Maven从入门到精通，小白也能快速上手

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1 Maven 简介

Maven 是 Apache 组织下的一个纯 Java 开发的开源项目。基于项目对象模型（POM）概念，Maven 是一个项目管理工具，提供对 Java 项目进行构建、打包、部署、依赖管理以及项目信息管理等功能。当然，Maven 也可用于构建和管理其他语言项目，例如 C#，Ruby，Scala 等。

我们平时开发一个项目，做的事情就是搭建项目框架，写代码，单元测试，编译构建，生成文档，打包部署等等工作。其实程序员更应该将精力用在写代码上，而其他比较固定的繁琐步骤不应该我们每次去处理。使用 Maven 就可以将这些步骤进行自动化管理，节省了开发时间，提高开发效率。

Maven 有一个生命周期，当我们运行一些 Maven 命令的时候，Maven 会执行一系列的有序的步骤，例如清除，编译，测试，打包等等，直到到达指定的生命周期。

Maven 官网地址：http://maven.apache.org/

2 构建工具

Maven 不是唯一的项目构建，管理工具，下面介绍主要的三个构建工具，推荐使用 Maven 和 Gradle。

• Ant：比较早的 Java 构建工具，对工程构建过程控制比较灵活，但是使用的 xml 脚本格式文件比较大，逐渐很少人使用了。
• Maven：改善了 Ant 的缺点，可以从网上下载依赖，也是使用 xml 格式配置文件，更加专注依赖管理，目前大多数公司使用。
• Gradle：结合 Ant 的灵活和 Maven 生命周期管理的优点，不再使用 xml 格式配置文件，而是使用 DSL 脚本格式，使用 groovy 语言编写，更加灵活，是比较新型的构建工具，目前在一些初创互联网公司使用比较多，以后可能会成为主流。

3 Maven 安装与配置

因为 Maven 是用 Java 开发的，所以首先要安装 JDK，推荐使用 JDK1.8 以上版本。以下是我使用的 JDK 版本。

C:\Users\Administrator>java -version
java version "1.8.0_144"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_144-b01)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.144-b01, mixed mode)

下载 Maven 安装包，可以在官网下载，目前最高版本是 3.8.1：http://maven.apache.org/download.cgi

其他历史版本下载地址：https://archive.apache.org/dist/maven/maven-3/，目前我使用的是 3.6.3 版本。

下载完后解压到你想解压的目录（最好不要使用中文和空格的目录）

然后在系统环境变量中配置 MAVEN_HOME，值是你解压到的 Maven 目录；再将 bin 目录配置到 path 环境变量中。

MAVEN_HOME：D:\devTools\apache-maven-3.6.3（解压所在目录）
PATH：%MAVEN_HOME%\bin

验证是否安装成功，打开cmd窗口，输入 mvn -v，出现如下信息则安装成功。

C:\Users\Administrator>mvn -v
Apache Maven 3.6.3 (cecedd343002696d0abb50b32b541b8a6ba2883f)
Maven home: D:\devTools\apache-maven-3.6.3\bin\..
Java version: 1.8.0_144, vendor: Oracle Corporation, runtime: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_144\jre
Default locale: zh_CN, platform encoding: GBK
OS name: "windows 10", version: "10.0", arch: "amd64", family: "windows"

修改 Maven 配置（可选），主要是修改资源下载地址，因为默认下载地址是 Google，下载速度会很慢，可以修改国内的例如阿里云的。其次是修改下载资源的存放位置，如果不修改，默认是 c 盘用户目录下的 .m2 路径中。

Maven 配置文件在解压后的 conf 目录下，settings.xml 文件。修改资源下载地址为阿里云，以及修改资源库存放位置。

<!-- 资源库存放位置 -->
<localRepository>D:\MavenRepository</localRepository>

<!-- 资源下载地址 -->
<mirror>
   <id>alimaven</id>
   <name>aliyun maven</name>
   <url>http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public/</url>
   <mirrorOf>central</mirrorOf>        
</mirror>

4 IDEA，Eclipse 配置 Maven

4.1 IDEA 配置 Maven

IDEA 配置 Maven，有两种方式，一种是针对本项目，只对此项目有效；一种是全局配置，针对所有新项目生效，一般我们会配置全局性的。

针对单项目配置

路径：File | Settings | Build, Execution, Deployment | Build Tools | Maven。

全局配置

路径：File | Other Settings | Settings for New Projects | Build, Execution, Deployment | Build Tools | Maven。

4.2 Eclipse 配置 Maven

路径：Window | Preferences | Maven | User Settings

5 依赖管理

Maven 其中一个核心特性就是依赖管理。我们开发的项目基本会使用外部依赖，或者我们需要处理多模块项目的模块之间的依赖，这些依赖关系非常复杂，管理起来比较困难。使用 Maven 管理依赖能大大降低难度。

Maven 对于依赖管理一个特点是可传递性依赖发现，比如我们项目依赖于 A，A 又依赖于 B，如果我们手动添加的话，需要将 A 和 B 两个依赖都下载引入项目。而使用 Maven 来构建项目的话，我们只需要显示引入依赖 A，Maven 会通过读取项目文件（pom.xml），找出它们项目之间的依赖关系，将 A 和 B 都引入进来。

Maven 使用坐标管理依赖，坐标包含三个标识信息，通过坐标可以唯一标识一个依赖。任何基于 Maven 构建的项目都必须定义这三个信息，包括我们自己开发的项目。可以在 https://mvnrepository.com/ 查找依赖。

• group：定义当前项目所属组织或公司的唯一标识，一般为组织或者公司名称域名倒写（也可以是域名倒写+项目名），例如 com.alibaba
• artifactId：项目的唯一 ID，一般是实际项目名称或者实际项目的一个模块名称（如果项目比较大，会划分多模块，例如 spring-core，spring-bean），例如 fastjson
• version：项目的版本号，例如 1.2.76

<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>fastjson</artifactId>
    <version>1.2.76</version>
</dependency>

Maven 对于依赖管理有以下基本原则：

• 依赖管理：可传递性依赖发现，Maven 会通过读取项目文件（pom.xml），找出项目之间的依赖关系，然后将需要的所有依赖引入进来。
• 依赖调节：当一个依赖的不同版本在依赖树里的深度是一样时，第一个被声明的依赖将会被使用。
• 依赖范围：可以指定依赖的使用范围，即项目在构建过程每个阶段所包含的依赖。
• 依赖排除：任何可传递的依赖都可以通过 “exclusion” 元素被排除在外。例如，A 依赖 B， B 依赖 C，A 可以标记 C 为 “被排除的”。
• 依赖可选：任何可传递的依赖可以通过 “optional” 元素 标记为可选的。例如，A 依赖 B， B 依赖 C。B 可以标记 C 为可选的， 这样 A 就可以不再使用 C。

依赖的范围可选项如下：

• compile：编译范围，也是默认的依赖范围。使用此范围的依赖，在编译，测试，运行时三种 classpath 都有效。
• provided：已提供范围。使用此范围的依赖，在编译，测试 classpath 中有效，在运行时 classpath 无效。例如 servlet-api 依赖，编译和测试需要此依赖，但是在运行时不需要，因为容器已经提供了。
• test：测试范围。该范围表明相关依赖只在测试编译阶段和执行阶段。
• runtime：运行时范围。在测试和运行时有效，编译期无效。例如 JDBC 驱动实现，在项目编译时只需要 JDK 提供的 JDBC 接口，只有在测试和运行时才真正需要 JDBC 接口的实现类，即 具体的 JDBC 驱动。
• system：系统范围。此依赖范围和 provided 一样，但是它必须显示通过 systemPath 指定依赖文件的路径。这种依赖不是由 Maven 中央仓库解析的，一般是本地的某个路径下的依赖。
• optional：表明依赖是可选的。
• exclusions：用来排除传递性依赖。

这里讲下依赖范围为 system 的情况，项目如何引入外部依赖。首先将下载好的外部依赖，放入到项目已经创建好的文件夹里（例如 libs）。

在项目的 pom.xml 文件中添加依赖

<dependency>
  <groupId>com.alibaba</groupId>  <!-- 可以自定义 -->
  <artifactId>fastjson</artifactId>   <!--可以自定义-->
  <version>1.2.75</version>
  <scope>system</scope>
  <systemPath>${basedir}\libs\fastjson-1.2.75.jar</systemPath>
</dependency>

6 Maven 仓库

基于 Maven 构建的项目，项目需要的依赖首先会在本地仓库中查找，如果没有找到则会从远程仓库下载到本地仓库。如果这两者都没有找到，Maven 就会报错。

远程仓库可以分为中央仓库，其他公共库以及私服。

• 中央仓库是 Maven 默认的远程仓库。地址：https://repo.maven.apache.org
• 其他公共库一般是中央仓库的镜像加速库，因为中央仓库在国外，在国内下载会比较慢，所以有些组织或者公司会创建其他公共库供大家使用，例如阿里云仓库。
• 私服一般是在局域网内设立的一个私有的仓库服务，供内部开发人员使用。它代理了外部远程仓库，内部用户下载依赖的时候会先到私服上查找，如果没有才从外部远程仓库下载，并缓存在私服。能节省带宽和加快下载速度，并且公司内部的依赖也能放在私服上供公司其他人下载使用。

每个用户在自己电脑上会有个本地仓库，存放所有下载过的依赖包，Windows 环境下，位置一般在用户目录的 .m2/repository 目录下。

7 Maven 项目结构

基于约定大于配置的原则，Maven 制定了一套标准的项目目录结构，规定了哪些文件需要放在哪些目录下，解决了在不同 IDE 开发工具中带来的项目目录结构不一致的问题。

• ${basedir}：根目录，pom.xml 文件以及项目所有的子目录
• ${basedir}/src/main/java：项目的 java 源代码
• ${basedir}/src/main/resources：项目的资源文件，例如 application.yml，xml 文件等
• ${basedir}/src/test/java：存放项目的 java 测试源代码
• ${basedir}/src/test/resources：存放项目测试要用的资源文件
• ${basedir}/target：编译打包输出目录
• ${basedir}/target/classes：编译输出目录
• ${basedir}/target/test-classes：测试编译输出目录

8 插件机制

Maven 可以添加插件，插件其实就是一些 jar 文件，执行 Maven 命令时，真正完成功能的就是插件。例如项目使用 Tomcat 服务器，我们可以引入一些 Tomcat 相关的插件。使用 springboot 框架，可以用引入 spring-boot 相关的 maven 插件。

<build>
  <plugins>
    <plugin>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
    </plugin>
  </plugins>
</build>

比较常用的插件是 Maven 编译插件，可以设置项目使用的 JDK 版本时通过编译插件指定。

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

9 Maven 命令

Maven 提供了许多命令，来帮助构建，管理项目。不过现在许多 IDE 开发工具提供了将这些命令图形化的功能，只要点击相应的按钮也可执行相应的命令。

Maven 的命令格式：mvn [plugin-name]:[goal-name]，即执行 plugin-name 插件的 goal-name 目标。

• mvn -version：显示 Maven 版本信息
• mvn clean：清理项目编译产生的临时文件，一般是模块下的 target 目录
• mvn compile：编译源代码
• mvn package：打包项目，一般会在模块下的 target 目录下生成 jar 或者 war 文件
• mvn test：执行测试用例
• mvn install：打包项目的 jar 或者 war 到本地仓库，供其他模块使用
• mvn deploy：打包项目的 jar 或者 war 到远程仓库，供其他人员下载使用
• mvn site：生成项目相关信息的网站
• mvn eclipse:eclipse：将项目转化为 eclipse 项目
• mvn dependency:tree：打印项目的整个依赖树
• mvn archetype:generate：创建普通 maven 项目
• mvn tomcat7:run：在 tomcat 容器中运行 web 项目
• mvn jetty:run：在 jetty 容器中运行 web 项目

Maven 命令可以带参数，例如 mvn package -Dmaven.test.skip=true 会在打包的时候跳过单元测试。

Maven 有以下三个标准的生命周期

• clean：清理项目产生的临时文件
• default（也叫 build）：关于项目构建，打包，部署等的处理
• site：项目站点文档创建的处理

执行某个 maven 命令时，会先执行这个命令前的所有命令，例如执行 mvn package 生成可执行 jar，会依次执行 pre-clean，clean，…，test，package等命令。

10 使用 IDEA 创建简单 Maven 项目

首先通过 IDEA 工具创建一个 Maven 项目，选择 JDK，选择 Maven 模板。

按上述步骤一般没有 resources 目录，所以我们手动创建源文件资源目录和测试资源目录。

最终项目的目录结构如下：

项目根目录下有个 pom.xml 文件，一些常用标签介绍如下：

• modelVersion：指定当前 pom 模型的版本，对于 maven2 和 maven3 来说，只能填写 4.0.0
• groupId：定义项目的所属组或者公司，一般是公司域名的倒写
• artifactId：项目在所属组的唯一ID
• version：项目版本号
• name：项目名称，可选
• description：对项目的描述，可选
• properties：定义一些属性变量
• dependencies：定义项目使用到的依赖
• packaging：项目打包的类型，默认是 jar，可选值有 jar，war，rar，ear，ejb，pom等等
• build：与构建相关的配置，例如设置编译插件的 JDK 版本

<?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">

  <!-- 模型版本 -->
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

  <groupId>com.chenpi</groupId>
  <artifactId>maven-demo</artifactId>
  <version>1.0-SNAPSHOT</version>
  <packaging>jar</packaging>
  <name>maven-demo</name>

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

  <dependencies>
    <dependency>
      <groupId>junit</groupId>
      <artifactId>junit</artifactId>
      <version>4.11</version>
      <scope>test</scope>
    </dependency>
  </dependencies>
  
  <build>
  </build>
</project>

在剪辑器的右边，有个 Maven 菜单栏，这里有 Maven 相关命令可以直接双击执行，还有插件列表，项目依赖列表。

11 使用 Maven 构建多模块项目

如果一个项目比较大时，会拆分成多个模块进行开发，例如一个项目的 dao，service，controller 层被拆分到不同模块中；Spring 框架中的 spring-core，spring-bean，spring-webmvc 等模块。

基于Maven 构建的项目，一般会定义一个 parent POM 作为一组子 module 的聚合 POM。在 parent POM 中使用 <modules> 标签来定义它的一组子模块。虽然在 parent POM 中不会有什么实际构建产出，但是我们可以在 parent POM 中定义一些共同构建配置，依赖等，并且可以被子模块继承。

首先创建父模块，创建一个不使用模板的 maven 项目。

然后在父模块的基础上创建子模块，直接在父模块项目右键创建子模块 maven-dao，maven-service，maven-controller。

最终的项目目录结构如下所示：

子模块间依赖处理，因为 maven-controller 模块依赖 maven-service 模块，maven-service 模块依赖 maven-dao 模块。

我们需要在 maven-controller 模块的 pom.xml 文件中依赖 maven-service 模块；

<dependency>
  <groupId>com.chenpi</groupId>
  <artifactId>maven-service</artifactId>
  <version>1.0-SNAPSHOT</version>
</dependency>

我们需要在 maven-service 模块的 pom.xml 文件中依赖 maven-dao 模块；

<dependency>
  <groupId>com.chenpi</groupId>
  <artifactId>maven-dao</artifactId>
  <version>1.0-SNAPSHOT</version>
</dependency>