第二十二章 Maven

一、Maven

1. Maven 简介

Maven 是一个项目管理工具，可以对 Java 项目进行自动化的构建和依赖管理。Maven 在美国是一个口语化的词语，代表专家、内行的意思，约等于北京话中的老炮儿。有老炮儿在身边，项目经理可谓得心应手。

项目管理是一个很抽象的概念，既可以指技术上的管理工具，也可以指 "以人为本" 的管理手段（非技术因素）。无论是技术还是非技术，项目成败最大的责任人其实就是项目经理，而 Maven 就是项目经理的最得力助手。

如果我们抛开人为因素不提，仅从技术方面来说，Maven 提供了一种思想让团队更科学的管理和构建项目。Maven 采用配置文件的方式对项目的名称、版本号、项目依赖等等信息进行描述，使之结构清晰，任何人接手的成本将会变得很低。在项目构建时，利用 Maven 的 "约定大于配置" 的思想，实现自动化的构建， 如果读者熟悉 Ant，可以清醒的感知 Maven 比 Ant 脚本构建项目省去不少配置文件的内容。另外，一个项目往往依赖于其他的项目和第三方的组件才能顺利完成，Maven 提供了仓库的功能，让这些依赖项放进仓库中，项目可以随时从仓库中去取，如果其他项目组也需要这些依赖，同样也可以从仓库中去取，不必每个人去开源项目的站点去苦苦搜寻了。如此下来，人员的成本、软件维护的成本、沟通的成本、硬件的成本都降下来了。客户笑了、公司老板也笑了、项目经理笑了、团队里面的人员也笑了、Apache 社区看到这么多人在用也笑了。总之，使用 Maven 是件你好、我好、大家好的事情。

Maven 曾是 Jakarta 项目的子项目，后来成为由 Apache 软件基金会主持的独立 Apache 项目。在 Java 世界里，Jakarta 项目犹如长城一般的存在，铸就了丰功伟业。在 Apache 建立伊始，源码界犹如混沌未开化的洪荒之地，长满 C/C++ 的杂草，而 Java 刚刚漏出新芽。 当时 Apache 组织里面有很多 C 语言开发的项目，Java 还是一门小众语言。为了发展 Java Web 项目，一群有志之士聚集在一起，启动了 Jakarta 项目。 后来，Java 变得非常的火爆，以至于 Jakarta 项目囊括了众多基于 Java 语言的开源软件。最后，不得不把个别项目从 Jakarta 中独立出来，成为 Apache 软件基金会的顶级项目，例如：Struts，HttpClient，Tomcat，Ant，Maven，JMeter，Velocity，JMeter，Commons 等。一直到 2011 年 12 月，在所有子项目都被迁移为独立项目后，Jakarta 名称就不再使用了。Maven 诞生之初的目的是为了管理 Java 项目，后来 Maven 也可被用于构建和管理其他各种项目，例如 C#，Ruby，Scala 等语言编写的项目。

在 Maven 出现之前，Java 世界的项目管理工具一直由 Ant 统治着。而在此之后，又有 Gradle 逐渐在 Android 项目中作为配套打包工具流行开来。在目前看来，Maven 依旧是 Java 世界项目管理工具中的王者。

     

1.1 Maven 的组成

Maven 是一个项目管理工具，它包含了：项目对象模型 (POM，Project Object Model)，项目生命周期(Project Lifecycle)，依赖管理系统(Dependency Management System)和各种插件。插件主要用来实现生命周期各个阶段(phase)的目标(goal)。Maven 的组成如下所示：

     

1.2 什么是项目构建？

构建是什么呢？简单地说，构建就是软件项目生产的整个过程，这个过程应该包括：

（1）文档和代码的生成（有些项目会使用代码自动生成工具，比如数据库访问代码的逆向工程）。

（2）代码的编译、测试和打包。

（3）打包好的代码进行分发或者部署。

     

由此可见，项目的构建可绝不仅仅是编译软件这件事情。除了写代码，在项目层面做的大部分工作，都包含在构建的过程中。

有了 Maven 这个开源利器，构建中的这些过程都能够进行良好的定义，而且 Maven 能够帮我们串起来形成一个自动构建过程，这样比我们手动执行要高效得多。

   

1.3 项目依赖管理的噩梦

Java 最大的一个优势就是有非常强大的生态，整个生态中有无数的框架和 API 供人使用。我们在创建实际的项目过程中不可避免地需要用到这些框架和 API，而它们通常都是以 Jar 包的形式提供。 相信很多人都经历过 Jar Hell 的问题吧。事实上，让一个项目所依赖的外部 Jar 包保持正确的版本和最新的状态，是件非常苦逼的事情。我们编译项目的时候，需要在 ClassPath 上存放依赖的 Jar 包，而这些 Jar 包还会有其他依赖。你一定经历过递归地一个个去下载所有外部依赖的痛苦过程吧，并且还要确保下载的版本都是正确的，当项目越来越复杂的时候，这是件极其麻烦的事情。

Maven 的出现让我们获得了解脱，Maven 可以自动帮我们做依赖管理，我们需要做的就是在 POM 文件里指定依赖 Jar 包的名称、版本号，Maven 会自动下载，并递归地去下载依赖的进一步依赖。

另外，Maven 还提供一个非常方便的功能---快照依赖。快照依赖指的是那些还在开发中的内部依赖包。与其你经常地更新版本号来获取最新版本，不如直接依赖项目的快照版本。快照版本的每一个 Build 版本都会被下载到本地仓库，即使该快照版本已经在本地仓库了。使用快照依赖可以确保本地仓库中的每一个 Build 版本都是最新的，这对我们快速迭代开发是一个非常酷的特性。

   

1.4 Maven 学习要求

Maven 是 Java 项目构建工具，可以用于管理 Java 依赖，还可以用于编译、打包以及发布 Java 项目，类似于 JavaScript 生态系统中的 NPM。因此，每一位高级工程师或软件架构师，都应该至少具备以下两项 Maven 技能：

（1）熟练使用 Maven 构建项目；

（2）排查并调解项目依赖冲突；

   

2. Maven 的下载与安装

2.1 Maven 下载

Maven 官网地址是：https://maven.apache.org/index.html，如下图所示，重点关注图中红框的位置。

  

安装 Maven 3.3+ 需要 JDK 1.7 或者更高版本。

   

安装 Maven 对内存没有特殊要求，大约需要 10M 的硬盘空间即可。

   

当前版本是：Apache Maven 3.8.6，发布于 2022-06-06。

   

Maven的历史发布请移步这个页面：https://maven.apache.org/docs/history.html

   

    

Maven 官网下载地址是：https://maven.apache.org/download.cgi

   

Maven 官方下载地址：http://maven.apache.org/download.cgi，进入下载页面，找到下载文件，如下所示：

   

2.2 Maven 安装

下载完 Maven 之后，解压即可，如下图所示：

    

2.3 Maven 配置环境变量

环境变量，顾名思义，是一种变量，用于提供环境信息。它是给谁提供环境信息呢？答案是：命令行程序。

我们在命令行程序中执行某个命令的时候，操作系统是如何知道这个命令所对应的程序呢？这个时候，环境变量就被派上了用场。命令行程序从环境变量中找到这个命令所对应的程序，然后执行此程序。

接下来，我们需要配置 Maven 的环境变量。

第一步，新建第一个环境变量 MAVEN_HOME，如下所示：

   

变量名：MAVEN_HOME

变量值：D:\apache-maven-3.8.6

提醒：变量值部分根据自己的情况，自行设置即可，也就是 Maven 的解压文件目录。

第二步，编辑 Path 变量，新增：%MAVEN_HOME%\bin，如下所示：

   

提醒：

当项目比较大时，使用 Maven 生成项目需要占用大量内存，如果超过 Java 默认的最大可用内存，则会报 java.lang.OutOfMemeoryError。 解决此问题为设置 MAVEN_OPTS 环境变量，此方法一次设定，一劳永逸，为推荐方法。

MAVEN_OPTS 环境变量设置方法：在环境变量中添加一个新变量名为 MAVEN_OPTS，值为-Xms128m -Xmx512m（数值可以自定义，Xms 为初始内存，即最小内存，Xmx 为最大内存）

   

最后，验证是否安装成功。现在我们打开 cmd，输入：

mvn -v

  

会看到一些信息，如下图所示：

     

恭喜你，Maven 安装成功！

   

3. Maven 仓库

在 Maven 的术语中，仓库是一个位置。软件开发中不可避免的需要引入大量的第三方库，这些库所在的位置在 Maven 中被称为 "仓库"。 在 Maven 中任何一个依赖、插件或者项目构建的输出，都可以称之为 "构件"。Maven 仓库能帮助我们管理构件（主要是 JAR）。

   

Maven 仓库有三种类型：

- 本地仓库（local）：顾名思义就是本地本机放置构件的地方。Maven 从远程仓库下载下来的构件都存放在本地仓库中，项目可以从本地 Maven 仓库中获取自己所依赖的文件。

- 中央仓库（central）：Maven 中央仓库是由 Maven 社区提供的仓库，其中包含了大量常用的库。中央仓库是 Maven 官方提供的，可通过 http://search.maven.org/ 来访问。

- 远程私服（remote）：私服一般是指公司内部使用的仓库。运行 Maven 时，Maven 所需要的任何构件都是从本地仓库获取的，但是如果本地仓库没有，它就会尝试

从远程仓库中下载构件到本地仓库。如果 Maven 无法连接到远程仓库，将无法正常构建项目。

    

3.1 Maven 仓库原理介绍

使用 Maven 给我们带来的最直接的好处就是统一管理 Jar 包。那么这些 Jar 包存放在哪里呢？它们就在你的本地仓库中，默认地址位于 C:\Users\用户名 \.m2 目录下（当然也可以修改这个默认地址）。

实际上，我们可以将本地仓库理解为 "缓存"，目的是存放 Jar 包。开发项目时首先会从本地仓库中获取 Jar 包，当无法获取指定 Jar 包的时候，本地仓库会从远程仓库（或中央仓库）中下载 Jar 包，并 "缓存" 到本地仓库中以备将来使用。这样一来，本地仓库会随着项目的积累越变越大。

通过下面这张图可以清晰地表达项目、本地仓库、远程仓库之间的关系。