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Maven

Maven 是功能強(qiáng)大的構(gòu)建工具能夠幫我們自動化構(gòu)建過程，從清理、編譯、測試到生成報(bào)告，再到打包和部署。我們只需要輸入簡單的命令（如 mvn clean install），Maven 就會幫我們處理繁瑣的任務(wù)；它最大化的消除了構(gòu)建的重復(fù)，抽象了構(gòu)建生命周期，并且為絕大部分的構(gòu)建任務(wù)提供了已實(shí)現(xiàn)的插件。比如說測試，我們只需要遵循 Maven 的約定編寫好測試用例，當(dāng)我們運(yùn)行構(gòu)建的時(shí)候，這些測試便會自動運(yùn)行。除此之外，Maven 能幫助我們標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)建過程。在 Maven 之前，十個(gè)項(xiàng)目可能有十種構(gòu)建方式，但通過 Maven，所有項(xiàng)目的構(gòu)建命令都是簡單一致的。有利于促進(jìn)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的標(biāo)準(zhǔn)化。

構(gòu)建工具對比

Maven 是筆者接觸的第一個(gè)脫離于 IDE 的命令行構(gòu)建工具，筆者之前一直是基于 Visual Studio 下進(jìn)行 windows 驅(qū)動開發(fā)，并不是很能明白 Builder 與 IDE 之間的區(qū)別。依賴大量的手工操作。編譯、測試、代碼生成等工作都是相互獨(dú)立的，很難一鍵完成所有工作。手工勞動往往意味著低效，意味著容易出錯(cuò)。很難在項(xiàng)目中統(tǒng)一所有的 IDE 配置，每個(gè)人都有自己的喜好。也正是由于這個(gè)原因，一個(gè)在機(jī)器 A 上可以成功運(yùn)行的任務(wù)，到了機(jī)器 B 的 IDE 中可能就會失敗。

在 linux C 開發(fā)中我們常常使用 Make 進(jìn)行構(gòu)建，不過 Make 將自己和操作系統(tǒng)綁定在一起了；也就是說，使用Make，就不能實(shí)現(xiàn)（至少很難）跨平臺的構(gòu)建，這對于JAVA來說是非常不友好的。此外，Makefile 的語法也成問題，很多人抱怨 Make 構(gòu)建失敗的原因往往是一個(gè)難以發(fā)現(xiàn)的空格或 Tab 使用錯(cuò)誤。而在 Java 發(fā)展過程中常見的自動化構(gòu)建工具以 Ant、Maven、Gradle 為代表，整個(gè)自動化流程往往包含以下步驟：編譯源代碼、運(yùn)行單元測試和集成測試、執(zhí)行靜態(tài)代碼分析、生成分析報(bào)告、創(chuàng)建發(fā)布版本、部署到目標(biāo)環(huán)境、部署傳遞過程以及執(zhí)行冒煙測試和自動功能測試。

和 Make 一樣，Ant 也都是過程式的，開發(fā)者顯式地指定每一個(gè)目標(biāo)，以及完成該目標(biāo)所需要執(zhí)行的任務(wù)。針對每一個(gè)項(xiàng)目，開發(fā)者都需要重新編寫這一過程，這里其實(shí)隱含著很大的重復(fù)。Maven 是聲明式的，項(xiàng)目構(gòu)建過程和過程各個(gè)階段所需的工作都由插件實(shí)現(xiàn)，并且大部分插件都是現(xiàn)成的，開發(fā)者只需要聲明項(xiàng)目的基本元素，Maven 就執(zhí)行內(nèi)置的、完整的構(gòu)建過程。這在很大程度上消除了重復(fù)。

此外，Ant 是沒有依賴管理的，所以很長一段時(shí)間 Ant 用戶都不得不手工管理依賴，這是一個(gè)令人頭疼的問題。幸運(yùn)的是，Ant 用戶現(xiàn)在可以借助 Ivy 管理依賴。而對于 Maven 用戶來說，依賴管理是理所當(dāng)然的，Maven 不僅內(nèi)置了依賴管理，更有一個(gè)可能擁有全世界最多 Java 開源軟件包的中央倉庫，Maven 用戶無須進(jìn)行任何配置就可以直接享用。

而 Gradle 拋棄了 Maven 的基于 XML 的繁瑣配置；眾所周知 XML 的閱讀體驗(yàn)比較差，對于機(jī)器來說雖然容易識別，但畢竟是由人去維護(hù)的。取而代之的是 Gradle 采用了領(lǐng)域特定語言 Groovy 的配置，大大簡化了構(gòu)建代碼的行數(shù)。Maven 的設(shè)計(jì)核心 Convention Over Configuration 被 Gradle 更加發(fā)揚(yáng)光大，而 Gradle 的配置即代碼又超越了Maven。在 Gradle 中任何配置都可以作為代碼被執(zhí)行的，我們也可以隨時(shí)使用已有的 Ant 腳本（Ant task 是 Gradle 中的一等公民）、Java 類庫、Groovy 類庫來輔助完成構(gòu)建任務(wù)的編寫。在現(xiàn)代 Java 開發(fā)基礎(chǔ)系列文章中也有專門的章節(jié)講解 Gradle，筆者在 Android 與 Spring 項(xiàng)目構(gòu)建中也會優(yōu)先選擇 Gradle。

環(huán)境配置

Maven 的安裝也非常方便，可從 Apache 官方下載最新的 Maven 壓縮包然后解壓，也可以使用SDK Man 執(zhí)行安裝；如果是手動配置的話我們還需要配置設(shè)置下系統(tǒng)的環(huán)境變量：

• M2HOME: 指向Maven安裝目錄
• Path: 追加 Maven 安裝目錄下的 bin 目錄

在用戶目錄下，我們可以發(fā)現(xiàn) .m2 文件夾。默認(rèn)情況下，該文件夾下放置了 Maven 本地倉庫 .m2/repository。所有的 Maven 構(gòu)件（artifact）都被存儲到該倉庫中，以方便重用。默認(rèn)情況下，~/.m2 目錄下除了 repository 倉庫之外就沒有其他目錄和文件了，不過大多數(shù) Maven 用戶需要復(fù)制 M2HOME/conf/settings.xml 文件到 ~/.m2/settings.xml。

部分常用的Maven命令如下：

mvn -v # 查看maven版本

mvn compile # 編譯

mvn test # 測試

mvn package # 打包

mvn clean # 刪除 target

mvn install # 安裝jar包到本地倉庫中

mvn archetype:generate -DgroupId=co.hoteam -DartifactId=Zigbee -DarchetypeArtifactId=maven-archetype-quickstart -DinteractiveMode=false # 創(chuàng)建一個(gè)新工程

網(wǎng)絡(luò)代理

眾所周知的原因，國內(nèi)有時(shí)候并不能夠很順暢的訪問 Maven 的中央倉庫，往往我們需要訪問國內(nèi)的鏡像地址：

<mirror>
<id>CN</id>
<name>OSChina Central</name> 
<url>http://maven.oschina.net/content/groups/public/</url>
<mirrorOf>central</mirrorOf>
</mirror>

或者編輯 ~/.m2/settings.xml 文件（如果沒有該文件，則復(fù)制 $M2HOME/conf/settings.xml），添加代理配置如下：

<settings>
  ...
<pqroxies>
  <proxy>
    <id>my-proxy</id>
    <active>true</active>
    <protocol>http</protocol>
    <host>代理服務(wù)器主機(jī)名</host>
    <port>端口號</port>
    <!--
        <username>***</username>
        <password>***</password>
        <nonProxyHosts>repository.mycom.com|*.google.com</nonProxyHosts>
-->
  </proxy>
  </proxies>
  ...
</settings>

如果不行試試重啟機(jī)器或者eclipse等ide還不行試試下面這種方式：windows-->preferences-->maven-->installations add

這樣配置后將使用指定目錄下的maven，而非eclipse的maven內(nèi)置插件。

其他錯(cuò)誤處理

（1）有時(shí)候執(zhí)行mvn compile時(shí)候會爆出無法找到j(luò)unit的錯(cuò)誤，可能的解決方法有：

• 在Eclipse的Projects選項(xiàng)中使用Projects Clean
• 在pom.xml中引入junit依賴項(xiàng)，并且保證其scope為compile:

<dependency> <groupId>junit</groupId> <artifactId>junit</artifactId> <version>4.11</version> <scope>test</scope> </dependency>

（2）有時(shí)候在Eclipse下執(zhí)行mvn compile或者相關(guān)命令時(shí)，會報(bào)某某文件出現(xiàn)不識別字符或者非UTF-8編碼，此時(shí)可以做幾步檢查：

• 檢查對應(yīng)的Java文件是否有Bom頭
• 檢查對應(yīng)的Java文件的編碼
• 如果都沒有問題，在Eclipse中先將文件編碼設(shè)置為GBK，再改回UTF-8試試。

項(xiàng)目配置

就像 Make 的 Makefile，Ant 的 build.xml 一樣，Maven 項(xiàng)目的核心是 pom.xml。首先創(chuàng)建一個(gè)名為 hello-world 的文件夾，打開該文件夾，新建一個(gè)名為 pom.xml 的文件，輸入其內(nèi)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/maven-v4_0_0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<groupId>com.wx.mvn</groupId>
<artifactId>hello-world</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
<name>Maven Hello World Project</name>
</project>

文件結(jié)構(gòu)

• 代碼的第一行是 XML 頭，指定了該 xml 文檔的版本和編碼方式。緊接著是 project 元素，project 是所有 pom.xml 的根元素，它還聲明了一些 POM 相關(guān)的命名空間及 xsd 元素，雖然這些屬性不是必須的，但使用這些屬性能夠讓第三方工具（如 IDE 中的 XML 編輯器）幫助我們快速編輯 POM。
• 根元素下的第一個(gè)子元素 modelVersion 指定了當(dāng)前 POM 模型的版本，對于 Maven 2 及 Maven 3 來說，它只能是4.0.0。這段代碼中最重要的是 groupId，artifactId 和 version 三行。這三個(gè)元素定義了一個(gè)項(xiàng)目基本的坐標(biāo)，在Maven 的世界，任何的 jar、pom 或者 war 都是以基于這些基本的坐標(biāo)進(jìn)行區(qū)分的。
• groupId 定義了項(xiàng)目屬于哪個(gè)組，這個(gè)組往往和項(xiàng)目所在的組織或公司存在關(guān)聯(lián)，譬如你在 googlecode 上建立了一個(gè)名為 myApp 的項(xiàng)目，那么 groupId 就應(yīng)該是 com.googlecode.myapp，如果你的公司是 mycom，有一個(gè)項(xiàng)目為 myapp，那么 groupId 就應(yīng)該是 com.mycom.myapp。
• artifactId 定義了當(dāng)前 Maven 項(xiàng)目在組中唯一的 ID，我們?yōu)檫@個(gè) Hello World 項(xiàng)目定義 artifactId 為 hello-world，本書其他章節(jié)代碼會被分配其他的 artifactId。而在前面的 groupId 為 com.googlecode.myapp 的例子中，你可能會為不同的子項(xiàng)目（模塊）分配 artifactId，如：myapp-util、myapp-domain、myapp-web 等等。
• version 指定了 Hello World 項(xiàng)目當(dāng)前的版本——1.0-SNAPSHOT。SNAPSHOT 意為快照，說明該項(xiàng)目還處于開發(fā)中，是不穩(wěn)定的版本。隨著項(xiàng)目的發(fā)展，version 會不斷更新，如升級為 1.0、1.1-SNAPSHOT、1.1、2.0 等等。
• 最后一個(gè) name 元素聲明了一個(gè)對于用戶更為友好的項(xiàng)目名稱，雖然這不是必須的，但我還是推薦為每個(gè) POM 聲明 name，以方便信息交流。 沒有任何實(shí)際的 Java 代碼，我們就能夠定義一個(gè) Maven 項(xiàng)目的 POM，這體現(xiàn)了 Maven 的一大優(yōu)點(diǎn)，它能讓項(xiàng)目對象模型最大程度地與實(shí)際代碼相獨(dú)立，我們可以稱之為解耦，或者正交性，這在很大程度上避免了 Java 代碼和 POM 代碼的相互影響。比如當(dāng)項(xiàng)目需要升級版本時(shí)，只需要修改 POM，而不需要更改 Java 代碼；而在 POM 穩(wěn)定之后，日常的 Java 代碼開發(fā)工作基本不涉及 POM 的修改。

變量替換

在 pom.xml 定義 properties 標(biāo)簽

<properties>
 <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
 <spring.version>1.2.6</spring.version>
 <developer.organization><![CDATA[xy公司]]></developer.organization>
</properties>

以上內(nèi)容就改成了

<dependency>
 <groupId>org.springframework</groupId>
 <artifactId>spring-core</artifactId>
 <version>${spring.version}</version>
</dependency>
<dependency>
 <groupId>org.springframework</groupId>
 <artifactId>spring-aop</artifactId>
 <version>${spring.version}</version>
</dependency>

也可以使用 maven-properties 插件來支持外部變量

目錄結(jié)構(gòu)

項(xiàng)目主代碼和測試代碼不同，項(xiàng)目的主代碼會被打包到最終的構(gòu)件中（比如 jar），而測試代碼只在運(yùn)行測試時(shí)用到，不會被打包。默認(rèn)情況下，Maven 假設(shè)項(xiàng)目主代碼位于 src/main/java 目錄，我們遵循 Maven 的約定，創(chuàng)建該目錄，然后在該目錄下創(chuàng)建文件 com/wx/mvn/helloworld/HelloWorld.java，其內(nèi)容如下:

package com.wx.mvn.helloworld;

public class HelloWorld
{
public String sayHello()
    {
return "Hello Maven";
    }

public static void main(String[] args)
    {
        System.out.print( new HelloWorld().sayHello() );
    }
}

關(guān)于該 Java 代碼有兩點(diǎn)需要注意。首先，大部分情況下我們應(yīng)該把項(xiàng)目主代碼放到 src/main/java/ 目錄下（遵循Maven的約定），而無須額外的配置，Maven 會自動搜尋該目錄找到項(xiàng)目主代碼。其次，該 Java 類的包名是 com.wx.mvn.helloworld，這與我們之前在 POM 中定義的 groupId 和 artifactId 相吻合。一般來說，項(xiàng)目中 Java 類的包都應(yīng)該基于項(xiàng)目的 groupId 和 artifactId，這樣更加清晰，更加符合邏輯，也方便搜索構(gòu)件或者 Java 類。 代碼編寫完畢后，我們使用 Maven 進(jìn)行編譯，在項(xiàng)目根目錄下運(yùn)行命令 mvn clean compile 即可。Maven 首先執(zhí)行了clean:clean 任務(wù)，刪除 target/ 目錄，默認(rèn)情況下 Maven 構(gòu)建的所有輸出都在 target/ 目錄中；接著執(zhí)行 resources:resources 任務(wù)（未定義項(xiàng)目資源，暫且略過）；最后執(zhí)行 compiler:compile 任務(wù)，將項(xiàng)目主代碼編譯至 target/classes 目錄(編譯好的類為 com/wx/mvn/helloworld/HelloWorld.Class）。

倉庫配置

下面介紹一些 Maven 倉庫工作的原理。典型的一個(gè) Maven依賴下會有這三個(gè)文件：

maven-metadata.xml
maven-metadata.xml.md5
maven-metadata.xml.sha1

maven-metadata.xml里面記錄了最后deploy的版本和時(shí)間。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<metadata modelVersion="1.1.0">
  <groupId>io.github.hengyunabc</groupId>
  <artifactId>mybatis-ehcache-spring</artifactId>
  <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
  <versioning>
    <snapshot>
      <timestamp>20150804.095005</timestamp>
      <buildNumber>1</buildNumber>
    </snapshot>
    <lastUpdated>20150804095005</lastUpdated>
  </versioning>
</metadata>

其中 md5, sha1 校驗(yàn)文件是用來保證這個(gè) meta 文件的完整性。Maven 在編繹項(xiàng)目時(shí)，會先嘗試請求 maven-metadata.xml，如果沒有找到，則會直接嘗試請求到j(luò)ar文件，在下載 jar 文件時(shí)也會嘗試下載 jar 的 md5, sha1 文件。Maven 的 repository 并沒有優(yōu)先級的配置，也不能單獨(dú)為某些依賴配置 repository。所以如果項(xiàng)目配置了多個(gè)repository，在首次編繹時(shí)，會依次嘗試下載依賴。如果沒有找到，嘗試下一個(gè)，整個(gè)流程會很長。所以盡量多個(gè)依賴放同一個(gè)倉庫，不要每個(gè)項(xiàng)目都有一個(gè)自己的倉庫。如果想要使用本地file倉庫里，在項(xiàng)目的pom.xml里配置，如：