为什么我们需要Maven
編程項目構建工具簡介
在進行編程操作的時候，我們常常會遇到很多與編程無關的項目管理工作，如下載依賴、編譯源碼、單元測試、項目部署等操作。一般的，小型項目我們可以手動實現這些操作，然而大型項目這些工作則相對復雜。構建工具是幫助我們實現一系列項目管理、測試和部署操作的工具。
軟件構建（Software Build）是指軟件開發過程中涉及到的一系列處理工作，如將源代碼編譯成二進制代碼，打包二進制代碼，運行自動化測試等。為了方便編程人員的操作，人們開發了自動構建（Build Automation）工具來幫助人們處理這些工作。這篇博客將簡單介紹構建工具的概念。
- 一、為什么需要構建工具
- 二、構建工具的功能
- 三、流行的構建工具
- 四、如何識別項目構建工具
一、為什么需要構建工具
在國內高校的編程課中，比如，以合肥工業大學管理學院電子商務專業的編程課為例。一般都是從Java編程基礎教起，在安裝好JDK之后，開始使用一個記事本編寫一個HelloWorld.java，里面內容是打印出Hello World。接下來教大家使用JCreator工具來編寫程序，實現輸出。之后的教學主要內容在Java知識上，對于項目開發的經驗和知識則很少描述。于是很多同學不理解，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Java。
這些工具都是IDE，也就是為了方便開發人員組織代碼文件，管理項目而開發的。IDE其實也可以實現編譯、打包的功能。既然如此為何還需要構建工具呢？為什么很多IDE軟件都提供了各種構建工具插件呢？個人認為，IDE本身是為了提供開發人員編程的工具，因此整合了項目管理和構建的一些功能。而構建工具的目標是為了管理依賴、編譯、打包和部署。因此，后者更像是提供編程的依賴環境和外部包，并幫助發布部署項目的。它的對項目管理支持的功能和目標比IDE更純粹也更強大（比如大部分構建工具都有中央庫，收集了幾乎所有開源的外部包提供給開發者自動導入外部包的功能，而一般IDE的這方面功能也是通過構建工具實現的。同時，構建工具幾乎都支持命令行運行，來幫助我們打包、編譯和發布等，證明它并不是提供一個編寫代碼的環境，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，網絡上還有一些說法（https://www.oschina.net/question/558461_117208）：
一般而言.一個比較正規的項目都不會基于IDE 進行構建..一般會用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,收費的,免費的.
特別是公開的項目,你用什么IDE 相當于為這個IDE 打廣告了..
所以,一般而言都是用構建工具,而不是IDE .實際上各種IDE 也是基于各種構建系統,也正是不同的IDE,它們的構建方式不同,所以要讓不同的IDE間能一起開發,于是需要一個統一的構建工具,只是你平時不關注而已..
對于小型的項目而言，比如大學開始的Java課可能要求我們寫一個簡單的計算器等。該項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，對于大中型的項目，都會依賴很多外部開發資源。網絡上開源了大量的代碼，在我們編寫程序的時候可以幫助我們減少重復性的工作，大大提升復用情況，降低編程難度。對于這種項目的代碼維護，以及依賴維護是很復雜的。什么程序依賴什么版本的什么外部包，如果不使用構建工具幫助我們管理這些依賴，那將增加開發人員大量的負擔。因此，包括上述編譯、打包和發布等功能，構建工具在幫助我們管理這些東西，大大提升編程效率。
二、構建工具的功能
基本上構建的自動化是編寫或使一大部分任務自動執行的一個動作，而這些任務則是軟件開發者的日常，像是
三、流行的構建工具
歷史上，自動構建工具主要是通過makefiles（環境變量文件）進行，它是一個文件，包含了自動構建的指令。大多數情況下，makefile都是指示如何編譯并連接項目的。目前，不同的編程語言有不同的構建工具。主要包括如下：
在Java的世界里，目前在被使用的常用構建工具有三個：Ant，Maven，Gradle。
Ant的核心是由Java編寫，采用XML作為構建腳本，這樣就允許你在任何環境下，運行構建。Ant基于任務鏈思想，任務之間定義依賴，形成先后順序。缺點是使用XML定義構建腳本，導致腳本臃腫，Ant自身沒有為項目構建提供指導，導致每個build腳本都不一樣，開發人員對于每個項目都需要去熟悉腳本內容，沒有提供在Ant生態環境內的依賴管理工具。
Maven團隊意識到Ant的缺陷，采用標準的項目布局，和統一的生命周期，采用約定由于配置的思想，減少構建腳本需要的編寫內容，活躍的社區，可以方便找到合適的插件，強大的依賴管理工具。缺點是采用默認的結構和生命周期，太過限制，編寫插件擴展麻煩，XML作為構建腳本。
而Gradle同時擁有Ant和Maven的優點，它是基于Groovy的DSL，提供聲明式的構建語言，采用標準的項目布局，但擁有完全的可配置性，就是可以改，通過插件，提供默認的構建生命周期，也可以自己定義任務，單獨運行任務，定義任務間的依賴，強大的依賴管理工具，與Maven和Ivy倉庫結合，與Ant天生兼容，有效的重用Ant的任務，多種實現插件的方式，強大的官方插件庫，從構建級別，支持從Ant或者Maven的逐步遷移，通過包裝器，無縫的在各個平臺運行。
四、如何識別項目構建工具
一般地，一個項目的根目錄中就會包含構建工具的配置文件信息，也表明了該項目使用的構建工具，通常有如下的對應關系：
接下來介紹一下Maven
背景
在使用Eclipse進行項目合作開發的時，我們是如何進行項目依賴管理的呢？
我們通常會在新建項目的時候，同時建立一個lib目錄,在其中放著項目所依賴的各方類庫,這樣提交到SVN之后， 每個開發人員檢出項目到本地，得到項目的工作副本，這樣所有開發人員就會持有統一的項目依賴了。?
【1】依賴冗余，浪費空間：但是，隨著項目的增多，模塊的增多，這種方式就會有問題。很多模塊都會引用相同的依賴，當每個模塊都把自己的依賴提交到SVN，那么相同的依賴就會占用服務器SVN的Repository很大的空間，造成空間浪費。?
【2】版本問題：同時，如果一個項目中依賴的版本和另一個項目依賴的版本不一致。比如這個項目依賴hibernate2.x，而另一個可能依賴hibernate3.x， 當合并兩個項目發布的時候， 可能因為這種依賴類庫詳細版本信息的缺失，造成問題。
是什么
為了解決以上依賴管理過程中出現的問題， 我們尋求出一種集中式的依賴管理方式。各個項目只要通過統一的依賴描述文件（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，因為所有的項目都使用同一個中央依賴庫(中央倉庫)， 所以即使各個項目中有相同的依賴， 也不會出現依賴冗余的問題。?
Maven是基于POM的一款進行項目依賴管理，構建管理和項目信息管理的工具。
優點
【1】“約定優于配置（Convention over Configuration）”，maven提供了約定的項目的目錄結構，自動創建項目目錄，提高開發效率。
目錄結構：?
main ：源代碼?
test : 放測試類?
resource：資源文件
src?
–main?
—-java?
——package?
–test?
—-java?
——package
用命令自動創建目錄的兩種方式：如：mvn archetype:generate
【2】簡單的構建過程：編譯、清理、測試、打包、部署等。通過輸入簡單的命令就可以完成這些工作。?
compile：編譯?
test：測試?
package：打包?
clean?:清理target文件，刪除maven生成的目標文件，target中存放的是編譯后的class文件和測試報告?
install：安裝jar包到本地倉庫中
Maven編譯項目流程
最原始的java程序運行：
Java 程序是由若干個 .class 文件組成的。這些 .class 文件必須根據它們所屬的包不同而分級分目錄存放；運行前需要把所有用到的包的根目錄指定給 CLASSPATH 環境變量或者通過 java 命令的 -cp 參數；運行時還要到控制臺下去使用 java 命令來運行。
使用maven編譯項目的流程：
1.執行mvn compile 編譯源代碼?
2.如果用到其他jar包時會去pom.xml中的找坐標?
3.根據坐標去本地倉庫中查找:?
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：管理和存放項目依賴?
坐標：項目依賴的唯一標示
生命周期：?
clean ：清理項目 clean?
default：構建項目 compile test package install?
site：生成項目站點?
【備注】：如果執行mvn package命令，會先自動執行compile 和test命令。
依賴范圍：?
有三種classpath（編譯，測試，運行），規定依賴范圍就是控制依賴與classpath的關系， 不同的范圍，就會尋找不同classpath下的jar包進行執行。?
compile?【默認方式】：編譯，測試，運行，打包的時候都會加入依賴（默認方式）?
provided：編譯和測試的時候會加入依賴，運行時不會，打包時不會。如：項目依賴Servlet API，但是運行時不依賴。因為Web Container中已經有，這樣避免了沖突 。?
runtime：在運行和測試的時候依賴，在編譯的時候不依賴?
test：測試時依賴，編譯和打包時不依賴，測試時才有用的依賴。如：要把（如Junit）scope設置成test。?
system：和provided一樣?編譯和測試時候有效，與本機系統相關聯，可移植性差?
import：導入的范圍，表示如將項目Ｂ中的依賴導入到Ａ當中，只是用在dependencyManagement中
依賴：
傳遞依賴：A–>B–>C，項目A對項目C是間接依賴，此時項目A中就會有項目C的jar包，可以通過exclution標簽排除jar包。?
依賴沖突：?
1.短路優先：A–>B–>C–>X(V1.0)同時A–>D–>X(V2.0)，那么A會依賴V2.0的X。?
2.先聲明優先：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會依賴先聲明者所依賴的該版本的X。?
聚合：需要將多個項目同時安裝時，可以通過module進行配置?
繼承：多個項目中含有共同的依賴，將這些依賴抽到父類中，用dependencyManagement標簽進行管理，子類中通過parent標簽進行繼承。
一個Maven編譯實例
?<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編譯項目主代碼，從輸出中我們看到Maven首先執行了clean:clean任務，刪除target/目錄，默認情況下Maven構建的所有輸出都在target/目錄中；接著執行resources:resources任務（未定義項目資源，暫且略過）；最后執行compiler:compile任務，將項目主代碼編譯至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對應了一些Maven插件及插件目標，比如clean:clean是clean插件的clean目標，compiler:compile是compiler插件的compile目標，后文會詳細講述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行了項目的清理和編譯任務，接下來，我們編寫一些單元測試代碼并讓Maven執行自動化測試。
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（為了本書的簡潔，一些不重要的信息我用省略號略去了）。命令行輸入的是mvn?clean?test，而Maven實際執行的可不止這兩個任務，還有clean:clean、resources:resources、compiler:compile、resources:testResources以及compiler:testCompile。暫時我們需要了解的是，在Maven執行測試（test）之前，它會先自動執行項目主資源處理，主代碼編譯，測試資源處理，測試代碼編譯等工作，這是Maven生命周期的一個特性，本書后續章節會詳細解釋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這兩個文件到本地倉庫（~/.m2/repository）中，供所有Maven項目使用。
構建在執行compiler:testCompile任務的時候失敗了，Maven輸出提示我們需要使用-source?5或更高版本以啟動注釋，也就是前面提到的JUnit?4的@Test注解。這是Maven初學者常常會遇到的一個問題。由于歷史原因，Maven的核心插件之一compiler插件默認只支持編譯Java?1.3，因此我們需要配置該插件使其支持Java?5。
總結
所謂構建就是包括編譯，運行單元測試，生成測試報告（還記得target文件夾嗎？那里存放著測試報告），打包，部署等一系列過程。我們通過Maven可以方便地自動化的完成這些，僅僅是通過一個mvn clean install命令。雖然我最初用它時，以為它僅僅是一個管理項目依賴的工具，類似于NuGet（.NET平臺下的免費、開源的包管理開發工具）。現在看來它的功能還有待我去實踐和發掘。有興趣地可以閱讀一下《Maven實戰》這本書。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的为什么我们需要Maven的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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