day04-Maven

1. Maven 课程介绍

1.1 课程安排

学习完前端 Web 开发技术后，我们即将开始学习后端 Web 开发技术。做为一名 Java 开发工程师，后端 Web 开发技术是我们学习的重点。

后端 Web 开发技术的学习，我们会先学习 Java 项目的构建工具：Maven

1.2 初识 Maven

1.2.1 什么是 Maven

Maven 是 Apache 旗下的一个开源项目，是一款用于管理和构建 java 项目的工具。

官网：https://maven.apache.org/

Apache 软件基金会，成立于 1999 年 7 月，是目前世界上最大的最受欢迎的开源软件基金会，也是一个专门为支持开源项目而生的非盈利性组织。
开源项目：https://www.apache.org/index.html#projects-list

1.2.2 Maven 的作用

使用 Maven 能够做什么呢？

依赖管理
统一项目结构
项目构建

依赖管理：

方便快捷的管理项目依赖的资源(jar 包)，避免版本冲突问题

当使用 maven 进行项目依赖(jar 包)管理，则很方便的可以解决这个问题。我们只需要在 maven 项目的 pom.xml 文件中，添加一段如下图所示的配置即可实现。

统一项目结构 :

提供标准、统一的项目结构

在项目开发中，当你使用不同的开发工具 (如：Eclipse、Idea)，创建项目工程时：

若我们创建的是一个 maven 工程，是可以帮我们自动生成统一、标准的项目目录结构：

具体的统一结构如下：

目录说明：
src/main/java: java 源代码目录
src/main/resources: 配置文件信息
src/test/java: 测试代码
src/test/resources: 测试配置文件信息

项目构建:

maven 提供了标准的、跨平台(Linux、Windows、MacOS) 的自动化项目构建方式

如上图所示我们开发了一套系统，代码需要进行编译、测试、打包、发布，这些操作如果需要反复进行就显得特别麻烦，而 Maven 提供了一套简单的命令来完成项目构建。

综上所述，可以得到一个结论：Maven 是一款管理和构建 java 项目的工具

2. Maven 概述

2.1 Maven 介绍

Apache Maven 是一个项目管理和构建工具，它基于项目对象模型(Project Object Model , 简称: POM)的概念，通过一小段描述信息来管理项目的构建、报告和文档。

官网：https://maven.apache.org/

Maven 的作用：

方便的依赖管理
统一的项目结构
标准的项目构建流程

2.2 Maven 模型

项目对象模型 (Project Object Model)
依赖管理模型(Dependency)
构建生命周期/阶段(Build lifecycle & phases)
1). 构建生命周期/阶段(Build lifecycle & phases)

以上图中紫色框起来的部分，就是用来完成标准化构建流程。当我们需要编译，Maven 提供了一个编译插件供我们使用；当我们需要打包，Maven 就提供了一个打包插件供我们使用等。

2). 项目对象模型 (Project Object Model)

以上图中紫色框起来的部分属于项目对象模型，就是将我们自己的项目抽象成一个对象模型，有自己专属的坐标，如下图所示是一个 Maven 项目：

坐标，就是资源(jar 包)的唯一标识，通过坐标可以定位到所需资源(jar 包)位置

3). 依赖管理模型(Dependency)

以上图中紫色框起来的部分属于依赖管理模型，是使用坐标来描述当前项目依赖哪些第三方 jar 包

之前我们项目中需要 jar 包时，直接就把 jar 包复制到项目下的 lib 目录，而现在书写在 pom.xml 文件中的坐标又是怎么能找到所要的 jar 包文件的呢？

答案：Maven 仓库

2.3 Maven 仓库

仓库：用于存储资源，管理各种 jar 包

仓库的本质就是一个目录(文件夹)，这个目录被用来存储开发中所有依赖(就是 jar 包)和插件

Maven 仓库分为：

本地仓库：自己计算机上的一个目录(用来存储 jar 包)
中央仓库：由 Maven 团队维护的全球唯一的。仓库地址：https://repo1.maven.org/maven2/
远程仓库(私服)：一般由公司团队搭建的私有仓库

当项目中使用坐标引入对应依赖 jar 包后，首先会查找本地仓库中是否有对应的 jar 包

如果有，则在项目直接引用
如果没有，则去中央仓库中下载对应的 jar 包到本地仓库

如果还可以搭建远程仓库(私服)，将来 jar 包的查找顺序则变为：本地仓库 --> 远程仓库--> 中央仓库

2.4 Maven 安装

认识了 Maven 后，我们就要开始使用 Maven 了，那么首先我们要进行 Maven 的下载与安装。

2.4.1 下载

下载地址：https://maven.apache.org/download.cgi

在提供的资料中，已经提供了下载好的安装包。如下：

2.4.2 安装步骤

Maven 安装配置步骤：

解压安装
配置仓库
配置 Maven 环境变量

1、解压 apache-maven-3.6.1-bin.zip（解压即安装）

建议解压到没有中文、特殊字符的路径下。如课程中解压到 E:\develop 下。

解压缩后的目录结构如下：

bin 目录：存放的是可执行命令。（mvn 命令重点关注）
conf 目录：存放 Maven 的配置文件。（settings.xml 配置文件后期需要修改）
lib 目录：存放 Maven 依赖的 jar 包。（Maven 也是使用 java 开发的，所以它也依赖其他的 jar 包）

2、配置本地仓库

2.1、在自己计算机上新一个目录（本地仓库，用来存储 jar 包）

2.2、进入到 conf 目录下修改 settings.xml 配置文件

1). 使用超级记事本软件，打开 settings.xml 文件，定位到 53 行

2). 复制<localRepository>标签，粘贴到注释的外面（55 行）

3). 复制之前新建的用来存储 jar 包的路径，替换掉<localRepository>标签体内容

3、配置阿里云私服

由于中央仓库在国外，所以下载 jar 包速度可能比较慢，而阿里公司提供了一个远程仓库，里面基本也都有开源项目的 jar 包。

进入到 conf 目录下修改 settings.xml 配置文件：

1). 使用超级记事本软件，打开 settings.xml 文件，定位到 160 行左右

2). 在<mirrors>标签下为其添加子标签<mirror>，内容如下：

<mirror>
    <id>alimaven</id>
    <name>aliyun maven</name>
    <url>http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public/</url>
    <mirrorOf>central</mirrorOf>
</mirror>

注意配置的位置，在 ... 中间添加配置。如下图所示：

==注: 只可配置一个<mirror>(另一个要注释!) ，不然两个可能发生冲突，导致 jar 包无法下载!!!!!!!==

4、配置环境变量

Maven 环境变量的配置类似于 JDK 环境变量配置一样

1). 在系统变量处新建一个变量 MAVEN_HOME

MAVEN_HOME 环境变量的值，设置为 maven 的解压安装目录

2). 在 Path 中进行配置

PATH 环境变量的值，设置为：%MAVEN_HOME%\bin

3). 打开 DOS 命令提示符进行验证，出现如图所示表示安装成功

mvn -v

3. IDEA 集成 Maven

我们要想在 IDEA 中使用 Maven 进行项目构建，就需要在 IDEA 中集成 Maven

3.1 配置 Maven 环境

3.1.1 当前工程设置

1、选择 IDEA 中 File => Settings => Build,Execution,Deployment => Build Tools => Maven

2、设置 IDEA 使用本地安装的 Maven，并修改配置文件及本地仓库路径

Maven home path ：指定当前 Maven 的安装目录
User settings file ：指定当前 Maven 的 settings.xml 配置文件的存放路径
Local repository ：指定 Maven 的本地仓库的路径 (如果指定了 settings.xml, 这个目录会自动读取出来, 可以不用手动指定)

3、配置工程的编译版本为 11

Maven 默认使用的编译版本为 5（版本过低）

上述配置的 maven 环境，只是针对于当前工程的，如果我们再创建一个 project，又恢复成默认的配置了。要解决这个问题，我们就需要配置全局的 maven 环境。

3.1.2 全局设置

1、进入到 IDEA 欢迎页面

选择 IDEA 中 File => close project

2、打开 All settings , 选择 Build,Execution,Deployment => Build Tools => Maven

3、配置工程的编译版本为 11

这里所设置的 maven 的环境信息，并未指定任何一个 project，此时设置的信息就属于全局配置信息。以后，我们再创建 project，默认就是使用我们全局配置的信息。

3.2 Maven 项目

3.2.1 创建 Maven 项目

1、创建一个空项目

2、创建模块，选择 Maven，点击 Next

3、填写模块名称，坐标信息，点击 finish，创建完成

4、在 Maven 工程下，创建 HelloWorld 类

Maven 项目的目录结构:
maven-project01 |--- src (源代码目录和测试代码目录) |--- main (源代码目录) |--- java (源代码 java 文件目录) |--- resources (源代码配置文件目录) |--- test (测试代码目录) |--- java (测试代码 java 目录) |--- resources (测试代码配置文件目录) |--- target (编译、打包生成文件存放目录)

5、编写 HelloWorld，并运行

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello Maven ...");
    }
}

3.2.2 POM 配置详解

POM (Project Object Model) ：指的是项目对象模型，用来描述当前的 maven 项目。

使用 pom.xml 文件来实现

pom.xml 文件：

<?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">
    <!-- POM模型版本 -->
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <!-- 当前项目坐标 -->
    <groupId>com.itheima</groupId>
    <artifactId>maven_project1</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <!-- 打包方式 -->
    <packaging>jar</packaging>

</project>

pom 文件详解：

<project> ：pom 文件的根标签，表示当前 maven 项目
<modelVersion> ：声明项目描述遵循哪一个 POM 模型版本
- 虽然模型本身的版本很少改变，但它仍然是必不可少的。目前 POM 模型版本是 4.0.0
坐标：<groupId>、<artifactId>、<version>
- 定位项目在本地仓库中的位置，由以上三个标签组成一个坐标
<packaging> ：maven 项目的打包方式，通常设置为 jar 或 war（默认值：jar）

3.2.3 Maven 坐标详解

什么是坐标？

Maven 中的坐标是==资源的唯一标识== , 通过该坐标可以唯一定位资源位置
使用坐标来定义项目或引入项目中需要的依赖

Maven 坐标主要组成

groupId：定义当前 Maven 项目隶属组织名称（通常是域名反写，例如：com.itheima）
artifactId：定义当前 Maven 项目名称（通常是模块名称，例如 order-service、goods-service）
version：定义当前项目版本号

如下图就是使用坐标表示一个项目：

注意：
上面所说的资源可以是插件、依赖、当前项目。
我们的项目如果被其他的项目依赖时，也是需要坐标来引入的。

3.3 导入 Maven 项目

方式 1：使用 Maven 面板，快速导入项目

打开 IDEA，选择右侧 Maven 面板，点击 + 号，选中对应项目的 pom.xml 文件，双击即可

说明：如果没有 Maven 面板，选择 View => Appearance => Tool Window Bars

方式 2：使用 idea 导入模块项目

File => Project Structure => Modules => + => Import Module

找到要导入工程的 pom.xml

## 4. 依赖管理

4.1 依赖配置

依赖：指当前项目运行所需要的 jar 包。一个项目中可以引入多个依赖：

例如：在当前工程中，我们需要用到 logback 来记录日志，此时就可以在 maven 工程的 pom.xml 文件中，引入 logback 的依赖。具体步骤如下：

在 pom.xml 中编写<dependencies>标签
在<dependencies>标签中使用<dependency>引入坐标
定义坐标的 groupId、artifactId、version

<dependencies>
    <!-- 第1个依赖 : logback -->
    <dependency>
        <groupId>ch.qos.logback</groupId>
        <artifactId>logback-classic</artifactId>
        <version>1.2.11</version>
    </dependency>
    <!-- 第2个依赖 : junit -->
    <dependency>
        <groupId>junit</groupId>
        <artifactId>junit</artifactId>
        <version>4.12</version>
    </dependency>
</dependencies>

点击刷新按钮，引入最新加入的坐标
- 刷新依赖：保证每一次引入新的依赖，或者修改现有的依赖配置，都可以加入最新的坐标

注意事项：
如果引入的依赖，在本地仓库中不存在，将会连接远程仓库 / 中央仓库，然后下载依赖（这个过程会比较耗时，耐心等待）
如果不知道依赖的坐标信息，可以到 mvn 的中央仓库（https://mvnrepository.com/）中搜索

添加依赖的几种方式：

利用中央仓库搜索的依赖坐标
利用 IDEA 工具搜索依赖
熟练上手 maven 后，快速导入依赖

4.2 依赖传递

4.2.1 依赖具有传递性

早期我们没有使用 maven 时，向项目中添加依赖的 jar 包，需要把所有的 jar 包都复制到项目工程下。如下图所示，需要 logback-classic 时，由于 logback-classic 又依赖了 logback-core 和 slf4j，所以必须把这 3 个 jar 包全部复制到项目工程下

我们现在使用了 maven，当项目中需要使用 logback-classic 时，只需要在 pom.xml 配置文件中，添加 logback-classic 的依赖坐标即可。

在 pom.xml 文件中只添加了 logback-classic 依赖，但由于 maven 的依赖具有传递性，所以会自动把所依赖的其他 jar 包也一起导入。

依赖传递可以分为：

直接依赖：在当前项目中通过依赖配置建立的依赖关系
间接依赖：被依赖的资源如果依赖其他资源，当前项目间接依赖其他资源

比如以上图中：

projectA 依赖了 projectB。对于 projectA 来说，projectB 就是直接依赖。
而 projectB 依赖了 projectC 及其他 jar 包。那么此时，在 projectA 中也会将 projectC 的依赖传递下来。对于 projectA 来说，projectC 就是间接依赖。

4.2.2 排除依赖

问题：之前我们讲了依赖具有传递性。那么 A 依赖 B，B 依赖 C，如果 A 不想将 C 依赖进来，是否可以做到？

答案：在 maven 项目中，我们可以通过排除依赖来实现。

什么是排除依赖？

排除依赖：指主动断开依赖的资源。（被排除的资源无需指定版本）

<dependency>
    <groupId>com.itheima</groupId>
    <artifactId>maven-projectB</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <!--排除依赖, 主动断开依赖的资源-->
    <exclusions>
    	<exclusion>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
        </exclusion>
    </exclusions>
</dependency>

依赖排除示例：

maven-projectA 依赖了 maven-projectB，maven-projectB 依赖了 Junit。基于依赖的传递性，所以 maven-projectA 也依赖了 Junit

使用排除依赖后

4.3 依赖范围

在项目中导入依赖的 jar 包后，默认情况下，可以在任何地方使用。

如果希望限制依赖的使用范围，可以通过<scope>标签设置其作用范围。

作用范围：

主程序范围有效（main 文件夹范围内）
测试程序范围有效（test 文件夹范围内）
是否参与打包运行（package 指令范围内）

如上图所示，给 junit 依赖通过 scope 标签指定依赖的作用范围。那么这个依赖就只能作用在测试环境，其他环境下不能使用。

scope 标签的取值范围：

scope值

主程序

测试程序

打包（运行）

范例

compile（默认）

log4j

test

junit

provided

servlet-api

runtime

jdbc 驱动

4.4 生命周期

4.4.1 介绍

Maven 的生命周期就是为了对所有的构建过程进行抽象和统一。描述了一次项目构建，经历哪些阶段。

在 Maven 出现之前，项目构建的生命周期就已经存在，软件开发人员每天都在对项目进行清理，编译，测试及部署。虽然大家都在不停地做构建工作，但公司和公司间、项目和项目间，往往使用不同的方式做类似的工作。

Maven 从大量项目和构建工具中学习和反思，然后总结了一套高度完美的，易扩展的项目构建生命周期。这个生命周期包含了项目的清理，初始化，编译，测试，打包，集成测试，验证，部署和站点生成等几乎所有构建步骤。

Maven 对项目构建的生命周期划分为 3 套（相互独立）：

clean：清理工作。
default：核心工作。如：编译、测试、打包、安装、部署等。
site：生成报告、发布站点等。

三套生命周期又包含哪些具体的阶段呢, 我们来看下面这幅图:

我们看到这三套生命周期，里面有很多很多的阶段，这么多生命周期阶段，其实我们常用的并不多，主要关注以下几个：

• clean：移除上一次构建生成的文件

• compile：编译项目源代码

• test：使用合适的单元测试框架运行测试(junit)

• package：将编译后的文件打包，如：jar、war 等

• install：安装项目到本地仓库

Maven 的生命周期是抽象的，这意味着生命周期本身不做任何实际工作。在 Maven 的设计中，实际任务（如源代码编译）都交由插件来完成。

IDEA 工具为了方便程序员使用 maven 生命周期，在右侧的 maven 工具栏中，已给出快速访问通道

生命周期的顺序是：clean --> validate --> compile --> test --> package --> verify --> install --> site --> deploy

我们需要关注的就是：clean --> compile --> test --> package --> install

说明：在同一套生命周期中，我们在执行后面的生命周期时，前面的生命周期都会执行。

思考：当运行 package 生命周期时，clean、compile 生命周期会不会运行？
clean 不会运行，compile 会运行。因为 compile 与 package 属于同一套生命周期，而 clean 与 package 不属于同一套生命周期。

4.4.2 执行

在日常开发中，当我们要执行指定的生命周期时，有两种执行方式：

在 idea 工具右侧的 maven 工具栏中，选择对应的生命周期，双击执行
在 DOS 命令行中，通过 maven 命令执行

方式一：在 idea 中执行生命周期

选择对应的生命周期，双击执行

compile：

test：

package：

install：

clean：

方式二：在命令行中执行生命周期

进入到 DOS 命令行

5. 附录

5.1 更新依赖索引

有时候给 idea 配置完 maven 仓库信息后，在 idea 中依然搜索不到仓库中的 jar 包。这是因为仓库中的 jar 包索引尚未更新到 idea 中。这个时候我们就需要更新 idea 中 maven 的索引了，具体做法如下：

打开设置----搜索 maven----Repositories----选中本地仓库-----点击 Update

5.2 清理 maven 仓库

初始情况下，我们的本地仓库是没有任何 jar 包的，此时会从私服去下载（如果没有配置，就直接从中央仓库去下载），可能由于网络的原因，jar 包下载不完全，这些不完整的 jar 包都是以 lastUpdated 结尾。此时，maven 不会再重新帮你下载，需要你删除这些以 lastUpdated 结尾的文件，然后 maven 才会再次自动下载这些 jar 包。

如果本地仓库中有很多这样的以 lastUpadted 结尾的文件，可以定义一个批处理文件，在其中编写如下脚本来删除：

set REPOSITORY_PATH=E:\develop\apache-maven-3.6.1\mvn_repo
rem 正在搜索...

del /s /q %REPOSITORY_PATH%\*.lastUpdated

rem 搜索完毕
pause

操作步骤如下：

1). 定义批处理文件 del_lastUpdated.bat (直接创建一个文本文件，命名为 del_lastUpdated，后缀名直接改为 bat 即可 )

2). 在上面的 bat 文件上右键---》编辑 。修改文件：

修改完毕后，双击运行即可删除 maven 仓库中的残留文件。

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