Maven使用：依赖管理和项目构建工具

目录

1、介绍

2、核心概念

2.1 pom

2.2 依赖管理（坐标）

2.3 仓库

2.4 生命周期和阶段

2.5 插件和目标

3、优缺点

4、使用

4.1 pom文件示例

4.2 常用命令示例

4.3 常见问题

4.3.1 解决Jar包冲突

5、Maven vs Gradle

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1、介绍

核心定义：Maven 是一个基于 POM（Project Object Model，项目对象模型） 的软件项目管理和构建自动化工具。可以把它理解为：

• 一个构建工具：像 Make、Ant、Gradle 一样，它能编译代码、运行测试、打包应用。

• 一个依赖管理工具：它能自动下载和管理你的项目所依赖的第三方库（JAR 包）。

• 一个项目生命周期管理工具：它定义了一套标准的项目构建生命周期，使得项目的构建过程变得标准化和可重复。

• 一个项目信息管理工具：它能基于 POM 生成项目文档、站点报告、依赖关系图等。

Maven 的核心思想：约定优于配置。Maven 为项目定义了一套标准的目录结构和默认的构建生命周期。目录结构：

src/main/java/       --> 项目Java源代码resources/  --> 项目资源文件（如配置文件）test/java/       --> 测试Java源代码resources/  --> 测试资源文件
target/             --> 编译输出目录（编译后自动生成）
pom.xml             --> 项目对象模型文件

2、核心概念

2.1 pom

POM 是 Maven 的灵魂。它是一个名为 pom.xml 的 XML 文件，位于项目的根目录下。这个文件描述了项目的所有信息：

• 项目基本信息：groupId（组织/公司标识），artifactId（项目标识），version（版本号）。这三个属性唯一确定一个项目，合称为 GAV（坐标）。

• 项目依赖：声明项目所依赖的外部库。

• 插件：声明在构建过程中需要使用的插件和目标。

• 构建配置：可以自定义源码目录、输出目录等（但通常不建议违背约定）。

• 父 POM：支持继承，可以从一个父 POM 继承通用配置，这促进了配置的复用。一个父POM通过<modules>管理多个子模块。父POM的打包方式（packaging）必须是pom。

2.2 依赖管理（坐标）

• 坐标系统：通过 groupId, artifactId, version 可以唯一地在 Maven 仓库中找到任何一个库。

• 依赖管理：在父POM中使用<dependencyManagement>统一管理所有子模块的依赖版本，子模块只需声明groupId和artifactId，无需指定version，保证了项目依赖版本的一致性。

• 传递性依赖：如果项目依赖了 A库，而 A库又依赖了 B库和 C库，Maven 会自动将 A, B, C 都引入到项目中。

• 依赖范围：<scope>用来控制依赖与三种 classpath（编译、测试、运行）的关系。

  • compile：默认范围，对编译、测试、运行都有效。

  • provided：编译和测试时有效，运行时由 JDK 或容器提供（如 Servlet API）。

  • runtime：测试和运行时有效（如 JDBC 驱动）。

  • test：仅在测试时有效（如 JUnit）。

  • system：与 provided 类似，但需要显式指定本地路径（不推荐）。

• 依赖排除：<exclusions>可以排除特定的传递性依赖，解决版本冲突。

• 依赖调解：当出现多个版本的同一依赖时，Maven 遵循 “就近原则” 和 “第一声明原则” 来解决冲突。

  • 就近原则： 依赖路径长度相同的情况下，在依赖树中离项目最近的版本被优先使用。“近”指的是在依赖树中的层级深度。

  • 先声明优先原则： 依赖路径长度相同的情况下，在POM中先声明的依赖其传递的版本被优先使用。

  • 如何排查： 使用 mvn dependency:tree 命令查看依赖树，是解决Jar包冲突的神器。

2.3 仓库

仓库是存放所有项目构件（JAR, WAR, POM 等）的地方。

• 本地仓库：在本机上的一个目录（默认是 ~/.m2/repository）。Maven 会优先从这里查找依赖。

• 中央仓库：由 Maven 社区维护的全球公共仓库。当声明的依赖在本地仓库找不到时，Maven 会自动去这里下载。

• 远程仓库（私服）：公司或组织在内网搭建的私有仓库。它的作用：

  • 加速构建（缓存中央仓库的构件）。

  • 部署公司内部的项目模块。

  • 存放无法从中央仓库获取的第三方库（如 Oracle 驱动）。

工作流程：本地项目 -> 本地仓库 -> 私服（如有） -> 中央仓库。

maven仓库地址：https://mvnrepository.com/

2.4 生命周期和阶段

Maven 的生命周期是一个抽象的、定义良好的构建过程序列。它包含三个内置的生命周期：

• clean：清理项目。

  • pre-clean

  • clean（删除 target 目录）

  • post-clean

• default（或build）：构建和部署项目（核心）。

  • validate（验证项目正确性）

  • compile（编译源代码）

  • test（运行单元测试）

  • package（打包，如 JAR, WAR）

  • verify（对集成测试结果进行检查）

  • install（将包安装到本地仓库，供其他本地项目使用）

  • deploy（将包部署到远程仓库，供其他开发者使用，如Nexus）

• site：生成项目站点和文档。

  • site（生成站点文档）

  • site-deploy（部署站点到服务器）

关键点：当执行一个阶段时，Maven 会自动执行该阶段之前的所有阶段。例如，执行 mvn package，Maven 会依次执行 validate, compile, test，最后才是 package。

2.5 插件和目标

生命周期本身不做任何实际工作，所有工作都是由插件来完成的。

• 插件：是 Maven 功能的实际实现者，本质是一个或多个目标的集合。

• 目标：是插件中的一个具体任务。

  • 例如：maven-compiler-plugin 插件有 compile 目标（用于编译）和 testCompile 目标（用于编译测试代码）。

• 常用插件：maven-compiler-plugin（指定JDK版本）， maven-surefire-plugin（运行测试）， maven-jar-plugin（打包）。

生命周期阶段与插件目标的绑定：Maven 核心为每个生命周期阶段都绑定了默认的插件目标。例如，compile 阶段默认绑定的是 maven-compiler-plugin 的 compile 目标。

可以通过配置 pom.xml 来使用自定义插件或修改默认插件的配置。

3、优缺点

优点：

1. 标准化和一致性：约定优于配置使得项目结构统一，新人上手快。

2. 强大的依赖管理：自动处理依赖和冲突，极大地简化了 jar 包管理。

3. 丰富的插件生态：有大量成熟的插件支持各种功能（如 Tomcat 部署、代码质量检查等）。

4. 良好的继承和聚合机制：支持多模块项目，非常适合大型项目。

缺点：

1. 灵活性较差：由于严格的约定，对于不遵循标准结构的项目配置起来会比较复杂。

2. XML 配置繁琐：pom.xml 会变得非常冗长，特别是依赖很多的时候。

3. 学习曲线：虽然入门简单，但要深入理解其生命周期、插件机制、依赖调解等，需要一定学习成本。

4. 构建速度：在某些场景下，相比 Gradle 等新工具，构建速度可能较慢。

4、使用

4.1 pom文件示例

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!-- POM 模型版本，Maven 2/3 都用 4.0.0 -->
<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><!-- ========== 项目坐标 GAV - 唯一标识这个项目 ========== --><groupId>com.example</groupId>      <!-- 公司/组织域名反写 --><artifactId>my-simple-app</artifactId> <!-- 项目名 --><version>1.0.0</version>            <!-- 版本号 --><packaging>jar</packaging>          <!-- 打包方式：jar, war, pom等 --><!-- ========== 项目属性配置 ========== --><properties><!-- 定义项目编码为 UTF-8，避免中文乱码 --><project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding><!-- 指定 Java 版本 --><maven.compiler.source>11</maven.compiler.source><maven.compiler.target>11</maven.compiler.target></properties><!-- ========== 项目依赖管理 ========== --><dependencies><!-- 一个生产环境依赖：日志框架 --><dependency><groupId>org.slf4j</groupId><artifactId>slf4j-api</artifactId><version>1.7.36</version><!-- scope 默认是 compile，表示编译、测试、运行都需要 --></dependency><!-- 一个测试环境依赖：JUnit --><dependency><groupId>junit</groupId><artifactId>junit</artifactId><version>4.13.2</version><!-- scope 为 test，表示只在测试时需要 --><scope>test</scope></dependency></dependencies><!-- ========== 构建配置 ========== --><build><plugins><!-- Maven 编译器插件配置 --><plugin><groupId>org.apache.maven.plugins</groupId><artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId><version>3.11.0</version><configuration><!-- 使用 properties 中定义的版本 --><source>11</source><target>11</target><!-- 显式指定编码 --><encoding>UTF-8</encoding></configuration></plugin><!-- 打包时跳过测试的配置示例 --><!--<plugin><groupId>org.apache.maven.plugins</groupId><artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId><version>3.0.0</version><configuration><skipTests>true</skipTests></configuration></plugin>--></plugins></build>
</project>

4.2 常用命令示例

# Maven 常用命令示例# 1. 项目创建相关命令
# 创建普通的 Maven Java 项目
mvn archetype:generate -DgroupId=com.example -DartifactId=my-app -Dversion=1.0.0-SNAPSHOT# 创建 Maven Web 项目
mvn archetype:generate -DgroupId=com.example -DartifactId=my-web-app -DarchetypeArtifactId=maven-archetype-webapp# 2. 项目构建生命周期核心命令
# 编译项目主代码
mvn compile# 编译测试代码
mvn test-compile# 运行所有测试
mvn test# 打包项目（JAR/WAR）
mvn package# 将项目安装到本地仓库，供其他项目依赖
mvn install# 清理项目（删除target目录）
mvn clean# 常用组合：清理后打包
mvn clean package# 常用组合：清理后安装，跳过测试
mvn clean install -Dmaven.test.skip=true# 3. 测试相关控制命令
# 跳过测试运行（但会编译测试代码）
mvn package -DskipTests# 完全跳过测试编译和运行
mvn package -Dmaven.test.skip=true# 4. 依赖管理相关命令
# 查看项目已解析依赖
mvn dependency:list# 查看依赖树（排查依赖冲突非常有用）
mvn dependency:tree# 下载依赖项的源码
mvn dependency:sources# 5. 项目部署与发布
# 将最终包部署到远程仓库（需配置distributionManagement）
mvn deploy# 常用组合：使用生产配置清理部署
mvn clean deploy -P prod# 6. 信息查看与验证命令
# 验证项目是否正确且所有必要信息可用
mvn validate# 查看有效POM（合并了父POM、默认设置等后的实际生效POM）
mvn help:effective-pom# 检查依赖是否有更新
mvn versions:display-dependency-updates# 7. 插件与自定义执行
# 使用Exec插件运行Main类（需配置插件）
mvn exec:java -Dexec.mainClass="com.example.Main"# 使用Jetty插件运行Web应用（需配置插件）
mvn jetty:run# 使用Tomcat插件运行Web应用（需配置插件）
mvn tomcat7:run# 使用spring-boot插件运行应用（需配置插件）
mvn spring-boot:run# 8. 多模块项目构建命令
# 构建指定模块及其依赖的模块
mvn clean install -pl module-a -am# 构建指定模块及依赖于它的模块
mvn clean install -pl module-a -amd# 仅构建父项目
mvn clean install -N# 说明
# -pl：指定要构建的模块
# -am：同时构建依赖模块
# -amd：同时构建依赖此模块的模块
# -N：不递归构建子模块# 9. 其他实用命令和参数
# 强制检查远程仓库的更新（针对SNAPSHOT依赖）
mvn clean install -U# 开启调试信息输出
mvn clean install -X# 只输出错误信息（安静模式）
mvn clean install -q# 离线模式（不使用远程仓库）
mvn clean install -o# 指定使用特定配置文件（如开发、测试、生产环境）
mvn clean install -P dev

4.3 常见问题

4.3.1 解决Jar包冲突

• 第一步： mvn dependency:tree 查看依赖树。

• 第二步： 分析冲突来源，使用<exclusion>排除不需要的传递性依赖。

• 第三步： 也可以直接在当前POM中显式声明一个想要的版本，利用Maven的就近原则覆盖传递过来的版本。

5、Maven vs Gradle

Gradle 是后起之秀，它结合了 Maven 的依赖管理和 Ant 的灵活性。

特性	Maven	Gradle
配置语言	XML	Groovy / Kotlin DSL（更简洁、灵活）
性能	较慢	更快（得益于增量构建和构建缓存）
灵活性	低（约定严格）	高（可自定义任务和逻辑）
学习曲线	平缓	相对陡峭（需要学习 DSL）
成熟度	非常成熟，生态稳定	非常成熟，是 Android 官方构建工具

选择建议：

• Maven：适合传统、标准的 Java 项目，团队希望配置简单、约定统一。

• Gradle：适合需要高度定制化构建流程、追求构建性能的项目（如大型多模块项目、Android 项目）。