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Maven

使用Maven管理项目

注意:开始之前,看看你C盘空间够不够,最好预留2GB空间以上!

吐槽:很多电脑预装系统C盘都给得巨少,就算不装软件,一些软件的缓存文件也能给你塞满,建议有时间重装一下系统重新分配一下磁盘空间。

Maven 翻译为"专家"、"内行",是 Apache 下的一个纯 Java 开发的开源项目。基于项目对象模型(缩写:POM)概念,Maven利用一个中央信息片断能管理一个项目的构建、报告和文档等步骤。Maven 是一个项目管理工具,可以对 Java 项目进行构建、依赖管理。Maven 也可被用于构建和管理各种项目,例如 C#,Ruby,Scala 和其他语言编写的项目。Maven 曾是 Jakarta 项目的子项目,现为由 Apache 软件基金会主持的独立 Apache 项目。

通过Maven,可以帮助我们做:

  • 项目的自动构建,包括代码的编译、测试、打包、安装、部署等操作。
  • 依赖管理,项目使用到哪些依赖,可以快速完成导入。

我们之前并没有讲解如何将我们的项目打包为Jar文件运行,同时,我们导入依赖的时候,每次都要去下载对应的Jar包,这样其实是很麻烦的,并且还有可能一个Jar包依赖于另一个Jar包,就像之前使用JUnit一样,因此我们需要一个更加方便的包管理机制。

Maven也需要安装环境,但是IDEA已经自带了Maven环境,因此我们不需要再去进行额外的环境安装(无IDEA也能使用Maven,但是配置过程很麻烦,并且我们现在使用的都是IDEA的集成开发环境,所以这里就不讲解Maven命令行操作了)我们直接创建一个新的Maven项目即可。

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Maven项目结构

我们可以来看一下,一个Maven项目和我们普通的项目有什么区别:

img

那么首先,我们需要了解一下POM文件,它相当于是我们整个Maven项目的配置文件,它也是使用XML编写的:

<?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>org.example</groupId>
    <artifactId>MavenTest</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <properties>
        <maven.compiler.source>8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>8</maven.compiler.target>
    </properties>

</project>

我们可以看到,Maven的配置文件是以project为根节点,而modelVersion定义了当前模型的版本,一般是4.0.0,我们不用去修改。

groupIdartifactIdversion这三个元素合在一起,用于唯一区别每个项目,别人如果需要将我们编写的代码作为依赖,那么就必须通过这三个元素来定位我们的项目,我们称为一个项目的基本坐标,所有的项目一般都有自己的Maven坐标,因此我们通过Maven导入其他的依赖只需要填写这三个基本元素就可以了,无需再下载Jar文件,而是Maven自动帮助我们下载依赖并导入。

  • groupId 一般用于指定组名称,命名规则一般和包名一致,比如我们这里使用的是org.example,一个组下面可以有很多个项目。
  • artifactId 一般用于指定项目在当前组中的唯一名称,也就是说在组中用于区分于其他项目的标记。
  • version 代表项目版本,随着我们项目的开发和改进,版本号也会不断更新,就像LOL一样,每次赛季更新都会有一个大版本更新,我们的Maven项目也是这样,我们可以手动指定当前项目的版本号,其他人使用我们的项目作为依赖时,也可以根本版本号进行选择(这里的SNAPSHOT代表快照,一般表示这是一个处于开发中的项目,正式发布项目一般只带版本号)

properties中一般都是一些变量和选项的配置,我们这里指定了JDK的源代码和编译版本为1.8,无需进行修改。

Maven依赖导入

现在我们尝试使用Maven来帮助我们快速导入依赖,我们需要导入之前的JDBC驱动依赖、JUnit依赖、Mybatis依赖、Lombok依赖,那么如何使用Maven来管理依赖呢?

我们可以创建一个dependencies节点:

<dependencies>
    //里面填写的就是所有的依赖
</dependencies>

那么现在就可以向节点中填写依赖了,那么我们如何知道每个依赖的坐标呢?我们可以在:https://mvnrepository.com/ 进行查询(可能打不开,建议用流量,或是直接百度某个项目的Maven依赖),我们直接搜索lombok即可,打开后可以看到已经给我们写出了依赖的坐标:

<dependency>
    <groupId>org.projectlombok</groupId>
    <artifactId>lombok</artifactId>
    <version>1.18.22</version>
    <scope>provided</scope>
</dependency>

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我们直接将其添加到dependencies节点中即可,现在我们来编写一个测试用例看看依赖导入成功了没有:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Student student = new Student("小明", 18);
        System.out.println(student);
    }
}
@Data
@AllArgsConstructor
public class Student {
    String name;
    int age;
}

项目运行成功,表示成功导入了依赖。那么,Maven是如何进行依赖管理呢,以致于如此便捷的导入依赖,我们来看看Maven项目的依赖管理流程:

img

通过流程图我们得知,一个项目依赖一般是存储在中央仓库中,也有可能存储在一些其他的远程仓库(私服),几乎所有的依赖都被放到了中央仓库中,因此,Maven可以直接从中央仓库中下载大部分的依赖(Maven第一次导入依赖是需要联网的),远程仓库中下载之后 ,会暂时存储在本地仓库,我们会发现我们本地存在一个.m2文件夹,这就是Maven本地仓库文件夹,默认建立在C盘,如果你C盘空间不足,会出现问题!

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https://stackoverflow.com/questions/77171270/compilation-error-after-upgrading-to-jdk-21-nosuchfielderror-jcimport-does-n

java: java.lang.NoSuchFieldError: Class com.sun.tools.javac.tree.JCTree$JCImport does not have member field 'com.sun.tools.javac.tree.JCTree qualid'

Java version

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.18.30</version>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

在下次导入依赖时,如果Maven发现本地仓库中就已经存在某个依赖,那么就不会再去远程仓库下载了。

可能在导入依赖时,小小伙伴们会出现卡顿的问题,我们建议配置一下IDEA自带的Maven插件远程仓库地址,我们打开IDEA的安装目录,找到安装根目录/plugins/maven/lib/maven3/conf文件夹,找到settings.xml文件,打开编辑:

找到mirros标签,添加以下内容:

<mirror>
      <id>nexus-aliyun</id>
      <mirrorOf>*</mirrorOf>
      <name>Nexus aliyun</name>
      <url>http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public</url>
</mirror> 

这样,我们就将默认的远程仓库地址(国外),配置为国内的阿里云仓库地址了(依赖的下载速度就会快起来了)

Maven依赖作用域

除了三个基本的属性用于定位坐标外,依赖还可以添加以下属性:

  • type:依赖的类型,对于项目坐标定义的packaging。大部分情况下,该元素不必声明,其默认值为jar
  • scope:依赖的范围(作用域,着重讲解)
  • optional:标记依赖是否可选
  • exclusions:用来排除传递性依赖(一个项目有可能依赖于其他项目,就像我们的项目,如果别人要用我们的项目作为依赖,那么就需要一起下载我们项目的依赖,如Lombok)

我们着重来讲解一下scope属性,它决定了依赖的作用域范围:

  • compile :为默认的依赖有效范围。如果在定义依赖关系的时候,没有明确指定依赖有效范围的话,则默认采用该依赖有效范围。此种依赖,在编译、运行、测试时均有效。
  • provided :在编译、测试时有效,但是在运行时无效,也就是说,项目在运行时,不需要此依赖,比如我们上面的Lombok,我们只需要在编译阶段使用它,编译完成后,实际上已经转换为对应的代码了,因此Lombok不需要在项目运行时也存在。
  • runtime :在运行、测试时有效,但是在编译代码时无效。比如我们如果需要自己写一个JDBC实现,那么肯定要用到JDK为我们指定的接口,但是实际上在运行时是不用自带JDK的依赖,因此只保留我们自己写的内容即可。
  • test :只在测试时有效,例如:JUnit,我们一般只会在测试阶段使用JUnit,而实际项目运行时,我们就用不到测试了,那么我们来看看,导入JUnit的依赖:

同样的,我们可以在网站上搜索Junit的依赖,我们这里导入最新的JUnit5作为依赖:

<dependency>
    <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
    <artifactId>junit-jupiter</artifactId>
    <version>5.8.1</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>

我们所有的测试用例全部编写到Maven项目给我们划分的test目录下,位于此目录下的内容不会在最后被打包到项目中,只用作开发阶段测试使用:

public class MainTest {

    @Test
    public void test(){
        System.out.println("测试");
        //Assert在JUnit5时名称发生了变化Assertions
        Assertions.assertArrayEquals(new int[]{1, 2, 3}, new int[]{1, 2});
    }
}

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因此,一般仅用作测试的依赖如JUnit只保留在测试中即可,那么现在我们再来添加JDBC和Mybatis的依赖:

<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    <version>8.0.27</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.mybatis</groupId>
    <artifactId>mybatis</artifactId>
    <version>3.5.7</version>
</dependency>

我们发现,Maven还给我们提供了一个resource文件夹,我们可以将一些静态资源,比如配置文件,放入到这个文件夹中,项目在打包时会将资源文件夹中文件一起打包的Jar中,比如我们在这里编写一个Mybatis的配置文件:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE configuration
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">
<configuration>
    <settings>
        <setting name="mapUnderscoreToCamelCase" value="true"/>
        <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
        <setting name="logImpl" value="JDK_LOGGING" />
    </settings>
    <!-- 需要在environments的上方 -->
    <typeAliases>
        <package name="com.test.entity"/>
    </typeAliases>
    <environments default="development">
        <environment id="development">
            <transactionManager type="JDBC"/>
            <dataSource type="POOLED">
                <property name="driver" value="com.mysql.cj.jdbc.Driver"/>
                <property name="url" value="jdbc:mysql://localhost:3306/study"/>
                <property name="username" value="test"/>
                <property name="password" value="123456"/>
            </dataSource>
        </environment>
    </environments>
    <mappers>
        <mapper class="com.test.mapper.TestMapper"/>
    </mappers>
</configuration>

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现在我们创建一下测试用例,顺便带大家了解一下Junit5的一些比较方便的地方:

public class MainTest {

    //因为配置文件位于内部,我们需要使用Resources类的getResourceAsStream来获取内部的资源文件
    private static SqlSessionFactory factory;

    //在JUnit5中@Before被废弃,它被细分了:
    @BeforeAll // 一次性开启所有测试案例只会执行一次 (方法必须是static)
    // @BeforeEach 一次性开启所有测试案例每个案例开始之前都会执行一次
    @SneakyThrows
    public static void before(){
        factory = new SqlSessionFactoryBuilder()
                .build(Resources.getResourceAsStream("mybatis.xml"));
    }


    @DisplayName("Mybatis数据库测试")  //自定义测试名称
    @RepeatedTest(3)  //自动执行多次测试
    public void test(){
        try (SqlSession sqlSession = factory.openSession(true)){
            TestMapper testMapper = sqlSession.getMapper(TestMapper.class);
            System.out.println(testMapper.getStudentBySid(1));
        }
    }
}

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那么就有人提问了,如果我需要的依赖没有上传的远程仓库,而是只有一个Jar怎么办呢?我们可以使用第四种作用域:

  • system:作用域和provided是一样的,但是它不是从远程仓库获取,而是直接导入本地Jar包:
<dependency>
     <groupId>javax.jntm</groupId>
     <artifactId>lbwnb</artifactId>
     <version>2.0</version>
     <scope>system</scope>
     <systemPath>C://学习资料/4K高清无码/test.jar</systemPath>
</dependency>

比如上面的例子,如果scope为system,那么我们需要添加一个systemPath来指定jar文件的位置,这里就不再演示了。

Maven可选依赖

当项目中的某些依赖不希望被使用此项目作为依赖的项目使用时,我们可以给依赖添加optional标签表示此依赖是可选的,默认在导入依赖时,不会导入可选的依赖:

<optional>true</optional>

比如Mybatis的POM文件中,就存在大量的可选依赖:

<dependency>
  <groupId>org.slf4j</groupId>
  <artifactId>slf4j-api</artifactId>
  <version>1.7.30</version>
  <optional>true</optional>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>org.slf4j</groupId>
  <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
  <version>1.7.30</version>
  <optional>true</optional>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>log4j</groupId>
  <artifactId>log4j</artifactId>
  <version>1.2.17</version>
  <optional>true</optional>
</dependency>
 ...

由于Mybatis要支持多种类型的日志,需要用到很多种不同的日志框架,因此需要导入这些依赖来做兼容,但是我们项目中并不一定会使用这些日志框架作为Mybatis的日志打印器,因此这些日志框架仅Mybatis内部做兼容需要导入使用,而我们可以选择不使用这些框架或是选择其中一个即可,也就是说我们导入Mybatis之后想用什么日志框架再自己加就可以了。

Screenshot 2024-04-27 at 23.39.40

Maven排除依赖

我们了解了可选依赖,现在我们可以让使用此项目作为依赖的项目默认不使用可选依赖,但是如果存在那种不是可选依赖,但是我们导入此项目有不希望使用此依赖该怎么办呢,这个时候我们就可以通过排除依赖来防止添加不必要的依赖:

<dependency>
    <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
    <artifactId>junit-jupiter</artifactId>
    <version>5.8.1</version>
    <scope>test</scope>
    <exclusions>
        <exclusion>
            <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
            <artifactId>junit-jupiter-engine</artifactId>
        </exclusion>
    </exclusions>
</dependency>

我们这里演示了排除JUnit的一些依赖,我们可以在外部库中观察排除依赖之后和之前的效果。

Maven继承关系

一个Maven项目可以继承自另一个Maven项目,比如多个子项目都需要父项目的依赖,我们就可以使用继承关系来快速配置。

我们右键左侧栏,新建一个模块,来创建一个子项目:

<?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">
    <parent>
        <artifactId>MavenTest</artifactId>
        <groupId>org.example</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>ChildModel</artifactId>

    <properties>
        <maven.compiler.source>8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>8</maven.compiler.target>
    </properties>

</project>

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我们可以看到,IDEA默认给我们添加了一个parent节点,表示此Maven项目是父Maven项目的子项目,子项目直接继承父项目的groupId,子项目会直接继承父项目的所有依赖,除非依赖添加了optional标签,我们来编写一个测试用例尝试一下:

import lombok.extern.java.Log;

@Log
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        log.info("我是日志信息");
    }
}

可以看到,子项目也成功继承了Lombok依赖。

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我们还可以让父Maven项目统一管理所有的依赖,包括版本号等,子项目可以选取需要的作为依赖,而版本全由父项目管理,我们可以将dependencies全部放入dependencyManagement节点,这样父项目就完全作为依赖统一管理。

<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.18.22</version>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
            <artifactId>junit-jupiter</artifactId>
            <version>5.8.1</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <version>8.0.27</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.mybatis</groupId>
            <artifactId>mybatis</artifactId>
            <version>3.5.7</version>
        </dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

Screenshot 2024-04-28 at 00.14.05

我们发现,子项目的依赖失效了,因为现在父项目没有依赖,而是将所有的依赖进行集中管理,子项目需要什么再拿什么即可,同时子项目无需指定版本,所有的版本全部由父项目决定,子项目只需要使用即可:

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.projectlombok</groupId>
        <artifactId>lombok</artifactId>
        <scope>provided</scope>
    </dependency>
</dependencies>

Screenshot 2024-04-28 at 00.14.32

当然,父项目如果还存在dependencies节点的话,里面的内依赖依然是直接继承:

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
        <artifactId>junit-jupiter</artifactId>
        <version>5.8.1</version>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
</dependencies>

<dependencyManagement>
    <dependencies>
      ...

Screenshot 2024-04-28 at 00.38.03

Maven常用命令

我们可以看到在IDEA右上角Maven板块中,每个Maven项目都有一个生命周期,实际上这些是Maven的一些插件,每个插件都有各自的功能,比如:

  • clean命令,执行后会清理整个target文件夹,在之后编写Springboot项目时可以解决一些缓存没更新的问题。
  • validate命令可以验证项目的可用性。
  • compile命令可以将项目编译为.class文件。
  • install命令可以将当前项目安装到本地仓库,以供其他项目导入作为依赖使用
  • verify命令可以按顺序执行每个默认生命周期阶段(validatecompilepackage等)

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Maven测试项目

通过使用test命令,可以一键测试所有位于test目录下的测试案例,请注意有以下要求:

  • 测试类的名称必须是以Test结尾,比如MainTest
  • 测试方法上必须标注@Test注解,实测@RepeatedTest无效

这是由于JUnit5比较新,我们需要重新配置插件升级到高版本,才能完美的兼容Junit5:

<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId>
            <!-- JUnit 5 requires Surefire version 2.22.0 or higher -->
            <version>2.22.0</version>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

现在@RepeatedTest@BeforeAll也能使用了。

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Maven打包项目

我们的项目在编写完成之后,要么作为Jar依赖,供其他模型使用,要么就作为一个可以执行的程序,在控制台运行,我们只需要直接执行package命令就可以直接对项目的代码进行打包,生成jar文件。

Screenshot 2024-04-28 at 01.01.17

当然,以上方式仅适用于作为Jar依赖的情况,如果我们需要打包一个可执行文件,那么我不仅需要将自己编写的类打包到Jar中,同时还需要将依赖也一并打包到Jar中,因为我们使用了别人为我们通过的框架,自然也需要运行别人的代码,我们需要使用另一个插件来实现一起打包:

<plugin>
    <artifactId>maven-assembly-plugin</artifactId>
    <version>3.1.0</version>
    <configuration>
        <descriptorRefs>
            <descriptorRef>jar-with-dependencies</descriptorRef>
        </descriptorRefs>
        <archive>
            <manifest>
                <addClasspath>true</addClasspath>
                <mainClass>com.test.Main</mainClass>
            </manifest>
        </archive>
    </configuration>
    <executions>
        <execution>
            <id>make-assembly</id>
            <phase>package</phase>
            <goals>
                <goal>single</goal>
            </goals>
        </execution>
    </executions>
</plugin>

Screenshot 2024-04-28 at 01.03.08

在打包之前也会执行一次test命令,来保证项目能够正常运行,当测试出现问题时,打包将无法完成,我们也可以手动跳过,选择执行Maven目标来手动执行Maven命令,输入mvn package -Dmaven.test.skip=true来以跳过测试的方式进行打包。

最后得到我们的Jar文件,在同级目录下输入java -jar xxxx.jar来运行我们打包好的Jar可执行程序(xxx代表文件名称)

  • deploy命令用于发布项目到本地仓库和远程仓库,一般情况下用不到,这里就不做讲解了。
  • site命令用于生成当前项目的发布站点,暂时不需要了解。

我们之前还讲解了多模块项目,那么多模块下父项目存在一个packing打包类型标签,所有的父级项目的packing都为pom,packing默认是jar类型,如果不作配置,maven会将该项目打成jar包。作为父级项目,还有一个重要的属性,那就是modules,通过modules标签将项目的所有子项目引用进来,在build父级项目时,会根据子模块的相互依赖关系整理一个build顺序,然后依次build。

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