为什么我们需要Maven
編程項(xiàng)目構(gòu)建工具簡(jiǎn)介
在進(jìn)行編程操作的時(shí)候，我們常常會(huì)遇到很多與編程無關(guān)的項(xiàng)目管理工作，如下載依賴、編譯源碼、單元測(cè)試、項(xiàng)目部署等操作。一般的，小型項(xiàng)目我們可以手動(dòng)實(shí)現(xiàn)這些操作，然而大型項(xiàng)目這些工作則相對(duì)復(fù)雜。構(gòu)建工具是幫助我們實(shí)現(xiàn)一系列項(xiàng)目管理、測(cè)試和部署操作的工具。
軟件構(gòu)建（Software Build）是指軟件開發(fā)過程中涉及到的一系列處理工作，如將源代碼編譯成二進(jìn)制代碼，打包二進(jìn)制代碼，運(yùn)行自動(dòng)化測(cè)試等。為了方便編程人員的操作，人們開發(fā)了自動(dòng)構(gòu)建（Build Automation）工具來幫助人們處理這些工作。這篇博客將簡(jiǎn)單介紹構(gòu)建工具的概念。
- 一、為什么需要構(gòu)建工具
- 二、構(gòu)建工具的功能
- 三、流行的構(gòu)建工具
- 四、如何識(shí)別項(xiàng)目構(gòu)建工具
一、為什么需要構(gòu)建工具
在國內(nèi)高校的編程課中，比如，以合肥工業(yè)大學(xué)管理學(xué)院電子商務(wù)專業(yè)的編程課為例。一般都是從Java編程基礎(chǔ)教起，在安裝好JDK之后，開始使用一個(gè)記事本編寫一個(gè)HelloWorld.java，里面內(nèi)容是打印出Hello World。接下來教大家使用JCreator工具來編寫程序，實(shí)現(xiàn)輸出。之后的教學(xué)主要內(nèi)容在Java知識(shí)上，對(duì)于項(xiàng)目開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)則很少描述。于是很多同學(xué)不理解，為什么要用JCreator編寫程序，或者是JCreator很好用，為什么后面大家用Eclipse、IntelliJ IDEA這種工具來開發(fā)Java。
這些工具都是IDE，也就是為了方便開發(fā)人員組織代碼文件，管理項(xiàng)目而開發(fā)的。IDE其實(shí)也可以實(shí)現(xiàn)編譯、打包的功能。既然如此為何還需要構(gòu)建工具呢？為什么很多IDE軟件都提供了各種構(gòu)建工具插件呢？個(gè)人認(rèn)為，IDE本身是為了提供開發(fā)人員編程的工具，因此整合了項(xiàng)目管理和構(gòu)建的一些功能。而構(gòu)建工具的目標(biāo)是為了管理依賴、編譯、打包和部署。因此，后者更像是提供編程的依賴環(huán)境和外部包，并幫助發(fā)布部署項(xiàng)目的。它的對(duì)項(xiàng)目管理支持的功能和目標(biāo)比IDE更純粹也更強(qiáng)大（比如大部分構(gòu)建工具都有中央庫，收集了幾乎所有開源的外部包提供給開發(fā)者自動(dòng)導(dǎo)入外部包的功能，而一般IDE的這方面功能也是通過構(gòu)建工具實(shí)現(xiàn)的。同時(shí)，構(gòu)建工具幾乎都支持命令行運(yùn)行，來幫助我們打包、編譯和發(fā)布等，證明它并不是提供一個(gè)編寫代碼的環(huán)境，而是作為管理的工具存在。而IDE幾乎都是有界面，可以提供代碼編寫的）。此外，網(wǎng)絡(luò)上還有一些說法（https://www.oschina.net/question/558461_117208）：
一般而言.一個(gè)比較正規(guī)的項(xiàng)目都不會(huì)基于IDE 進(jìn)行構(gòu)建..一般會(huì)用ant, maven, gradle ,
為什么不用ide 呢?首先,是ide的選擇,有人喜歡,用vim,eclipse,intellijidea,收費(fèi)的,免費(fèi)的.
特別是公開的項(xiàng)目,你用什么IDE 相當(dāng)于為這個(gè)IDE 打廣告了..
所以,一般而言都是用構(gòu)建工具,而不是IDE .實(shí)際上各種IDE 也是基于各種構(gòu)建系統(tǒng),也正是不同的IDE,它們的構(gòu)建方式不同,所以要讓不同的IDE間能一起開發(fā),于是需要一個(gè)統(tǒng)一的構(gòu)建工具,只是你平時(shí)不關(guān)注而已..
對(duì)于小型的項(xiàng)目而言，比如大學(xué)開始的Java課可能要求我們寫一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算器等。該項(xiàng)目依賴的外部的代碼很少，幾乎使用Java自帶的SDK就可以了。但是，對(duì)于大中型的項(xiàng)目，都會(huì)依賴很多外部開發(fā)資源。網(wǎng)絡(luò)上開源了大量的代碼，在我們編寫程序的時(shí)候可以幫助我們減少重復(fù)性的工作，大大提升復(fù)用情況，降低編程難度。對(duì)于這種項(xiàng)目的代碼維護(hù)，以及依賴維護(hù)是很復(fù)雜的。什么程序依賴什么版本的什么外部包，如果不使用構(gòu)建工具幫助我們管理這些依賴，那將增加開發(fā)人員大量的負(fù)擔(dān)。因此，包括上述編譯、打包和發(fā)布等功能，構(gòu)建工具在幫助我們管理這些東西，大大提升編程效率。
二、構(gòu)建工具的功能
基本上構(gòu)建的自動(dòng)化是編寫或使一大部分任務(wù)自動(dòng)執(zhí)行的一個(gè)動(dòng)作，而這些任務(wù)則是軟件開發(fā)者的日常，像是
三、流行的構(gòu)建工具
歷史上，自動(dòng)構(gòu)建工具主要是通過makefiles（環(huán)境變量文件）進(jìn)行，它是一個(gè)文件，包含了自動(dòng)構(gòu)建的指令。大多數(shù)情況下，makefile都是指示如何編譯并連接項(xiàng)目的。目前，不同的編程語言有不同的構(gòu)建工具。主要包括如下：
在Java的世界里，目前在被使用的常用構(gòu)建工具有三個(gè)：Ant，Maven，Gradle。
Ant的核心是由Java編寫，采用XML作為構(gòu)建腳本，這樣就允許你在任何環(huán)境下，運(yùn)行構(gòu)建。Ant基于任務(wù)鏈思想，任務(wù)之間定義依賴，形成先后順序。缺點(diǎn)是使用XML定義構(gòu)建腳本，導(dǎo)致腳本臃腫，Ant自身沒有為項(xiàng)目構(gòu)建提供指導(dǎo)，導(dǎo)致每個(gè)build腳本都不一樣，開發(fā)人員對(duì)于每個(gè)項(xiàng)目都需要去熟悉腳本內(nèi)容，沒有提供在Ant生態(tài)環(huán)境內(nèi)的依賴管理工具。
Maven團(tuán)隊(duì)意識(shí)到Ant的缺陷，采用標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目布局，和統(tǒng)一的生命周期，采用約定由于配置的思想，減少構(gòu)建腳本需要的編寫內(nèi)容，活躍的社區(qū)，可以方便找到合適的插件，強(qiáng)大的依賴管理工具。缺點(diǎn)是采用默認(rèn)的結(jié)構(gòu)和生命周期，太過限制，編寫插件擴(kuò)展麻煩，XML作為構(gòu)建腳本。
而Gradle同時(shí)擁有Ant和Maven的優(yōu)點(diǎn)，它是基于Groovy的DSL，提供聲明式的構(gòu)建語言，采用標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目布局，但擁有完全的可配置性，就是可以改，通過插件，提供默認(rèn)的構(gòu)建生命周期，也可以自己定義任務(wù)，單獨(dú)運(yùn)行任務(wù)，定義任務(wù)間的依賴，強(qiáng)大的依賴管理工具，與Maven和Ivy倉庫結(jié)合，與Ant天生兼容，有效的重用Ant的任務(wù)，多種實(shí)現(xiàn)插件的方式，強(qiáng)大的官方插件庫，從構(gòu)建級(jí)別，支持從Ant或者M(jìn)aven的逐步遷移，通過包裝器，無縫的在各個(gè)平臺(tái)運(yùn)行。
四、如何識(shí)別項(xiàng)目構(gòu)建工具
一般地，一個(gè)項(xiàng)目的根目錄中就會(huì)包含構(gòu)建工具的配置文件信息，也表明了該項(xiàng)目使用的構(gòu)建工具，通常有如下的對(duì)應(yīng)關(guān)系：
接下來介紹一下Maven
背景
在使用Eclipse進(jìn)行項(xiàng)目合作開發(fā)的時(shí)，我們是如何進(jìn)行項(xiàng)目依賴管理的呢？
我們通常會(huì)在新建項(xiàng)目的時(shí)候，同時(shí)建立一個(gè)lib目錄,在其中放著項(xiàng)目所依賴的各方類庫,這樣提交到SVN之后， 每個(gè)開發(fā)人員檢出項(xiàng)目到本地，得到項(xiàng)目的工作副本，這樣所有開發(fā)人員就會(huì)持有統(tǒng)一的項(xiàng)目依賴了。?
【1】依賴冗余，浪費(fèi)空間：但是，隨著項(xiàng)目的增多，模塊的增多，這種方式就會(huì)有問題。很多模塊都會(huì)引用相同的依賴，當(dāng)每個(gè)模塊都把自己的依賴提交到SVN，那么相同的依賴就會(huì)占用服務(wù)器SVN的Repository很大的空間，造成空間浪費(fèi)。?
【2】版本問題：同時(shí)，如果一個(gè)項(xiàng)目中依賴的版本和另一個(gè)項(xiàng)目依賴的版本不一致。比如這個(gè)項(xiàng)目依賴hibernate2.x，而另一個(gè)可能依賴hibernate3.x， 當(dāng)合并兩個(gè)項(xiàng)目發(fā)布的時(shí)候， 可能因?yàn)檫@種依賴類庫詳細(xì)版本信息的缺失，造成問題。
是什么
為了解決以上依賴管理過程中出現(xiàn)的問題， 我們尋求出一種集中式的依賴管理方式。各個(gè)項(xiàng)目只要通過統(tǒng)一的依賴描述文件（pom.xml）來指定自己需要的依賴就可以， 而不用自己來管理真正的依賴庫，因?yàn)樗械捻?xiàng)目都使用同一個(gè)中央依賴庫(中央倉庫)， 所以即使各個(gè)項(xiàng)目中有相同的依賴， 也不會(huì)出現(xiàn)依賴冗余的問題。?
Maven是基于POM的一款進(jìn)行項(xiàng)目依賴管理，構(gòu)建管理和項(xiàng)目信息管理的工具。
優(yōu)點(diǎn)
【1】“約定優(yōu)于配置（Convention over Configuration）”，maven提供了約定的項(xiàng)目的目錄結(jié)構(gòu)，自動(dòng)創(chuàng)建項(xiàng)目目錄，提高開發(fā)效率。
目錄結(jié)構(gòu)：?
main ：源代碼?
test : 放測(cè)試類?
resource：資源文件
src?
–main?
—-java?
——package?
–test?
—-java?
——package
用命令自動(dòng)創(chuàng)建目錄的兩種方式：如：mvn archetype:generate
【2】簡(jiǎn)單的構(gòu)建過程：編譯、清理、測(cè)試、打包、部署等。通過輸入簡(jiǎn)單的命令就可以完成這些工作。?
compile：編譯?
test：測(cè)試?
package：打包?
clean?:清理target文件，刪除maven生成的目標(biāo)文件，target中存放的是編譯后的class文件和測(cè)試報(bào)告?
install：安裝jar包到本地倉庫中
Maven編譯項(xiàng)目流程
最原始的java程序運(yùn)行：
Java 程序是由若干個(gè) .class 文件組成的。這些 .class 文件必須根據(jù)它們所屬的包不同而分級(jí)分目錄存放；運(yùn)行前需要把所有用到的包的根目錄指定給 CLASSPATH 環(huán)境變量或者通過 java 命令的 -cp 參數(shù)；運(yùn)行時(shí)還要到控制臺(tái)下去使用 java 命令來運(yùn)行。
使用maven編譯項(xiàng)目的流程：
1.執(zhí)行mvn compile 編譯源代碼?
2.如果用到其他jar包時(shí)會(huì)去pom.xml中的找坐標(biāo)?
3.根據(jù)坐標(biāo)去本地倉庫中查找:?
如果有，則將jar包加入到classpath中?
如果沒有，會(huì)去maven的中央倉庫找，下載放到本地倉庫中,再加入到classpath中。
基本概念
倉庫：管理和存放項(xiàng)目依賴?
坐標(biāo)：項(xiàng)目依賴的唯一標(biāo)示
生命周期：?
clean ：清理項(xiàng)目 clean?
default：構(gòu)建項(xiàng)目 compile test package install?
site：生成項(xiàng)目站點(diǎn)?
【備注】：如果執(zhí)行mvn package命令，會(huì)先自動(dòng)執(zhí)行compile 和test命令。
依賴范圍：?
有三種classpath（編譯，測(cè)試，運(yùn)行），規(guī)定依賴范圍就是控制依賴與classpath的關(guān)系， 不同的范圍，就會(huì)尋找不同classpath下的jar包進(jìn)行執(zhí)行。?
compile?【默認(rèn)方式】：編譯，測(cè)試，運(yùn)行，打包的時(shí)候都會(huì)加入依賴（默認(rèn)方式）?
provided：編譯和測(cè)試的時(shí)候會(huì)加入依賴，運(yùn)行時(shí)不會(huì)，打包時(shí)不會(huì)。如：項(xiàng)目依賴Servlet API，但是運(yùn)行時(shí)不依賴。因?yàn)閃eb Container中已經(jīng)有，這樣避免了沖突 。?
runtime：在運(yùn)行和測(cè)試的時(shí)候依賴，在編譯的時(shí)候不依賴?
test：測(cè)試時(shí)依賴，編譯和打包時(shí)不依賴，測(cè)試時(shí)才有用的依賴。如：要把（如Junit）scope設(shè)置成test。?
system：和provided一樣?編譯和測(cè)試時(shí)候有效，與本機(jī)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，可移植性差?
import：導(dǎo)入的范圍，表示如將項(xiàng)目Ｂ中的依賴導(dǎo)入到Ａ當(dāng)中，只是用在dependencyManagement中
依賴：
傳遞依賴：A–>B–>C，項(xiàng)目A對(duì)項(xiàng)目C是間接依賴，此時(shí)項(xiàng)目A中就會(huì)有項(xiàng)目C的jar包，可以通過exclution標(biāo)簽排除jar包。?
依賴沖突：?
1.短路優(yōu)先：A–>B–>C–>X(V1.0)同時(shí)A–>D–>X(V2.0)，那么A會(huì)依賴V2.0的X。?
2.先聲明優(yōu)先：A–>B–>X（V1.0），A–>C–>X（V2.0），那么看在A的pom的xml文件中，先聲明的是B的依賴還是C的依賴，A會(huì)依賴先聲明者所依賴的該版本的X。?
聚合：需要將多個(gè)項(xiàng)目同時(shí)安裝時(shí)，可以通過module進(jìn)行配置?
繼承：多個(gè)項(xiàng)目中含有共同的依賴，將這些依賴抽到父類中，用dependencyManagement標(biāo)簽進(jìn)行管理，子類中通過parent標(biāo)簽進(jìn)行繼承。
一個(gè)Maven編譯實(shí)例
?<span?style="font-size:?small;">[INFO]?Scanning?for?projects...??
2.?[INFO]?------------------------------------------------------------------------??
3.?[INFO]?Building?Maven?Hello?World?Project??
4.?[INFO]????task-segment:?[clean,?compile]??
5.?[INFO]?------------------------------------------------------------------------??
6.?[INFO]?[clean:clean?{execution:?default-clean}]??
7.?[INFO]?Deleting?directory?D:\code\hello-world\target??
8.?[INFO]?[resources:resources?{execution:?default-resources}]??
9.?[INFO]?skip?non?existing?resourceDirectory?D:?\code\hello-world\src\main\resources??
10.?[INFO]?[compiler:compile?{execution:?default-compile}]??
11.?[INFO]?Compiling?1?source?file?to?D:?\code\hello-world\target\classes??
12.?[INFO]?------------------------------------------------------------------------??
13.?[INFO]?BUILD?SUCCESSFUL??
14.?[INFO]?------------------------------------------------------------------------??
15.?[INFO]?Total?time:?1?second??
16.?[INFO]?Finished?at:?Fri?Oct?09?02:08:09?CST?2009??
17.?[INFO]?Final?Memory:?9M/16M??
18.?[INFO]?------------------------------------------------------------------------??
19.?</span>??
?
clean告訴Maven清理輸出目錄target/，compile告訴Maven編譯項(xiàng)目主代碼，從輸出中我們看到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/juvenxu/mvnbook/helloworld/HelloWorld.Class）。
上文提到的clean:clean、resources:resources，以及compiler:compile對(duì)應(yīng)了一些Maven插件及插件目標(biāo)，比如clean:clean是clean插件的clean目標(biāo)，compiler:compile是compiler插件的compile目標(biāo)，后文會(huì)詳細(xì)講述Maven插件及其編寫方法。
至此，Maven在沒有任何額外的配置的情況下就執(zhí)行了項(xiàng)目的清理和編譯任務(wù)，接下來，我們編寫一些單元測(cè)試代碼并讓Maven執(zhí)行自動(dòng)化測(cè)試。
1.?[INFO]?Scanning?for?projects...??
2.?[INFO]?------------------------------------------------------------------------??
3.?[INFO]?Building?Maven?Hello?World?Project??
4.?[INFO]????task-segment:?[clean,?test]??
5.?[INFO]?------------------------------------------------------------------------??
6.?[INFO]?[clean:clean?{execution:?default-clean}]??
7.?[INFO]?Deleting?directory?D:\git-juven\mvnbook\code\hello-world\target??
8.?[INFO]?[resources:resources?{execution:?default-resources}]??
9.?…??
10.?Downloading:?http://repo1.maven.org/maven2/junit/junit/4.7/junit-4.7.pom??
11.?1K?downloaded??(junit-4.7.pom)??
12.?[INFO]?[compiler:compile?{execution:?default-compile}]??
13.?[INFO]?Compiling?1?source?file?to?D:?\code\hello-world\target\classes??
14.?[INFO]?[resources:testResources?{execution:?default-testResources}]??
15.?…??
16.?Downloading:?http://repo1.maven.org/maven2/junit/junit/4.7/junit-4.7.jar??
17.?226K?downloaded??(junit-4.7.jar)??
18.?[INFO]?[compiler:testCompile?{execution:?default-testCompile}]??
19.?[INFO]?Compiling?1?source?file?to?D:\?code\hello-world\target\test-classes??
20.?[INFO]?------------------------------------------------------------------------??
21.?[ERROR]?BUILD?FAILURE??
22.?[INFO]?------------------------------------------------------------------------??
23.?[INFO]?Compilation?failure??
24.?D:\code\hello-world\src\test\java\com\juvenxu\mvnbook\helloworld\HelloWorldTest.java:[8,5]?-source?1.3?中不支持注釋??
25.?（請(qǐng)使用?-source?5?或更高版本以啟用注釋）??
26.?????@Test??
27.?[INFO]?------------------------------------------------------------------------??
28.?[INFO]?For?more?information,?run?Maven?with?the?-e?switch??
29.???… ?
不幸的是構(gòu)建失敗了，不過我們先耐心分析一下這段輸出（為了本書的簡(jiǎn)潔，一些不重要的信息我用省略號(hào)略去了）。命令行輸入的是mvn?clean?test，而Maven實(shí)際執(zhí)行的可不止這兩個(gè)任務(wù)，還有clean:clean、resources:resources、compiler:compile、resources:testResources以及compiler:testCompile。暫時(shí)我們需要了解的是，在Maven執(zhí)行測(cè)試（test）之前，它會(huì)先自動(dòng)執(zhí)行項(xiàng)目主資源處理，主代碼編譯，測(cè)試資源處理，測(cè)試代碼編譯等工作，這是Maven生命周期的一個(gè)特性，本書后續(xù)章節(jié)會(huì)詳細(xì)解釋Maven的生命周期。
從輸出中我們還看到：Maven從中央倉庫下載了junit-4.7.pom和junit-4.7.jar這兩個(gè)文件到本地倉庫（~/.m2/repository）中，供所有Maven項(xiàng)目使用。
構(gòu)建在執(zhí)行compiler:testCompile任務(wù)的時(shí)候失敗了，Maven輸出提示我們需要使用-source?5或更高版本以啟動(dòng)注釋，也就是前面提到的JUnit?4的@Test注解。這是Maven初學(xué)者常常會(huì)遇到的一個(gè)問題。由于歷史原因，Maven的核心插件之一compiler插件默認(rèn)只支持編譯Java?1.3，因此我們需要配置該插件使其支持Java?5。
總結(jié)
所謂構(gòu)建就是包括編譯，運(yùn)行單元測(cè)試，生成測(cè)試報(bào)告（還記得target文件夾嗎？那里存放著測(cè)試報(bào)告），打包，部署等一系列過程。我們通過Maven可以方便地自動(dòng)化的完成這些，僅僅是通過一個(gè)mvn clean install命令。雖然我最初用它時(shí)，以為它僅僅是一個(gè)管理項(xiàng)目依賴的工具，類似于NuGet（.NET平臺(tái)下的免費(fèi)、開源的包管理開發(fā)工具）。現(xiàn)在看來它的功能還有待我去實(shí)踐和發(fā)掘。有興趣地可以閱讀一下《Maven實(shí)戰(zhàn)》這本書。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的为什么我们需要Maven的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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