位置在 ${user.dir}/.m2/repository，${user.dir}表示windows 用户目录
远程仓库：如果本地需要插件或者 jar 包，本地仓库没有，默认去远程仓库下载。远程仓库可以在互联网内也可以在局域网内。
中央仓库：在 maven 软件中内置一个远程仓库地址 http://repo1.maven.org/maven2 ，它是中央仓库，服务于整个互联网，它是由 Maven 团队自己维护，里面存储了非常全的 jar 包，它包含了世界上大部分流行的开源项目构件。

2.2.2 Maven本地仓库的配置

在MAVE_HOME/conf/settings.xml文件中配置本地仓库位置（maven的安装目录下）：

打开settings.xml文件，配置如下：

2.2.3 全局setting与用户setting

maven仓库地址、私服等配置信息需要在setting.xml文件中配置，分为全局配置和用户配置。

在maven安装目录下的有 conf/setting.xml文件，此setting.xml文件用于maven的所有project项目，它作为maven的全局配置。

如需要个性配置则需要在用户配置中设置，用户配置的setting.xml文件默认的位置在：${user.dir}/.m2/settings.xml目录中,${user.dir} 指windows 中的用户目录。

maven会先找用户配置，如果找到则以用户配置文件为准，否则使用全局配置文件。

2.3 Maven工程的认识

2.3.1 Maven工程的目录结构

作为一个maven工程，它的src目录和pom.xml是必备的。

进入src目录后，我们发现它里面的目录结构如下：

src/main/java —— 存放项目的.java文件
src/main/resources —— 存放项目资源文件，如spring, hibernate配置文件
src/test/java —— 存放所有单元测试.java文件，如JUnit测试类
src/test/resources —— 测试资源文件
target —— 项目输出位置，编译后的class文件会输出到此目录
pom.xml——maven项目核心配置文件

注意：如果是普通的java项目，那么就没有webapp目录。

2.3.2 Maven工程的运行

进入maven工程目录（当前目录有pom.xml文件），运行tomcat:run命令。

根据上边的提示信息，通过浏览器访问：http://localhost:8080/maven-helloworld/

3. Maven常用命令

我们可以在cmd中通过一系列的maven命令来对我们的maven-helloworld工程进行编译、测试、运行、打包、安装、部署。

3.1 compile

compile是maven工程的编译命令，作用是将src/main/java下的文件编译为class文件输出到target目录下。

cmd进入命令状态，执行mvn compile，如下图提示成功：

查看 target目录，class文件已生成，编译完成。

3.2 test

test是maven工程的测试命令 mvn test，会执行src/test/java下的单元测试类。

cmd执行mvn test执行src/test/java下单元测试类，下图为测试结果，运行 1 个测试用例，全部成功。

3.3 clean

clean是maven工程的清理命令，执行 clean会删除target目录及内容。

3.4 package

package是maven工程的打包命令，对于java工程执行package打成jar包，对于web工程打成war包。

3.5 install

install是maven工程的安装命令，执行install将maven打成jar包或war包发布到本地仓库。

3.6 Maven指令的生命周期

maven对项目构建过程分为三套相互独立的生命周期，请注意这里说的是“三套”，而且“相互独立”，这三套生命周期分别是：

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。

3.7 maven的概念模型

Maven包含了一个项目对象模型 (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。

项目对象模型 (Project Object Model)

一个maven工程都有一个pom.xml文件，通过pom.xml文件定义项目的坐标、项目依赖、项目信息、插件目标等。

<project> ：文件的根节点 .
<modelversion> ： pom.xml 使用的对象模型版本
<groupId> ：项目名称，一般写项目的域名
<artifactId> ：模块名称，子项目名或模块名称
<version> ：产品的版本号 .
<packaging> ：打包类型，一般有 jar、war、pom 等
<name> ：项目的显示名，常用于 Maven 生成的文档。
<description> ：项目描述，常用于 Maven 生成的文档
<dependencies> ：项目依赖构件配置，配置项目依赖构件的坐标
<build> ：项目构建配置，配置编译、运行插件等。

依赖管理系统(Dependency Management System)

通过maven的依赖管理对项目所依赖的jar 包进行统一管理。

比如：项目依赖junit4.9，通过在pom.xml中定义junit4.9的依赖即使用junit4.9，如下所示是junit4.9的依赖定义：

<!-- 依赖关系 -->
<dependencies>
    <!-- 此项目运行使用 junit，所以此项目依赖 junit -->
    <dependency>
        <!-- junit 的项目名称 -->
        <groupId>junit</groupId>
        <!-- junit 的模块名称 -->
        <artifactId>junit</artifactId>
        <!-- junit 版本 -->
        <version>4.9</version>
        <!-- 依赖范围：单元测试时使用 junit -->
        <scope>test</scope>
    </dependency>
</dependencies>

一个项目生命周期(Project Lifecycle)

使用maven完成项目的构建，项目构建包括：清理、编译、测试、部署等过程，maven将这些过程规范为一个生命周期，如下所示是生命周期的各各阶段：

maven通过执行一些简单命令即可实现上边生命周期的各各过程，比如执行mvn compile执行编译、执行mvn clean执行清理。
一组标准集合

maven将整个项目管理过程定义一组标准，比如：通过maven构建工程有标准的目录结构，有标准的生命周期阶段、依赖管理有标准的坐标定义等。
插件(plugin)目标(goal)

maven 管理项目生命周期过程都是基于插件完成的。

4. idea开发maven项目

在实战的环境中，我们都会使用流行的工具来开发项目。

4.1 idea的maven配置

依据图片指示，选择本地maven安装目录，指定maven安装目录下conf文件夹中settings配置文件。

4.2 idea中创建maven的web工程

打开idea，选择创建一个新工程

选择idea提供好的maven的web工程模板

点击Next填写项目信息

点击Next，此处不做改动。

点击Next选择项目所在目录

点击Finish后开始创建工程，耐心等待，直到出现如下界面。

手动添加src/main/java目录，如下图右键main文件夹>New>Directory

创建一个新的文件夹命名为java

点击OK后，在新的文件夹java上右键>Make Directory as>Sources Root

4.2.1 创建一个Servlet

src/java/main创建了一个Servlet，但报错

要解决问题，就是要将servlet-api-xxx.jar包放进来，作为maven工程应当添加servlet的坐标，从而导入它的jar

4.2.2 在pom.xml文件添加坐标

直接打开hello_maven工程的pom.xml文件，再添加坐标

添加jar包的坐标时，还可以指定这个jar包将来的作用范围。

每个maven工程都需要定义本工程的坐标，坐标是maven对jar包的身份定义，比如：入门程序的坐标定义如下：

<!--项目名称，定义为组织名+项目名，类似包名-->
<groupId>com.wgy</groupId>
<!-- 模块名称 -->
<artifactId>hello_maven</artifactId>
<!-- 当前项目版本号，snapshot 为快照版本即非正式版本，release为正式发布版本 -->
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
<packaging> ：打包类型
    jar：执行 package 会打成 jar 包
    war：执行 package 会打成 war 包
    pom ：用于 maven 工程的继承，通常父工程设置为 pom

4.2.3 坐标的来源方式

添加依赖需要指定依赖jar包的坐标，但是很多情况我们是不知道jar包的的坐标，可以通过如下方式查询：

http://search.maven.org/
http://mvnrepository.com/

4.3 依赖范围

A依赖B，需要在A的pom.xml文件中添加B的坐标，添加坐标时需要指定依赖范围，依赖范围包括：

compile：编译范围，指A在编译时依赖B，此范围为默认依赖范围。编译范围的依赖会用在编译、测试、运行，由于运行时需要所以编译范围的依赖会被打包。
provided：provided依赖只有在当JDK或者一个容器已提供该依赖之后才使用， provided依赖在编译和测试时需要，在运行时不需要，比如：servlet api被tomcat容器提供。
runtime：runtime 依赖在运行和测试系统的时候需要，但在编译的时候不需要。比如：jdbc的驱动包。由于运行时需要所以runtime范围的依赖会被打包。
test：test范围依赖在编译和运行时都不需要，它们只有在测试编译和测试运行阶段可用，比如：junit。由于运行时不需要所以test范围依赖不会被打包。

system：system范围依赖与provided类似，但是你必须显式的提供一个对于本地系统中JAR文件的路径，需要指定systemPath磁盘路径，system依赖不推荐使用。

在maven-web工程中测试各各scop。

测试总结：

默认引入的jar包 ——- compile 【默认范围可以不写】（编译、测试、运行都有效）
servlet-api 、jsp-api ——- provided （编译、测试有效，运行时无效，防止和tomcat下jar冲突）
jdbc驱动jar包 —- runtime （测试、运行有效）
junit —– test （测试有效）

依赖范围由强到弱的顺序是：compile>provided>runtime>test

4.4 项目中添加的坐标

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>junit</groupId>
        <artifactId>junit</artifactId>
        <version>4.11</version>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>javax.servlet</groupId>
        <artifactId>javax.servlet-api</artifactId>
        <version>4.0.1</version>
        <scope>provided</scope>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>javax.servlet.jsp</groupId>
        <artifactId>javax.servlet.jsp-api</artifactId>
        <version>2.3.3</version>
        <scope>provided</scope>
    </dependency>
</dependencies>

4.5 设置jdk编译版本

本教程使用jdk1. 8 ，需要设置编译版本为1. 8 ，这里需要使用maven的插件来设置，在pom.xml中加入：

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

4.6 编写servlet

在src/main/java中创建ServletTest

public class MyServlet extends HttpServlet {

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        this.doGet(request, response);
    }

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        request.getRequestDispatcher("/hello.jsp").forward(request, response);
    }
}

4.7 编写jsp

<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<html>
<head>
    <title>Title</title>
</head>
<body>
    hello maven
</body>
</html>

4.8 在web.xml中配置servlet访问路径

<servlet>
    <servlet-name>servlet</servlet-name>
    <servlet-class>com.wgy.servlet.MyServlet</servlet-class>
</servlet>
<servlet-mapping>
    <servlet-name>servlet</servlet-name>
    <url-pattern>/</url-pattern>
</servlet-mapping>

4.9 添加tomcat7插件

在pom文件中添加如下内容

<plugin>
    <groupId>org.apache.tomcat.maven</groupId>
    <artifactId>tomcat7-maven-plugin</artifactId>
    <version>2.2</version>
    <configuration>
        <port>80</port>
    </configuration>
</plugin>