15Maven

Maven 是 Java 生态中最主流的项目构建和依赖管理工具，由 Apache 软件基金会开发。它通过标准化的项目结构、自动化的构建流程和集中式的依赖管理，解决了传统 Java 开发中 “jar 包混乱、构建步骤繁琐、项目结构不统一” 等问题，大幅提升了开发效率和团队协作能力。

## 作用

### 依赖管理（Dependency Management）

传统开发中，需要手动下载 jar 包（如spring-core.jar、mysql-connector.jar），并手动添加到项目中，容易出现 “版本冲突”“缺失依赖” 等问题。

Maven 通过 “坐标”（唯一标识一个 jar 包）自动管理依赖：

- 开发者只需在配置文件中声明依赖的坐标，Maven 会自动从远程仓库下载 jar 包，并放入本地仓库；
- 自动处理 “依赖传递”（如引入spring-webmvc会自动下载其依赖的spring-core、spring-beans等）；
- 提供依赖调解机制，解决多版本冲突（如默认选择 “路径最近” 或 “声明优先” 的版本）。

### 标准化项目结构

不同开发者可能习惯不同的项目目录结构（如 “src” 放源码还是 “java” 放源码），导致团队协作时难以统一。

Maven 定义了强制的项目结构标准，所有 Maven 项目的目录结构完全一致，开发者无需关心 “文件该放哪里”：

```text
项目根目录
├── pom.xml               // Maven核心配置文件（必选）
├── src
│   ├── main              // 主程序代码（必选）
│   │   ├── java          // Java源代码（如com/example/User.java）
│   │   └── resources     // 资源文件（如配置文件、XML、图片等）
│   └── test              // 测试代码（可选）
│       ├── java          // 测试源代码（如com/example/UserTest.java）
│       └── resources     // 测试资源文件
└── target                // 构建输出目录（自动生成，如class文件、jar包）
```

### 自动化构建流程

传统开发中，编译、测试、打包、部署等步骤需要手动执行（如javac编译、jar打包），步骤繁琐且易出错。Maven 将构建流程抽象为标准化的生命周期，通过简单的命令即可自动执行一系列步骤（如mvn package自动完成 “编译→测试→打包”），无需手动干预。

## 核心概念

### POM 文件（pom.xml）

POM（Project Object Model，项目对象模型）是 Maven 项目的核心配置文件，位于项目根目录，包含项目的所有元信息（如名称、版本、依赖、插件等）。

一个简单的pom.xml示例：

```xml
<?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.example</groupId>   
    <artifactId>my-project</artifactId> 
    <version>1.0.0</version>         
    <name>My First Maven Project</name>

<dependencies>
        
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>  
            <artifactId>spring-core</artifactId>     
            <version>5.3.20</version>                
        </dependency>

<dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.13.2</version>
            <scope>test</scope>  
        </dependency>
    </dependencies>
</project>
```

### 仓库（Repository）

仓库是 Maven 存储 jar 包的地方，分为三类：

| 仓库类型 | 作用                                                         | 位置示例                                                     |
| -------- | ------------------------------------------------------------ | ------------------------------------------------------------ |
| 本地仓库 | 缓存从远程仓库下载的 jar 包，项目优先从本地仓库获取依赖（避免重复下载）。 | 默认为用户目录下的.m2/repository（如C:\Users\用户名\.m2\repository）。 |
| 远程仓库 | 团队内部或公司共享的仓库（如 Nexus），存储私有 jar 包（如公司内部开发的组件）。 | `http://localhost:8081/nexus/content/repositories/internal/` |
| 中央仓库 | Maven 官方维护的公共仓库，包含几乎所有开源 jar 包（默认配置，无需手动添加）。 | `https://repo.maven.apache.org/maven2/`                      |

依赖查找顺序：本地仓库 → 远程仓库（若配置） → 中央仓库。

### 生命周期（Lifecycle）

Maven 将项目构建过程拆分为标准化的生命周期，每个生命周期包含一系列 “阶段”（Phase），阶段按顺序执行（执行后面的阶段会自动触发前面的所有阶段）。

核心生命周期有三个：

| 生命周期        | 作用               | 核心阶段（按执行顺序）                                       |
| --------------- | ------------------ | ------------------------------------------------------------ |
| clean           | 清理构建产物       | clean：删除target目录（构建输出）。                          |
| default（核心） | 项目构建的核心流程 | compile：编译src/main/java的源代码；test：运行src/test/java的测试用例；package：将编译后的代码打包（如 jar、war）；install：将包安装到本地仓库（供其他项目依赖）；deploy：将包部署到远程仓库（供团队共享）。 |
| site            | 生成项目文档       | site：生成项目站点文档（如 API 文档、测试报告）；site-deploy：部署文档到远程服务器。 |

### 依赖范围（Scope）

依赖范围控制依赖在哪些生命周期阶段生效（如测试阶段是否可用、运行时是否需要打包），常用范围：

| 范围     | 编译期 | 测试期 | 运行期 | 打包时是否包含 | 典型场景                                                  |
| -------- | ------ | ------ | ------ | -------------- | --------------------------------------------------------- |
| compile  | ✅      | ✅      | ✅      | ✅              | 核心依赖（如spring-core）。                               |
| test     | ❌      | ✅      | ❌      | ❌              | 测试依赖（如junit）。                                     |
| provided | ✅      | ✅      | ❌      | ❌              | 容器已提供的依赖（如servlet-api，Tomcat 已包含）。        |
| runtime  | ❌      | ✅      | ✅      | ✅              | 运行时依赖（如mysql-connector，编译时无需，运行时需要）。 |

### 插件（Plugin）

Maven 的所有构建任务（如编译、测试、打包）都由插件执行，插件是 Maven 的 “工具”。例如：

- maven-compiler-plugin：负责 Java 代码编译（指定 JDK 版本）；
- maven-surefire-plugin：负责运行 JUnit 测试；
- maven-jar-plugin：负责将项目打包为 jar 包。

插件配置通常放在pom.xml的\<build>\<plugins>中，例如指定编译的 JDK 版本：

```xml
<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
            <version>3.8.1</version>
            <configuration>
                <source>1.8</source> 
                <target>1.8</target> 
            </configuration>
        </plugin>
    </plugins>
</build>
```

## 常用命令

通过命令行或 IDE（如 IDEA、Eclipse）的 Maven 插件执行，常用命令：

| 命令            | 作用                                                         |
| --------------- | ------------------------------------------------------------ |
| mvn clean       | 执行clean生命周期的clean阶段：删除target目录。               |
| mvn compile     | 执行default生命周期的compile阶段：编译src/main/java源代码（输出到target/classes）。 |
| mvn test        | 执行default生命周期到test阶段：编译并运行src/test/java的测试用例（输出测试报告到target/surefire-reports）。 |
| mvn package     | 执行default生命周期到package阶段：编译→测试→打包（输出 jar/war 到target目录）。 |
| mvn install     | 执行default生命周期到install阶段：打包后，将包安装到本地仓库（供其他项目依赖）。 |
| mvn deploy      | 执行default生命周期到deploy阶段：将包部署到远程仓库（需配置远程仓库地址）。 |
| mvn help:system | 查看 Maven 环境变量（验证 Maven 是否安装成功）。             |