每个阿里程序员都必须搞懂的Maven基础知识

以前的日子

以前我们写代码时，jar包都默认放在一个叫 /lib 的目录下，然后把该目录设置为classpath可以读取到的目录，如下图所示：

某一天我们新加了一个功能，需要用到一个比较古老的 z.jar 包，这时我们到网上去各种搜索，由于比较罕见，最终在某个 xxx软件园 中找到了他。然后我们把 z.jar 包拷贝到 /lib 目录下：

这时运行后报了一堆的错，原因是 z.jar 包有很多的依赖项，分别是 z1.jar , z2.jar , z3.jar。这时的你是否有种想要骂人的冲动？但是冲动归冲动，代码还是要写，jar包还是要找，自己挖的坑，哭着也要填完啊。

历经千难万险，终于在1个博客中找到了 z1.jar , z2.jar , z3.jar 的下载链接，但是需要支付积分才能下载。。为了得到这些jar包，我们又注册了一个账号，发了几个评论，赚到足够的积分后，终于把那三个jar包下载下来了。然后赶紧把他们拷贝到 /lib下去：

凑够了jar包之后，再次运行项目，终于能成功运行了，真是谢天谢地！

过了半个月，老板说我们 项目A 非常不错，现在我们准备再启动一个 项目B 作为他的兄弟项目。这时你开始搭建 项目B 的框架了，把所有需要用到的jar包从 项目A 拷贝到 项目B 中：

从此你又开始了打怪升级的日子了。

现在的日子

随着科技的发展，改革开放的浪潮席卷了大地，也席卷了IT界，一大堆生产力工具被创造出来了，俗话说的好，工欲善其事必先利其器。有了好的生产力工具，要做的事必定是事半功倍！而 Maven 就是一种为了解放我们程序猿的生产力工具。

程序猿在日常工作中需要用到大量的jar包，有的是框架包如：netty，sentinel等，有的是工具包如：hutool，有的是公司内部的私有包如：xx-framework等等。

一个项目中可能充斥着各种各样的jar包，如果我们用手工的方式去一个一个的管理的话，那样就会迷失在jar包的海洋里，这时我们通过 Maven 这种管理jar包的工具来帮助我们解决这个繁琐又棘手的问题，可以让我们专心于自己的功能与业务。

其实 Maven 是一套软件工程管理和整合工具。他有很多的功能包括但不限于以下几点：

• 工程的创建、构建、测试

• 依赖的管理

• 仓库的管理

• 自动化部署

• 。。。

我们日常中用的最多的可能就是工程与依赖的管理了，其他的用到的频率不多。

有了 Maven 之后，我们：

• 不需要为每个项目都创建一个 /lib 目录用来存放各种jar包了

• 不需要为到哪去寻找我需要的jar包而发愁了

• 不需要为引用的jar包去寻找他所依赖的jar包了

• 。。。

结构

下面是一个典型的maven项目的结构图：

仓库

在 Maven 的术语中，仓库是一个位置(place)，例如目录，可以存储所有的工程 jar 文件、library jar 文 件、插件或任何其他的工程指定的文件。

严格意义上说，Maven 只有两种类型的仓库:

• 本地(local)

• 远程(remote)

本地仓库

Maven 的本地仓库是机器上的一个文件夹。它在你第一次运行任何 maven 命令的时候创建。

Maven 的本地仓库保存你的工程的所有依赖(library jar、plugin jar 等)。当你运行一次 Maven 构建时，Maven 会自动下载所有依赖的 jar 文件到本地仓库中。它避免了每次构建时都引用存放在远程仓库上的依赖文件。

Maven 的本地仓库默认被创建在 ${user.home}/.m2/repository 目录下。要修改默认位置，只要在 settings.xml 文件中定义另一个路径即可，例如：

<localRepository>/anotherDirectory/.m2/respository</localRepository>

远程仓库

Maven 的远程仓库可以是任何其他类型的存储库，可通过各种协议，例如 file：//和 http：// 来访问。

这些存储库可以是由第三方提供的可供下载的远程仓库，例如Maven 的中央仓库(central repository)：

repo.maven.apache.org/maven2

uk.maven.org/maven2

也可以是在公司内的FTP服务器或HTTP服务器上设置的内部存储库，用于在开发团队和发布之间共享私有的 artifacts。

中央仓库

Maven 的中央仓库是 Maven 社区维护的，里面包含了大量常用的库，我们可以直接引用，但是前提是我们的项目能够访问外网。

私有仓库

除了 Maven 的中央仓库外，还有一种就是私有仓库，这种仓库通常都是企业内部创建的一个私有库，用于一些内部jar包的维护与共享。由于网络原因和鉴于安全性的考虑，很多公司的内外网是隔离的，要想直接访问中央仓库是不可能的，并且直接把内部资源暴露在互联网上也是非常危险的，所以这时就需要创建一个私有库。

那这些仓库之间的关系是怎样的呢？或者说一个 Maven 项目想要获取一个jar包的话，他该从哪个仓库中去获取呢？下图就是一个简单的描述：

首先 Maven 会到本地仓库中去寻找所需要的jar吧，如果找不到就会到配置的私有仓库中去找，如果私有仓库中也找不到的话，就会到配置的中央仓库中去找，如果还是找不到就会报错。但是这中间只要在某一个仓库中找到了就会返回了，除非仓库中有更新的版本，或者是snapshot版本。

那么 Maven 的远程仓库是怎么配置的呢？假设我们要配置一个中央仓库，可以像下面这样配置：

<project>	
...	
    <profiles>	
        <profile>  	
            <id>central</id>  	
            <repositories>	
                <repository>	
                    <id>Central</id>	
                    <name>Central</name>	
                    <url>http://repo.maven.apache.org/maven2/</url>	
                </repository>	
            </repositories>	
        </profile>	
    </profiles>	
    <activeProfiles>	
        <activeProfile>central</activeProfile>	
    </activeProfiles>	
...	
</project>

最佳实践

但是官方并不推荐直接配置远程仓库，例如直接配置一个中央仓库，而是通过 仓库管理器来下载我们所需要的jar包。试想一下如果你所在的公司有几千甚至上万的开发者，每个人都单独配置一个中央仓库，那每个人都到中央仓库中去下载所需的jar，这就退化成最原始的模式，并且是一个巨大的资源浪费。

那什么是 仓库管理器 呢？仓库管理器是一种专用服务器应用程序，目的是用来管理二进制组件的存储库。对于任何使用 Maven 的项目，仓库管理器的使用被认为是必不可少的最佳实践。

仓库管理器提供了以下基本用途：

• 充当中央Maven存储库的专用代理服务器

• 提供存储库作为Maven项目输出的部署目标

使用仓库管理器可以获得以下优点和功能：

• 显著减少了远程存储库的下载次数，节省了时间和带宽，从而提高了构建性能

• 由于减少了对外部存储库的依赖，提高了构建稳定性

• 与远程SNAPSHOT存储库交互的性能提高

• 提供了一个有效的平台，用于在组织内外交换二进制工件，而无需从源代码中构建工件

• 。。。

已知的开源和商业存储库管理器有以下这些：

• Apache Archiva（开源）

• CloudRepo（商业）

• Cloudsmith套餐（商业）

• JFrog Artifactory开源（开源）

• JFrog Artifactory Pro（商业）

• Sonatype Nexus OSS（开源）

• Sonatype Nexus Pro（商业）

• packagecloud.io（商业）

镜像

Mirror 则相当于一个代理，它会拦截去指定的远程 Repository 下载构件的请求，然后从自己这里找出构件回送给客户端。配置 Mirror 的目的一般是出于网速考虑。

Repository 和 Mirror 是两个不同的概念：前者本身是一个仓库，可以堆外提供服务，而后者本身并不是一个仓库，它只是远程仓库的网络加速器。

需要注意的是很多本地仓库搭建工具往往也提供 Mirror 服务，比如Nexus就可以让同一个URL,既用作 internalrepository，又使它成为所有 repository 的 Mirror。

如果 仓库X 可以提供 仓库Y 存储的所有内容，那么就可以认为 X是Y的一个镜像。这也意味着，任何一个可以从某个仓库中获得的构件，都可以从它的镜像中获取。

举个例子：http://maven.net.cn/content/groups/public/ 是中央仓库 http://repo1.maven.org/maven2/ 在中国的镜像，由于地理位置的因素，该镜像往往能够提供比中央仓库更快的服务。

因此，可以在Maven中配置该镜像来替代中央仓库。在settings.xml中配置如下代码：

<settings>	
  ...	
  <mirrors>	
    <mirror>	
      <id>maven.net.cn</id>	
      <mirrorOf>central</mirrorOf>	
      <name>one of the central mirrors in china</name>	
      <url>http://maven.net.cn/content/groups/public/</url>	
    </mirror>	
  </mirrors>	
  ...	
</settings>

\的值为central，表示该镜像是中央仓库的镜像，任何对于中央仓库的请求都会转至该镜像，如下图所示：

对于镜像的最佳实践是结合私服。由于私服可以代理任何外部的公共仓库(包括中央仓库)，因此，对于组织内部的Maven用户来说，使用一个私服地址就等于使用了所有需要的外部仓库，这可以将配置集中到私服，从而简化Maven本身的配置。在这种情况下，任何需要的构件都可以从私服获得，私服就是所有仓库的镜像。

例如可以这样来配置一个代理所有仓库的镜像：

<settings>	
  ...	
  <mirrors>	
    <mirror>	
      <id>internal-repository</id>	
      <name>Internal Repository Manager</name>	
      <url>internal-repository-url</url>	
      <mirrorOf>*</mirrorOf>	
    </mirror>	
  </mirrors>	
  ...	
</settings>

\的值为星号，表示该镜像是所有Maven仓库的镜像，任何对于远程仓库的请求都会被转至： internal-repository-url 这个地址。

下面给出一张 Maven 官方的架构图：

生命周期

生命周期是由 一组 有 顺序 的 阶段 构成的一个整体，这么说可能有点绕，那让我们来关注他里面的几个重要的点：

• 一组：指的是可能有多个

• 顺序：指的是按照顺序执行，执行某一个阶段的指令时会依次先执行该阶段之前的指令

• 阶段：指的是具体要执行的内容

例如 Maven 有三个内置的构建生命周期： default， clean 和 site。每个生命周期都由一系列的阶段所构成，比如 default 生命周期的一个简易阶段如下，完整的生命周期请参考官方文档：

上图中的每一个节点都是一个 阶段 ，阶段的执行是按顺序的，一个阶段执行完成之后才会执行下一个阶段。比如我们执行了一个如下的指令：

mvn install

他实际会执行 install 阶段之前的所有阶段，然后才会执行 install 阶段本身。

PS：当我们的项目是多模块的，我们在最顶层执行该指令时，Maven 会遍历每一个子模块，依次执行所有的阶段。

坐标

说到 Maven 的坐标，我们首先就需要想到 GAV ，即 groupId artifactId version。由这三个属性就可以唯一确定一个jar包了。其中每个属性的意义如下：

• groupId：表示一个团体，可以是公司、组织等

• artifactId：表示团体下的某个项目

• version：表示某个项目的版本号

他们之间的关系是一对多的，即每个团体下可以有多个项目，每个项目可以有多个版本号，可以用下面这张图来表示：

依赖

Maven 核心特点之一是依赖管理。一旦我们开始处理多模块工程(包含数百个子模块或者子工程)的时候，模块 间的依赖关系就变得非常复杂，管理也变得很困难。针对此种情形，Maven 提供了一种高度控制的方法。

依赖传递

依赖传递很好理解，假设 B 依赖于 C，当 A 需要依赖 B 时，则 A 自动获得了对 C 的依赖。依赖传递有时非常好，当我们需要依赖很多jar包时，我们可以声明一个包来依赖所有的jar，然后只要依赖这个包就可以了。但是有时又很麻烦，因为很可能会造成依赖的冲突。

依赖冲突

当同一个项目中由于不同的jar包依赖了相同的jar包，此时就会发生依赖冲突的情况，如下图所示：

当项目中依赖了a和c，而a和c都依赖了b，这时就造成了冲突。为了避免冲突的产生，Maven 使用了两种策略来解决冲突，分别是 短路优先 和 声明优先 。

短路优先

短路优先的意识是，从项目一直到最终依赖的jar的距离，哪个距离短就依赖哪个，距离长的将被忽略掉。例如下图所示：

声明优先

声明优先的意思是，通过jar包声明的顺序来决定使用哪个，最先声明的jar包总是被选中，后声明的jar包则会被忽略，如下图所示：

依赖排除

如果我们只想引用我们直接依赖的jar包，而不想把间接依赖的jar包也引入的话，那可以使用依赖排除的方式，将间接引用的jar包排除掉，如下面的配置所示：

<exclusions>	
    <exclusion>	
        <groupId>excluded.groupId</groupId>	
        <artifactId>excluded-artifactId</artifactId>	
    </exclusion>	
</exclusions>

解决冲突

项目中出现冲突，大体都是因为上面所描述的原因，然后 Maven 在选择jar包时，选择了一个错的包，导致出现问题，这时我们就需要人为来干预他，告诉 Maven 使用哪个正取的包。下面让我举个例子来说明冲突产生后该如何解决。

我们原本运行得好好的一个项目，突然有一次启动的时候，报错了，如下图所示：

可以看到有报了一个 NoSuchMethodError ，看到这个错，多半都是因为冲突导致的。

错误说的是找不到 javax.servlet.ServletContext 类中的 getVirtualServerName 方法了，那我们在 idea 中搜索一下 javax.servlet.ServletContext 类，看看是否存在多个的情况，如下图所示：

可以发现确实在两个jar包中都找到了 javax.servlet.ServletContext 这个类，那我们打开他们看看哪个类没有我们需要方法：

可以很清楚的看到，在 servlet-api-3.0.jar 包中没有找到我们需要的方法，而 Maven 肯定是选择了这个包。那就让我们来看下依赖树吧，看看 Maven 是怎样选择了错误的包的。

在项目目录中输入如下指令：

mvn dependency:tree -Dverbose -Dincludes=javax.servlet:servlet-api

Maven 将打印出 servlet-api-3.0.jar 的包的依赖树，如下图所示：

然后在输入如下指令：

mvn dependency:tree -Dverbose -Dincludes=org.apache.tomcat.embed:tomcat-embed-core

Maven 将打印出 tomcat-embed-core-8.5.31.jar 的包的依赖树，如下图所示：

我们分析下原因，从 Maven 中打印出的依赖树来看，发现很奇怪的事：

servlet-api-3.0.jar 包是在 xx-service 模块中引入的，从 xx-web 到他的深度为6，

tomcat-embed-core-8.5.31.jar 包是在 xx-web 模块中引入的，从 xx-web 到他的深度为3。

那按照短路优先的规则，Maven 应该会选择 tomcat-embed-core-8.5.31.jar 包才对，现在没有选择他，那原因肯定只有一个了：声明优先！

说明 servlet-api-3.0.jar 包比 tomcat-embed-core-8.5.31.jar 包先声明。

我们发现 servlet-api-3.0.jar 包是在 xx-service 中被引入的，

而 tomcat-embed-core-8.5.31.jar 是在 spring-boot-starter-web 中被引入的。

那只要能证明在 xx-web 中 xx-service 先于 spring-boot-starter-web 声明就可以了，让我们去 xx-web 中看看：

事实证明了我们的猜想是正确的， xx-service 确实比 spring-boot-starter-web 先声明！

可以用图形表示成如下：

那知道原因了，要解决这个冲突，就很好办了，有两种方法：

• 在 xx-web 中将 xx-service 放到 spring-boot-starter-web 后面声明

• 在 xx-service 中找到引入 servlet-api-3.0.jar 包将他排除掉

依赖管理

聚合

将多个项目同时运行就称为聚合，如下就是一个多模块的项目：

<packaging>pom</packaging> 	
<modules>	
     <module>module-1</module>	
     <module>module-2</module>	
     <module>module-3</module>	
 </modules>

聚合的优势在于可以在一个地方编译多个 pom 文件。

PS：聚合时 packaging 必须要是 pom

继承

跟java类的继承类似，Maven 的继承特性也会继承父pom中的依赖，假设我们定义了一个父pom：

<groupId>com.houyi</groupId>	
<artifactId>maven-parent</artifactId> 	
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>	
<dependencyManagement>	
   <dependencies>	
        <dependency>	
            <groupId>junit</groupId> 	
            <artifactId>junit</artifactId> 	
            <version>${junit.version}</version> 	
            <scope>test</scope>	
      </dependency>	
      <dependency>	
            <groupId>mysql</groupId> 	
              <artifactId>mysql-connector-java</artifactId> 	
              <version>5.1.30</version>	
      </dependency>	
   </dependencies>	
</dependencyManagement>

然后在子pom中引入这个父pom：

<!-- 指定parent，说明是从哪个pom继承 -->	
<parent>	
    <groupId>com.houyi</groupId> 	
    <artifactId>maven-parent</artifactId> 	
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>	
    <!-- 指定相对路径 --> 	
    <relativePath>../maven-parent</relativePath>	
</parent>	
<!-- 只需要指明groupId + artifactId，就可以到父pom找到了，无需指明版本 -->	
<dependencies>	
  <dependency>	
        <groupId>junit</groupId> 	
        <artifactId>junit</artifactId> 	
  </dependency>	
  <dependency>	
        <groupId>mysql</groupId> 	
          <artifactId>mysql-connector-java</artifactId> 	
  </dependency>	
</dependencies>

使用dependencyManagement，可对依赖进行管理。子类只要不引用这个里面写的groupId + artifactId，则不会添加依赖，这样防止造成重复加了包：如果不使用dependencyManagement，那么只要写了dependency，子pom中会全部添加到依赖中，而其中很多包可能都用不上。

插件

插件是 Maven 的核心，所有执行的操作都是基于插件来完成的。

为了让一个插件中可以实现众多的相类似的功能，Maven 为插件设定了目标，一个插件中有可能有多个目标。其实生命周期中的每个阶段都是由插件的一个具体目标来执行的

例如可以用下面的方式配置一个插件：

<build>	
   <plugins>	
        <plugin> 	
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>	
             <artifactId>maven-source-plugin</artifactId> 	
             <version>2.2.1</version>	
            <!-- 配置执行 -->	
            <executions>	
                 <execution>	
                     <phase>package</phase>	
                     <goals>	
                        <goal>jar-no-fork</goal>	
                     </goals>	
                 </execution>	
              </executions>	
          </plugin>	
       </plugins>	
</build>

配置目标 goal 的目的是：这样在执行 mvnpackage 的时候，就会自动执行 mvn source:jar-no-fork了，jar-no-fork这个目标是用来进行源码打包的。

除了可以在build元素中配置插件，当然也可以在parent项目中，用pluginManagement来配置，然后在子项目继承即可使用。

PS：通过插件我们可以做很多事，比如通过mybatis-generator 我们可以生成很多DAO层的代码，再配合通用Mapper+lombok使用的话就可以使你的代码非常简洁，绝对的生产力工具！

指令

下面列举一些常用的 maven 指令：

指令参数

上面列举的只是比较通用的命令，其实很多命令都可以携带参数以执行更精准的任务。 Maven命令可携带的参数类型如下：

-D 传入属性参数

比如命令： mvnpackage-Dmaven.test.skip=true以 -D开头，将 maven.test.skip 的值设为 true ,就是告诉maven打包的时候跳过单元测试。

同理， mvn deploy-Dmaven.test.skip=true 代表部署项目并跳过单元测试。

-P 使用指定的Profile配置

比如项目开发需要有多个环境，一般为开发，测试，预发，正式4个环境，在pom.xml中的配置如下：

<profiles>	
  <profile>	
     <id>dev</id>	
     <properties>	
        <env>dev</env>	
     </properties>	
     <activation>	
        <activeByDefault>true</activeByDefault>	
     </activation>	
  </profile>	
  <profile>	
     <id>qa</id>	
     <properties>	
         <env>qa</env>	
     </properties>	
  </profile>	
  <profile>	
     <id>pre</id>	
     <properties>	
        <env>pre</env>	
     </properties>	
  </profile>	
  <profile>	
     <id>prod</id>	
     <properties>	
        <env>prod</env>	
     </properties>	
  </profile>	
</profiles>	
...	
<build>	
  <filters>	
        <filter>config/${env}.properties</filter>	
  </filters>	
  <resources>	
     <resource>	
        <directory>src/main/resources</directory>	
        <filtering>true</filtering>	
     </resource>	
  </resources>	
</build>

profiles定义了各个环境的变量 id， filters中定义了变量配置文件的地址，其中地址中的环境变量就是上面 profile中定义的值， resources中是定义哪些目录下的文件会被配置文件中定义的变量替换。

通过maven可以实现按不同环境进行打包部署，命令为:

mvn package -P dev

其中 dev 为环境的变量id,代表使用Id为 dev 的 profile。

-e 显示maven运行出错的信息

-o 离线执行命令,即不去远程仓库更新包

-X 显示maven允许的debug信息

-U 强制去远程更新snapshot的插件或依赖，默认每天只更新一次

举个例子

将自己的jar包部署到远程仓库去，可以使用 deploy 指令：

mvn deploy:deploy-file -DgroupId=<group-id> \	
  -DartifactId=<artifact-id> \	
  -Dversion=<version> \	
  -Dpackaging=<type-of-packaging> \	
  -Dfile=<path-to-file> \	
  -DrepositoryId=<id-to-map-on-server-section-of-settings.xml> \	
  -Durl=<url-of-the-repository-to-deploy>

最后说下我们为什么要学习maven，大概可以收获这些好处吧：

• 提高自己的生产力

• 更好的管理项目中的jar包

• 自己开发的jar包可以共享给别人

• 遇到jar包冲突问题可以不求人

• 。。。

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