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自动化构建工具Maven

文章目录

  • 简介
  • Maven的核心概念
    • 1.约定的目录结构
    • 2.POM
    • 3.坐标
    • 4.依赖
    • 5.仓库
    • 6.生命周期
    • 7.继承
    • 8.聚合
  • Maven插件的设置
  • 统一管理依赖的版本
  • 常用Maven命令

简介

如今我们构建一个项目需要用到很多第三方的类库,一个项目jar包的数量之多往往让我们无法想象,并且jar包之间的关系错综复杂,一个jar包往往又会引用其他jar包,缺少任何一个jar包都会导致项目编译失败。 以往开发项目时,人们往往需要花较多的精力在引用Jar包搭建项目环境上,而这一项工作尤为艰难,因为jar包之间的关系很复杂,当某些jar包无用后,又很难将其从中去除。 而Maven就是一款帮助程我们构建项目的工具,我们只需要告诉Maven需要哪些jar 包,它会帮助我们下载所有的jar,极大提升开发效率。

Maven的核心概念

那么既然你看到了这篇文章,我暂且就认为你对Maven有一定的了解并且已经完成了Maven的下载安装和环境变量的配置。关于Maven的安装配置网上教程有很多,我就不做重复的事情了,我们直接进入正题。来看看关于Maven的核心概念:

  • 约定的目录结构
  • POM
  • 坐标
  • 依赖
  • 仓库
  • 生命周期
  • 继承
  • 聚合

那么,我么就从这八个方面来深入学习一下Maven。

1.约定的目录结构

对于目录结构,Maven有着自己的规定,所以我们只需要了解Maven自动构建生成的目录结构及其作用。

2.POM

POM(Project Object Model),项目对象模型。 在Maven构建的项目中,pom.xml是核心配置文件,与构建过程相关的一切设置都在这个文件中进行配置。重要程序相当于web.xml对于Web工程。

3.坐标

我们类比数学中的坐标: 在平面上,使用X、Y两个向量可以唯一地定位平面上的任何一个点; 在空间中,使用X、Y、Z三个向量可以唯一地定位空间中的任何一个点。 那么在Maven中,使用下面三个向量可以唯一地定位仓库中的任何一个点。

  • groupId:公司或组织域名倒序 + 项目名
  • artifactId:项目名
  • version:版本号

这是一个逐渐缩小范围的定位,在现实生活中,你要邮寄一个快递,你得先写省份,然后写市区,然后写县乡,最后是具体哪栋楼或某个位置。我们看一个例子:

在仓库中有这样一个jar包,我们如何来定位它呢?我们看到该文件夹下有一个pom文件,我们打开看一看:(截取了部分)

我们只看关键部分,那么在Maven中,工程的坐标与仓库中的路径其实是一样的,所以我们可以通过这三个向量组拼出一个路径:

commons-logging/commons-logging-api/1.1/commons-logging-api-1.1.jar

jar文件的命名规则是atrifactId - 版本号。而我们查看仓库目录,发现jar文件所处的文件路径确实如此,这就是Maven管理jar包的一个统一方式。

4.依赖

Maven解析依赖信息时,会到本地仓库中查找被依赖的jar包。 对于我们自己开发的Maven工程,使用install命令安装后就可以进入仓库。 依赖中比较重要的一个概念是依赖范围,依赖范围可分为三类:

  • compile
  • test
  • provided

在主程序中是无法看到测试程序的,但是在测试程序中能够看到主程序,所以compile范围对主程序和测试程序都有效,并且参与打包;而test范围对主程序无效,对测试程序有效,不参与打包;provided范围对主程序和测试程序都有效,但不参与打包。

这里简单提一提关于依赖的传递性:在工程中可以通过其它工程进行一个依赖的传递,可以传递的依赖不必在每个模块工程中都重复声明,在最底部的工程中依赖一次即可。 但是依赖中的传递也不是绝对的,例如非compile的依赖无法传递。 相反地,依赖具有排除性。当你不想要某些jar包时,就需要设置依赖的排除方式:

<exclusions>
	<exclusion>
		<groupId></groupId>
		<artifactId></artifactId>
	</exclusion>
</exclusions>

这样即可将jar包排除,但它只能在当前工程生效。 依赖原则:

  • 验证路径最短者优先
  • 验证路径相同时先声明者优先

5.仓库

在Maven中,仓库可分为两类:

  • 本地仓库:当前电脑上部署的仓库目录,为当前电脑上所有Maven工程服务
  • 远程仓库(远程仓库亦可分为三类): - 私服:搭建在当前局域网环境下,为当前局域网范围内的所有Maven工程服务 - 中央仓库:架设在Internet上,为全世界所有Maven工程服务 - 中央仓库镜像:架设在各个大洲,为中央仓库分担流量,减轻中央仓库的压力,同时更快地响应用户请求

而仓库中保存的内容就是Maven工程,可分为三类:

  • Maven自身所需要的插件
  • 第三方框架或工具的jar包
  • 自己开发的Maven工程

6.生命周期

Maven中的生命周期,其实就是各个构建环节的顺序。 构建环节:

  • [1]清理:将以前编译得到的旧的class字节码文件删除,为下一次编译做准备
  • [2]编译:将Java源程序编译成class字节码文件
  • [3]测试:自动测试,自动调用JUnit程序
  • [4]报告:测试程序执行的结果
  • [5]打包:动态Web工程打war包,Java工程打jar包
  • [6]安装:Maven中特定的概念——将打包得到的文件复制到仓库中的指定位置
  • [7]部署:将动态Web工程生成的war包复制到Servlet容器的指定目录下,使其能够正常运行

这个构建顺序不能够被打乱,必须顺序执行。 Maven的核心程序中定义了抽象的声明周期,生命周期中各个阶段的具体任务是由插件来完成的。 Maven有三套相互独立的生命周期,分别是:

  1. Clean Lifecycle:在进行真正的构建之前进行一些清理工作
  2. Default Lifecycle:构建的核心部分,编译、测试、打包、安装、部署等等
  3. Site Lifecycle:生成项目报告,站点,发布站点

它们是相互独立的,你可以仅仅调用clean来清理工作目录,仅仅调用site来生成站点,当然你也可以直接运行mvn clean install site运行所有这三套生命周期。关于每套生命周期的具体内容不做分析。 而Maven核心程序为了更好地实现自动化构建,按照这一特点执行生命周期的各个阶段:不论现在要执行生命周期中的哪一阶段,都是从这个生命周期最初的位置开始执行。

7.继承

假设一个情景: Hello项目依赖的JUnit版本:4.0 Hello2项目依赖的JUnit版本:4.0 Hello3项目依赖的JUnit版本:4.9 由于test范围的依赖不能传递,所以必然会分散在各个模块中,很容易产生版本不一致的问题。 那么我们就可以将JUnit依赖版本统一提取到父工程,在子工程中声明依赖时不指定版本即可,那么子工程将会以父工程中统一设定的版本为准,同时也便于修改。注意如果一个工程作为父工程,打包方式应为pom。在子工程中使用parent标签来声明父类的引用。

8.聚合

作用:一键安装各个模块工程 配置方式:在一个总的聚合工程中配置各个参与聚合的模块。 通过models标签进行配置。然后只需在聚合工程上执行安装命令即可一键安装所有模块工程。

Maven插件的设置

前面说了这么多关于Maven的理论知识,不光自己说得口干舌燥,看的人肯定也已经晕头转向了。但是没办法, 基础知识我们得掌握,然后才能在实际运用中更加得心应手。那么接下来我们就实际操作一下Maven工程,这里以eclipse为例。首先是Maven插件的设置:只要不是版本特别老的eclipse,它都已经内置了Maven插件,我们只需要设置一下即可。 点击Windows,然后选择Preferences打开首选项窗口。

我们点击Installations设置一下Maven的路径,eclipse会内置一个Maven,但通常认为内置的Maven不够好,不够稳定,所以我们点击Add,然后找到我们自己下载的Maven,添加进去即可。然后User Setting用于指定Maven仓库的位置,eclipse默认会自己找到。

设置完毕后,我们在eclipse中创建一个Maven版的Java工程: 右键->New->Other->找到Maven Project->Next

该Java工程默认会有一个JDK版本,如果想直接修改默认JDK版本,可以来到Maven安装目录下的conf目录,打开settings.xml文件,找到profiles标签,然后在里面添加:

<profile>
		<id>jdk-1.7</id>
		<activation>
			<activeByDefalut>true</activeByDefalut>
			<jdk>1.7</jdk>
		</activation>
		<properties>
			<maven.compiler.source>1.7</maven.compiler.source>
			<maven.compiler.target>1.7</maven.compiler.target>
			<maven.compiler.compilerVersion>1.7</maven.compiler.compilerVersion>
		</properties>
	<profile>

那么接下来演示一下如何创建Web工程:

具体创建的是什么工程,其实是由Packaging决定,如果选的是jar,则创建Java工程;如果选的是war,则创建Web工程。

那么可以看到的是,Maven构建的Web工程并没有web.xml文件,导致工程报错,webapp下也没有任何东西,显然这个Web工程是不完整的,我们来解决这一问题。 右键点击工程,然后选择Properties,打开配置窗口:

点击Projecy Facets,会发新Dynamic Web Module默认是选中的,我们把勾去掉,接着点击Apply,然后又把勾打上,这时你会发现下面多出了一个选项,我们点击打开窗口:

按照上面的进行修改,然后点击OK。现在项目就不报错了。

然而当你在webapp目录下新建了一个jsp文件后,项目又报错了。

这是因为项目中缺少Apache Tomcat的运行环境,那怎么解决呢? 打开pom.xml,我们知道,HttpServlet在servlet-api的jar包下,那么我们就可以通过pom文件进行该jar包的导入,在pom.xml文件中添加下面的依赖:

<dependencies>
	<dependency>
		<groupId>javax.servlet</groupId>
		<artifactId>servlet-api</artifactId>
		<version>2.5</version>
		<scope>provided</scope>
	</dependency>
</dependencies>

点击保存后项目立马就不报错了。然后我们运行一下程序,程序正确运行,接着来到部署目录下,发现lib目录是空的。

这是因为依赖的范围是provided,如果我们将依赖范围设置为compile,再运行看效果。

这时候jar包就被下载到了lib目录。这也解释了上面说的依赖范围关系。 现在我们来到index.jsp文件编写一条EL表达式:

会发现pageContext后面没有提示而request有,这是因为request是serlvet-api包下的,而这个jar包我们在刚才已经导入了,所以,我们只需要导入pageContext所在的jar包即可,在pom文件下添加一条依赖:

<dependency>
	<groupId>javax.servlet.jsp</groupId>
	<artifactId>jsp-api</artifactId>
	<version>2.1.3-b06</version>
	<scope>provided</scope>
</dependency>

现在pageContext的提示就出来了。

关于依赖的范围问题要尤为重视,如果你将jsp-api的范围设置为compile,项目运行后会产生一个空指针异常,显然这个异常不是我们的代码产生的,因为我们压根就没写什么代码。如果依赖范围设置为了compile,我们知道jar包是会被下载到lib目录下的,而jsp-api需要依赖两个jar包,这样总共就下载了三个jar包,而这些jar包在Tomcat中也存在。此时这些jar包就会产生冲突,从而造成一些无法理解的错误。所以依赖范围一定要严谨。

统一管理依赖的版本

假如我们在做一个项目,一开始使用的是spring4.0的版本,但是后面我们需要对jar包进行升级,将版本升级为5.0,该如何升级呢?我们知道,spring框架所依赖的jar包非常多,一个一个地在pom文件中进行修改显然不合理。那么在pom中,我们有一个很好的配置方式: [1]使用properties标签内部使用自定义标签统一声明版本号 [2]在需要统一版本的位置,使用${自定义标签名}引用声明的版本号

常用Maven命令

注意:执行与构建过程相关的Maven命令,必须进入pom.xml文件所在的目录。 常用命令:

  • [1]mvn clean:清理
  • [2]mvn compile:编译主程序
  • [3]mvn test-compile:编译测试程序
  • [4]mvn test:执行测试
  • [5]mvn package:打包
  • [6]mvn install:安装
  • [7]mvn site:生成站点

然而关于这些jar包的依赖信息我们不可能能够熟记,而事实上我们也不需要去记,只是在需要的时候上网搜索一下即可。贴上一个查询依赖信息的网站:https://mvnrepository.com/ 需要什么jar包的依赖信息,只需在搜索框输入然后搜索即可。

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