三天急速通关JavaWeb基础知识：Day 3 依赖管理项目构建工具Maven

0 文章说明
1 介绍
2 安装与配置
- 2.1 安装
- 2.2 手动配置
3 创建Maven工程
4 Maven构建工程
5 Maven依赖管理
6 Maven工程Build构建配置
7 Maven依赖传递与依赖冲突
- 7.1 依赖传递
- 7.1 依赖冲突
8 Maven工程继承和聚合
- 8.1 工程继承
- 8.2 工程聚合
9 总结

0 文章说明

学习完Java基础知识，有一定前端基础，三天急速通关尚硅谷的JavaWeb教程，整理知识体系框架，并用Kimi，DeepSeek，Copliot辅助学习，第三天学习依赖管理项目构建工具之Maven。本文所提供的信息和内容仅供参考，作者和发布者不保证其准确性和完整性。

1 介绍

Maven是一个开源的项目管理和构建自动化工具，主要用于Java项目的构建、依赖管理和文档生成，核心是基于POM（Project Object Model，项目对象模型）的概念，通过一个统一的生命周期和配置文件（pom.xml），来管理项目的构建过程。

问题：
- 当依赖的Jar包越来越多，关系越来越复杂，手动导入肯定不可行。
- 项目编写完源代码之后是无法直接放在服务器上部署的，通过IDEA构建之后可以部署，如果脱离IDEA就需要用到专门的构建工具。
解决方案：
- Maven在通过简单编写配置文件pom.xml之后就能自动下载所需依赖库以及依赖需要的依赖，并且保证版本没有冲突、完成依赖版本管理。
- Maven可以管理项目的编译、测试、打包、部署等构建过程，并且开发者可以对构建过程进行扩展和定制，通过插件机制主动触发构建的各个过程。

2 安装与配置

2.1 安装

版本组合
目前开发环境的版本，注意正确配置JAVA_HOME和MAVEN_HOME等环境变量：
工具版本
Maven 3.9.1
JDK 17.0.2
IDEA 2024.1.7
Maven目录结构
bin：运行脚本
boot：plexus-classworlds类加载器框架
conf：核心配置文件
lib：运行时所需要的Java类库

工具	版本
`Maven`	3.9.1
`JDK`	17.0.2
`IDEA`	2024.1.7

2.2 手动配置

通过修改maven/conf/settings.xml配置文件，来修改maven的一些默认配置

配置本地仓库的保存路径

  <!-- localRepository
   | The path to the local repository maven will use to store artifacts.
   |
   | Default: ${user.home}/.m2/repository
  -->
  <localRepository>H:\Maven--PC\apache-maven-3.9.1\repo</localRepository>

配置中央仓库镜像

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

指定JDK编译版本

<!-- 放入profiles标签 -->
<profile>
    <id>jdk-17</id>
    <activation>
        <activeByDefault>true</activeByDefault>
        <jdk>17</jdk>
    </activation>
    <properties>
        <maven.compiler.source>17</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>17</maven.compiler.target>
        <maven.compiler.compilerVersion>17</maven.compiler.compilerVersion>
    </properties>
</profile>

关联IDEA
IDEA -> Settings -> Build, Execution, Deployment -> Maven -> 手动选择自己安装Maven，覆盖settings.xml路径，覆盖repository路径。

3 创建Maven工程

GAVP
创建Maven工程时，会配置一些属性，即GAVP（GroupID，ArtifactID，Version，Packaging），这些属性相当于给这个工程取了个独一无二的名字，以便Maven能识别，便于后面项目之间进行相互依赖的管理。
- GroupID
  格式：顶级域名.{公司/BU }.业务线.[子业务线]，最多 4 级。
  举例：com.taobao.tddl；com.alibaba.sourcing.multilang
- ArtifactID
  格式：产品线名-模块名
  举例：tc-client；uic-api
- Version
  格式：主版本号.次版本号.修订号
  举例：初始→1.0.0 修改bug → 1.0.1 功能调整 → 1.1.1
- Packaging
  - packaging 属性为 jar（默认值），代表普通的Java工程，打包以后是.jar结尾的文件。
  - packaging 属性为 war，代表Java的web工程，打包以后.war结尾的文件。
  - packaging 属性为 pom，代表不会打包，用来做继承的父工程。

创建Maven Java SE项目

<?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.cut</groupId>
    <artifactId>maven-basic</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
</project>

手动创建Maven Java Web项目
同Day 1 创建Java Web一样，Project Structure -> Project Settings -> Project栏指定JDK版本 -> Modules栏添加Web即可。

一般标准的Maven Java Web项目这里的web目录的位置需要调整，那就在刚刚添加Web的时候修改下默认值即可。

最终的项目目录
通过JBLJavaToWeb插件创建，IDEA安装插件之后，右键项目 -> JBLJavaToWeb 即可。

标准的Maven Web程序的目录：

|-- pom.xml                               # Maven 项目管理文件，描述项目的依赖和构建配置等信息。	
|-- src
    |-- main                              # 项目主要代码
    |   |-- java                          # Java 源代码目录
    |   |   `-- com/example/myapp         # 开发者代码主目录
    |   |       |-- controller            # 存放 Controller 层代码的目录
    |   |       |-- service               # 存放 Service 层代码的目录
    |   |       |-- dao                   # 存放 DAO 层代码的目录
    |   |       `-- model                 # 存放数据模型的目录
    |   |-- resources                     # 资源目录，存放配置文件、静态资源等
    |   |   |-- log4j.properties          # 日志配置文件
    |   |   |-- spring-mybatis.xml        # Spring Mybatis 配置文件
    |   |   `-- static                    # 存放静态资源的目录
    |   |       |-- css                   # 存放 CSS 文件的目录
    |   |       |-- js                    # 存放 JavaScript 文件的目录
    |   |       `-- images                # 存放图片资源的目录
    |   `-- webapp                        # 存放 WEB 相关配置和资源
    |       |-- WEB-INF                   # 存放 WEB 应用配置文件
    |       |   |-- web.xml               # Web 应用的部署描述文件
    |       |   `-- classes               # 存放编译后的 class 文件
    |       `-- index.html                # Web 应用入口页面
    `-- test                              # 项目测试代码
        |-- java                          # 单元测试目录
        `-- resources                     # 测试资源目录

4 Maven构建工程

项目构建的定义
将源代码、依赖库和资源文件等转换成可执行或可部署的应用程序，在这个过程中包括编译源代码、链接依赖库、打包和部署等多个步骤。

Maven构建的常见命令

命令	描述
`mvn compile`	编译项目，生成`target`文件
`mvn package`	打包项目，生成`jar`或`war`文件
`mvn clean`	清理编译或打包后的项目结构
`mvn install`	打包后上传到`maven`本地仓库
`mvn deploy`	只打包，上传到`maven`私服仓库
`mvn site`	生成站点
`mvn test`	执行测试源码

构建生命周期
构建生命周期可以理解成是一组固定构建命令的有序集合，触发周期后的命令，会自动触发周期前的命令，周期包含若干命令，命令包含若干插件，最终实际进行构建操作的是插件，这里简要介绍两个生命周期：
- clean生命周期
  主要的作用是对项目编译生成文件进行清理：pre-clean -> clean -> post-clean。
- default生命周期
  定义了真正构建时所需要执行的所有步骤（简化版，实际复杂得多）：compile -> test -> package -> install -> deploy。

5 Maven依赖管理

通过配置pom.xml来实现依赖管理，下面是最基础的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">
	  <!-- 模型版本 -->
	  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
	
	  <!-- 公司或者组织的唯一标志,maven会将该项目打成的jar包放本地路径：/com/cut -->
	  <groupId>com.cut</groupId>
	
	  <!-- 项目的唯一ID，一个groupId下面可能多个项目，就是靠artifactId来区分的 -->
	  <artifactId>maven-basic</artifactId>
	
	  <!-- 版本号 -->
	  <version>1.0-SNAPSHOT</version>
	
	  <!--打包方式
	    默认：jar
	    jar指的是普通的java项目打包方式！ 项目打成jar包！
	    war指的是web项目打包方式！项目打成war包！
	    pom不会讲项目打包！这个项目作为父工程，被其他工程聚合或者继承！后面会讲解两个概念
	  -->
	  <packaging>war</packaging> 
</project>

通过dependency标签添加依赖，查询网站 maven仓库，可以定义变量管理版本号。

<properties>
	  <!--命名随便,内部制定版本号即可！-->
	  <log4j.version>4.12</junit.version>
	  <!-- 也可以通过 maven规定的固定的key，配置maven的参数！如下配置编码格式！-->
	  <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
	  <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
</properties>
<!-- 
   通过编写依赖jar包的gav必要属性，引入第三方依赖！
   scope属性是可选的，可以指定依赖生效范围！

 -->
<dependencies>
    <!-- 引入具体的依赖包 -->
    <dependency>
        <groupId>log4j</groupId>
        <artifactId>log4j</artifactId>
        <version>${log4j.version}</version>
        <!-- 依赖范围 -->
        <scope>runtime</scope>
    </dependency>
</dependencies>

scope标签依赖范围的说明

依赖范围	描述
compile	默认范围，适用于编译、测试和运行阶段。
test	仅在测试阶段有效，如JUnit。
provided	编译和测试阶段需要，运行时由容器提供，如Servlet API。
runtime	测试和运行阶段需要，编译时不需要，如JDBC驱动。
system	本地依赖，不推荐使用，影响项目可移植性。
import	仅用于`dependencyManagement`，导入其他POM的依赖管理配置。

6 Maven工程Build构建配置

修改默认构建的包名

<!-- 默认的打包名称：artifactid+verson.打包方式 -->
<build>
  <finalName>定义打包名称</finalName>
</build>

指定需要额外打包的文件（默认打包路径之外的文件）

<build>
    <!--设置要打包的资源位置-->
    <resources>
        <resource>
            <!--设置资源所在目录-->
            <directory>src/main/java</directory>
            <includes>
                <!--设置包含的资源类型-->
                <include>**/*.xml</include>
            </includes>
        </resource>
    </resources>
</build>

配置依赖插件

<build>
  <plugins>
      <!-- tomcat插件 -->
      <plugin>
        <groupId>org.apache.tomcat.maven</groupId>
        <artifactId>tomcat7-maven-plugin</artifactId>
         <version>2.2</version>
          <configuration>
          <port>8090</port>
          <path>/</path>
          <uriEncoding>UTF-8</uriEncoding>
          <server>tomcat7</server>
        </configuration>
      </plugin>
    </plugins>
</build>

7 Maven依赖传递与依赖冲突

7.1 依赖传递

三个项目A，B，C，如果B依赖A，C依赖B，那么C中的包有几种情况：

C 依赖 B 时使用 compile 范围：可以传递。
C 依赖 B 时使用 test 或 provided 范围：不能传递。
C 依赖 B 时，若配置了<optional>true</optional>标签，则不能传递。

7.1 依赖冲突

当前项目的依赖链中有相同的包，那么选的最短路径的，路径相同选先声明的，除此以外，可以选择手动控制。

<dependency>
  <groupId>com.atguigu.maven</groupId>
  <artifactId>pro01-maven-java</artifactId>
  <version>1.0-SNAPSHOT</version>
  <scope>compile</scope>
  <!-- 使用excludes标签配置依赖的排除  -->
  <exclusions>
    <!-- 在exclude标签中配置一个具体的排除 -->
    <exclusion>
      <!-- 指定要排除的依赖的坐标（不需要写version） -->
      <groupId>commons-logging</groupId>
      <artifactId>commons-logging</artifactId>
    </exclusion>
  </exclusions>
</dependency>

8 Maven工程继承和聚合

8.1 工程继承

Maven 继承是指在 Maven 的项目中，让一个项目从另一个项目中继承配置信息的机制。

父工程用 <packaging>pom</packaging>，同时依赖用

<!-- 使用dependencyManagement标签配置对依赖的管理 -->
<!-- 被管理的依赖并没有真正被引入到工程 -->
<dependencyManagement>
    <dependencies>
	    <dependency>A</dependency>
	    <dependency>B</dependency>
	    <dependency>C</dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

子工程用**<parent>**标签，同时选择性继承父工程的dependency，不用写版本号（意味由父工程决定）

<parent>
  <!-- 父工程的坐标 -->
  <groupId>com.atguigu.maven</groupId>
  <artifactId>pro03-maven-parent</artifactId>
  <version>1.0-SNAPSHOT</version>
</parent>
<!-- 如果子工程坐标中的groupId和version与父工程一致，那么可以省略 -->
<!-- <groupId>com.atguigu.maven</groupId> -->
<artifactId>pro04-maven-module</artifactId>
<!-- <version>1.0-SNAPSHOT</version> -->

8.2 工程聚合

Maven 聚合是指将多个项目组织到一个父级项目中，以便一起构建和管理的机制，触发父工程构建命令、引发所有子模块构建。

<project>
  <groupId>com.example</groupId>
  <artifactId>parent-project</artifactId>
  <packaging>pom</packaging>
  <version>1.0.0</version>
  <modules>
    <module>child-project1</module>
    <module>child-project2</module>
  </modules>
</project>

9 总结

Maven的安装，关联IDEA，手动与插件创建工程，插件整合Tomcat，pom.xml添加依赖，至此能完美运行一个本地项目，之外再学习依赖传递冲突的解决，工程继承与聚合，能够完成复杂项目构建的管理。
其他用法，比如其他插件，site生命周期，nexus私服等不在急速冲刺系列，可以自己查询学习。