Java入门系列16 -- Maven

Maven

Maven作为Apache组织中的一个项目，主要服务于基于Java平台的项目构建，依赖管理与项目信息管理；

项目构建工具

Ant构建，最早的构建工具，XML文件过大；
Maven构建，支持网络下载功能，专注于依赖管理，弥补了Ant的缺点；
Gradle构建，结合了Ant与Maven的优点，主要用于Android的管理工具；

Maven的四大特性

依赖管理系统，类似于iOS中Cocoapods工具，可使用groupId，artifactId，version三者组合坐标，其能唯一标识一个依赖；
- groupId：定义当前Maven项目所隶属的公司；
- artifactId：项目模块名称；
- version：项目版本；
多模块构建；
一致的项目结构；
一致的构建模型和插件机制；

Mac下Maven的安装与配置

首先检查JDK版本，JDK版本在1.7及其以上，终端输入java -version；
其次下载Maven，点击下载

Snip20211214_18.png

解压下载包，将解压之后的包放在/usr/local目录下，即/usr/local/apache-maven-3.8.4
然后配置Maven环境变量，终端cd到~目录下，执行open .bash_profile，然后输入Maven的环境变量配置，如下：

#配置Maven环境变量
export Maven_Home=/usr/local/apache-maven-3.8.4
export Java_Home=/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_311.jdk/Contents/Home
export PATH=$PATH:$Maven_Home/bin:$Java_Home/bin

其中Java_Home是JDK的目录，可通过/usr/libexec/java_home -V查询获得；
Maven环境变量配置完成后，重启终端，然后输入mvn -v，看到如下内容，表示Maven环境变量配置成功了；

image.png

Maven的命令

mvn -version：显示版本信息；
mvn clean：清理项目生产的临时文件，一般是模块下的target目录；
mvn compile：编译源代码，一般编译模块下的src/main/java目录；
mvn package：项目打包工具，会在模块下的target目录生成jar或者war等文件；
mvn test：测试命令，或执行src/test/java下junit的测试用例；
mvn install：将打包的jar/war文件复制到你的本地仓库中，供其他模块使用；
mvn deploy：将打包的文件发布到远程，提供给其他人员进行下载依赖；
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：打印出项目的整个依赖树；
mvn archetype:generate：创建Maven的普通Java项目；
mvn tomcat7:run：在tomcat容器中运行Web应用；
mvn jetty:run：调用jetty插件的Run目标在jetty Servlet容器中启动web应用；
运行mvn命令时，首先要定位maven项目的目录；
命令参数：
- - D 传入属性参数；
- - P 使用指定的Profile配置；

IDEA集成Maven环境

首先在集成Maven环境之前，对Maven中的文件作些许配置，找到Maven安装目录下的settings.xml文件，我的文件目录为/usr/local/apache-maven-3.8.4/conf/settings.xml，将此文件中的镜像换成阿里的镜像，如下所示：

<!-- 更换阿里镜像，加快依赖下载速度 -->
<mirror>
  <id>nexus-aliyun</id>
  <mirrorOf>central</mirrorOf>
  <name>Nexus aliyun</name>
  <url>http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public</url>
</mirror>

如下截图：

image.png

至于下载jar包的存放路径，这里不做更改，保持默认，默认存放在/Users/用户名/.m2/repository目录下；
然后打开IDEA，打开File -> New Projects Settings -> Preference for new Projects，输入Maven，配置如下：

image.png

IDEA利用Maven创建Java项目

进入File -> New -> Project，如下所示：

image.png

点击Next，进入如下；

image.png

如果是第一次创建，会去下载各种jar包，存放在/Users/用户名/.m2/repository目录下；

image.png

jar包下载完成，最后编译成功，如下所示：

image.png

新建编译命令，点击右上角的Edit Configurations，弹出如下：

Snip20211215_29.png

编译命令设置完成之后，点击执行，如下所示：

image.png

再新建一个打包命令，设置如下：

image.png

然后点击package命令，执行如下所示：

image.png

IDEA利用Maven创建Web项目

创建Web项目的基本流程与创建Java项目的基本一致；
详细流程如下：

Snip20211215_35.png

Snip20211215_36.png

Snip20211215_37.png

项目创建成功后，在pom.xml文件中作如下配置：

<?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">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

  <groupId>com.sf</groupId>
  <artifactId>maven03</artifactId>
  <version>1.0-SNAPSHOT</version>
  <packaging>war</packaging>

  <name>maven03 Maven Webapp</name>
  <!-- FIXME change it to the project's website -->
  <url>http://www.example.com</url>

  <!-- JDK版本设置 -->
  <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>

  <!-- 单元测试版本设置 -->
  <dependencies>
    <dependency>
      <groupId>junit</groupId>
      <artifactId>junit</artifactId>
      <version>4.13</version>
      <scope>test</scope>
    </dependency>
  </dependencies>

  <!-- 引入jetty与tomcat的maven插件 -->
  <build>
    <finalName>maven03</finalName>
    <plugins>
      <plugin>
        <!-- jetty插件 -->
        <groupId>org.mortbay.jetty</groupId>
        <artifactId>maven-jetty-plugin</artifactId>
        <version>6.1.25</version>
        <configuration>
          <!-- 热部署 每10秒扫描一次 -->
          <scanIntervalSeconds>10</scanIntervalSeconds>
          <!-- 可指定当前项目的站点名 -->
          <contextPath>/maven03</contextPath>
          <connectors>
            <connector implementation="org.mortbay.jetty.nio.SelectChannelConnector">
              <port>9090</port> <!-- 设置启动端口号 -->
            </connector>
          </connectors>
        </configuration>
      </plugin>

      <!-- tomcat插件 -->
      <plugin>
        <groupId>org.apache.tomcat.maven</groupId>
        <artifactId>tomcat7-maven-plugin</artifactId>
        <version>2.1</version>
        <configuration>
          <port>8080</port> <!-- 启动端口 默认8080 -->
          <path>/test</path> <!-- 项目站点名 对外访问路径 -->
          <uriEncoding>UTF-8</uriEncoding> <!-- 字符集 -->
          <server>tomcat7</server> <!-- 服务器名称 -->
        </configuration>
      </plugin>
    </plugins>
  </build>
</project>

其中junit的版本，可使用本地仓库中最新版本，可查看本地仓库中下载的版本，我的本地路径是/Users/liyanyan33/.m2/repository/junit/junit，版本如下：

image.png

这里配置了jetty与tomcat两种插件来启动服务，注意配置的对外访问路径与端口号；
创建jetty命令，启动服务，如下所示：

Snip20211215_38.png

Snip20211215_40.png

创建tomcat命令，启动服务，如下所示：

Snip20211215_39.png

Snip20211215_41.png

Maven仓库

对于Maven来说，仓库分为本地仓库和远程仓库；
当Maven在根据坐标寻找构件的时候，首先会查看本地仓库，若本地仓库存在目标构建，则直接使用，若本地仓库没有，会去远程仓库查找，发现构建下载到本地仓库之后再使用，若远程仓库也没有，就会出现报错；
远程仓库又分为以下三种：
- 中央仓库：Maven的默认配置，Maven下载jar的地方；
- 私服：是一种比较特殊的远程仓库，为了节省宽带和时间，在局域网内架设一个私有仓库服务器，用其代替外部的远程仓库；
- 其他公共库：例如阿里云仓库；
默认情况下，每个用户默认的本地仓库地址为/Users/用户名/.m2/repository，这个地址可以在/usr/local/apache-maven-3.8.4/conf/settings.xml文件中进行修改；

<!-- 本地仓库地址: 存放jar包 -->
<localRepository>自定义路径</localRepository>

Maven依赖包的查询，可点击这里，在搜索框中输入目标依赖包的名称即可，得到其详细信息；

Maven环境下构建多模块项目

这里分为四个模块来搭建项目；
- maven_parent模块：基模块(pom)；
- maven_controller模块：用来接收请求，响应数据的(war)
- maven_service模块：项目的业务逻辑层(jar)
- maven_dao模块：数据库访问层，例如JDBC(jar)
首先来创建maven_parent模块，如下所示：

Snip20211215_43.png

Snip20211215_45.png

其次创建maven_dao模块，如下所示：
- 在maven_parent项目的基础上创建Moudle；

Snip20211215_46.png

Snip20211215_48.png

Snip20211215_49.png

Snip20211215_50.png

再其次创建maven_service模块，步骤与创建maven_dao模块完全相同；
最后创建maven_controller模块，与创建maven_dao模块唯一区别选择的模版不同，其他步骤还是一样的，如下所示：

Snip20211215_52.png

所有模块创建完毕的项目结构如下所示：

image.png

接下来，修改模块的配置，针对maven_dao，maven_service，maven_controller三个模块的pom.xml文件进行修改；
- 设置JDK版本；
- 设置单元测试版本；
- 删除多余的配置；

image.png

再接下来，设置模块之间的依赖；
- maven_service依赖于maven_dao；
- maven_controller依赖于maven_service，且依赖于Servlet类；
首先在maven_service的pom.xml中引入maven_dao的依赖；
maven_dao的pom.xml中的内容，如下所示：

<groupId>com.sf</groupId>
<artifactId>maven_dao</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>

将其复制到maven_service的pom.xml中，如下所示：

image.png

然后在maven_controller的pom.xml文件中引入maven_service与Servlet的依赖，如下所示：

image.png

然后在maven_controller的pom.xml文件中引入tomcat插件，用于启动服务，所以其完整的pom.xml文件内容如下所示：

<?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">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

  <groupId>com.sf</groupId>
  <artifactId>maven_controller</artifactId>
  <version>1.0-SNAPSHOT</version>
  <packaging>war</packaging>

  <name>maven_controller Maven Webapp</name>
  <!-- FIXME change it to the project's website -->
  <url>http://www.example.com</url>

  <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>4.13</version>
      <scope>test</scope>
    </dependency>

    <!-- 引入maven_service层 -->
    <dependency>
      <groupId>com.sf</groupId>
      <artifactId>maven_service</artifactId>
      <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </dependency>

    <!-- 引入Servlet依赖 -->
    <dependency>
      <groupId>javax.servlet</groupId>
      <artifactId>javax.servlet-api</artifactId>
      <version>3.1.0</version>
      <scope>provided</scope>
    </dependency>
  </dependencies>

  <build>
    <finalName>maven_controller</finalName>

    <!-- 添加插件 -->
    <plugins>
      <!-- tomcat插件 -->
      <plugin>
        <groupId>org.apache.tomcat.maven</groupId>
        <artifactId>tomcat7-maven-plugin</artifactId>
        <version>2.1</version>
        <configuration>
          <port>8080</port> <!-- 启动端口 默认8080 -->
          <path>/web</path> <!-- 项目站点名 对外访问路径 -->
          <uriEncoding>UTF-8</uriEncoding> <!-- 字符集 -->
          <server>tomcat7</server> <!-- 服务器名称 -->
        </configuration>
      </plugin>
    </plugins>

  </build>
</project>

再然后要为maven_dao，maven_service，maven_controller和maven_parent分别配置install执行命令，如下所示：

image.png

再然后配置服务启动命令tomcat，如下所示：

image.png

在maven_dao中创建UserDao文件，内容如下：

package com.sf.dao;

public class UserDao {

    public static void TestDao() {
        System.out.println("UserDao Test");
    }
}

在maven_service中创建UserService文件，内容如下：

package com.sf.service;

import com.sf.dao.UserDao;

public class UserService {

    public static void testService() {
        System.out.println("UserService Test");
        //调用maven_dao层的方法
        UserDao.TestDao();
    }
}

在maven_controller中创建UserServlet文件，内容如下：

package com.sf.controller;

import com.sf.service.UserService;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;

@WebServlet("/user")
public class UserServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("UserServlet service");
        //调用maven_service层的方法
        UserService.testService();
    }
}

最后首先子模块maven_dao，maven_service，maven_controller依次执行install命令，然后主项目maven_parent执行install命令，最后执行tomcat命令，启动服务，待服务启动成功，浏览器输入http://localhost:8080/web/user，结果如下：

image.png

Maven的打包

通过Maven的简单配置，能实现不同环境下项目的整体打包；
创建一个Web项目，来实验打包的流程；
创建Java源文件夹java，并标记为源文件夹即蓝色的文件夹；
创建资源文件夹resources，并标记为源Resource Root，有三个小横杠，选中右击选择Mark Directory as
在resources目录下，创建三个不同环境的目录分别为dev，test，product，然后都为其创建db.properties与bean.properties文件；
在dev中的db.properties与bean.properties文件内容如下：

name=root
password=root

<bean>
    dev
</bean>

在test中的db.properties与bean.properties文件内容如下：

name=test
password=test

<bean>
    test
</bean>

在product中的db.properties与bean.properties文件内容如下：

name=product
password=product

<bean>
    product
</bean>

添加Profile配置到pom.xml文件中，内容如下：

  <!-- 打包配置 -->
  <profiles>
    <profile>
      <id>id</id>
      <properties>
        <env>dev</env>
        <activation>
          <activeByDefault>true</activeByDefault>
        </activation>
      </properties>
    </profile>

    <profile>
      <id>test</id>
      <properties>
        <env>test</env>
      </properties>
    </profile>

    <profile>
      <id>product</id>
      <properties>
        <env>product</env>
      </properties>
    </profile>

  </profiles>

设置资源文件配置到pom.xml文件中的build标签中，内容如下：

    <!-- 资源文件的配置 -->
    <resources>
      <resource>
        <directory>src/main/resources/${env}</directory>
      </resource>
      <resource>
        <directory>src/main/java</directory>
        <includes>
          <include>**/*.xml</include>
          <include>**/*.properties</include>
          <include>**/*.tld</include>
        </includes>
        <filtering>false</filtering>
      </resource>
    </resources>

最终pom.xml文件内容如下：

<?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">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

  <groupId>com.sf</groupId>
  <artifactId>maven03</artifactId>
  <version>1.0-SNAPSHOT</version>
  <packaging>war</packaging>

  <name>maven03 Maven Webapp</name>
  <!-- FIXME change it to the project's website -->
  <url>http://www.example.com</url>

  <!-- JDK版本设置 -->
  <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>

  <!-- 打包配置 -->
  <profiles>
    <profile>
      <id>id</id>
      <properties>
        <env>dev</env>
        <activation>
          <activeByDefault>true</activeByDefault>
        </activation>
      </properties>
    </profile>

    <profile>
      <id>test</id>
      <properties>
        <env>test</env>
      </properties>
    </profile>

    <profile>
      <id>product</id>
      <properties>
        <env>product</env>
      </properties>
    </profile>

  </profiles>

  <!-- 单元测试版本设置 -->
  <dependencies>
    <dependency>
      <groupId>junit</groupId>
      <artifactId>junit</artifactId>
      <version>4.13</version>
      <scope>test</scope>
    </dependency>
  </dependencies>

  <!-- 引入jetty与tomcat的maven插件 -->
  <build>
    <finalName>maven03</finalName>
    <!-- 资源文件的配置 -->
    <resources>
      <resource>
        <directory>src/main/resources/${env}</directory>
      </resource>
      <resource>
        <directory>src/main/java</directory>
        <includes>
          <include>**/*.xml</include>
          <include>**/*.properties</include>
          <include>**/*.tld</include>
        </includes>
        <filtering>false</filtering>
      </resource>
    </resources>

    <plugins>
      <plugin>
        <!-- jetty插件 -->
        <groupId>org.mortbay.jetty</groupId>
        <artifactId>maven-jetty-plugin</artifactId>
        <version>6.1.25</version>
        <configuration>
          <!-- 热部署 每10秒扫描一次 -->
          <scanIntervalSeconds>10</scanIntervalSeconds>
          <!-- 可指定当前项目的站点名 -->
          <contextPath>/maven03</contextPath>
          <connectors>
            <connector implementation="org.mortbay.jetty.nio.SelectChannelConnector">
              <port>9090</port> <!-- 设置启动端口号 -->
            </connector>
          </connectors>
        </configuration>
      </plugin>

      <!-- tomcat插件 -->
      <plugin>
        <groupId>org.apache.tomcat.maven</groupId>
        <artifactId>tomcat7-maven-plugin</artifactId>
        <version>2.1</version>
        <configuration>
          <port>8080</port> <!-- 启动端口 默认8080 -->
          <path>/test</path> <!-- 项目站点名 对外访问路径 -->
          <uriEncoding>UTF-8</uriEncoding> <!-- 字符集 -->
          <server>tomcat7</server> <!-- 服务器名称 -->
        </configuration>
      </plugin>
    </plugins>
  </build>
</project>

执行打包操作，为不同的环境创建打包命令；
package_dev：clean compile package -Pdev -Dmaven.test.skip=true
package_test：clean compile package -Ptest -Dmaven.test.skip=true
package_product：clean compile package -Pproduct -Dmaven.test.skip=true
创建过程如下所示：

image.png

最后执行不同的打包命令，生成不同环境下的war包；

Maven的依赖

在pom.xml文件中的dependencies标签下，可以包含多个dependenc依赖，每个依赖会包含以下元素：
- groupId，artifactId，version：依赖的基本坐标，能标识唯一的依赖；
- Type：依赖的类型，大部分情况下为jar；
- Scope：依赖的范围，有compile，test，provide，runtime，system范围的依赖；
- Optional：标记依赖是否可选；
- Exclusion：用来排出传递性依赖；
传递性依赖可能会造成依赖冲突；
例如 A->B->C 且 A->D->C
C可能是不同的版本，那么要选择合适版本的C 同时支持A；

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Java入门系列16 -- Maven

Maven

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