超级详细的 Maven 教程(基础+高级)(三)

简介: 为什么使用Maven这样的构建工具【why】

3.7 聚合

聚合,指分散的聚集到一起,即部分组成整体。

3.7.1 Maven 中的聚合

使用一个总工程将各个模块工程汇集起来,作为一个整体对应完整的项目,实际就是 module 标签。

  • 项目:整体
  • 模块:部分

3.7.2 继承和聚合的对应关系

从继承关系角度来看:

  • 父工程
  • 子工程

从聚合关系角度来看:

  • 总工程
  • 模块工程

3.7.3 聚合的配置

在总工程中配置 modules 即可:

<modules>
    <module>demo-module</module>
</modules>

3.7.4 依赖循环问题

如果 A 工程依赖 B 工程,B 工程依赖 C 工程,C 工程又反过来依赖 A 工程,那么在执行构建操作时会报下面的错误:

DANGER
[ERROR] [ERROR] The projects in the reactor contain a cyclic reference:

这个错误的含义是:循环引用。

3.8 全局变量

全局变量的定义格式:${变量名}

对于:自定义全局变量,一般用来自定义版本号。做法是:先使用全局变量定义,再使用${变量名}


3.9 指定资源插件

一般来说,如果不指定任何资源插件,src/main/javasrc/test/java两个目录中的所有*.java文件会被编译,并将结果分别存放到target/classestarge/test-classes目录中

但是这两个目录中的其他文件都会被忽略掉,因此,如果我们需要使用其他文件,在运行时就会报错。 解决办法是指定资源插件,将以下内容放到<buid>标签中,将其他文件也进行编译

<build>
    <!--把src/main/java目录中的.xml文件包含到输出结果中,输出到classes目录中-->
    <resources>
        <resource>
            <directory>src/main/java</directory> <!--所在的目录-->
            <includes> <!--包括目录下的.properties.xml文件都会扫描到-->
                <include>**/*.properties</include>
                <include>**/*.xml</include>
            </includes>
            <!--表示不用过滤器,因为.property已经起到过滤的作用了-->
            <filtering>false</filtering>
        </resource>
    </resources>
</build>

4. build 标签

在实际使用 Maven 的过程中,我们会发现 build 标签有时候有,有时候没,这是怎么回事呢?其实通过有效 POM 我们能够看到,build 标签的相关配置其实一直都在,只是在我们需要定制构建过程的时候才会通过配置 build 标签覆盖默认值或补充配置。这一点我们可以通过打印有效 POM 来看到。

打印有效 pom

mvn help:effective-pom

当默认配置无法满足需求的定制构建的时候,就需要使用 build 标签。

4.1 build 标签的组成

build 标签的子标签大致包含三个主体部分:

4.1.1 定义约定的目录结构

<sourceDirectory>D:\product\maven-demo-parent\demo-module\src\main\java</sourceDirectory>
<scriptSourceDirectory>D:\product\maven-demo-parent\demo-module\src\main\scripts</scriptSourceDirectory>
<testSourceDirectory>D:\product\maven-demo-parent\demo-module\src\test\java</testSourceDirectory>
<outputDirectory>D:\product\maven-demo-parent\demo-module\target\classes</outputDirectory>
<testOutputDirectory>D:\product\maven-demo-parent\demo-module\target\test-classes</testOutputDirectory>
<resources>
    <resource>
        <directory>D:\product\maven-demo-parent\demo-module\src\main\resources</directory>
    </resource>
</resources>
<testResources>
    <testResource>
        <directory>D:\product\maven-demo-parent\demo-module\src\test\resources</directory>
    </testResource>
</testResources>
<directory>D:\product\maven-demo-parent\demo-module\target</directory>
<finalName>demo-module-1.0-SNAPSHOT</finalName>

各个目录的作用如下:

目录名 作用
sourceDirectory 主体源程序存放目录
scriptSourceDirectory 脚本源程序存放目录
testSourceDirectory 测试源程序存放目录
outputDirectory 主体源程序编译结果输出目录
testOutputDirectory 测试源程序编译结果输出目录
resources 主体资源文件存放目录
testResources 测试资源文件存放目录
directory 构建结果输出目录

4.1.2 备用插件管理

pluginManagement 标签存放着几个极少用到的插件:

  • maven-antrun-plugin
  • maven-assembly-plugin
  • maven-dependency-plugin
  • maven-release-plugin

通过 pluginManagement 标签管理起来的插件就像 dependencyManagement 一样,子工程使用时可以省略版本号,起到在父工程中统一管理版本的效果。

4.1.3 生命周期插件

plugins 标签存放的是默认生命周期中实际会用到的插件,这些插件想必大家都不陌生,所以抛开插件本身不谈,plugin 标签的结构如下:

<plugin>
    <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
    <version>3.1</version>
    <executions>
        <execution>
            <id>default-compile</id>
            <phase>compile</phase>
            <goals>
                <goal>compile</goal>
            </goals>
        </execution>
        <execution>
            <id>default-testCompile</id>
            <phase>test-compile</phase>
            <goals>
                <goal>testCompile</goal>
            </goals>
        </execution>
    </executions>
</plugin>

① 坐标部分

artifactId 和 version 标签定义了插件的坐标,作为 Maven 的自带插件这里省略了 groupId。

② 执行部分

executions 标签内可以配置多个 execution 标签,execution 标签内:

  • id:指定唯一标识
  • phase:关联的生命周期阶段
  • goals/goal:关联指定生命周期的目标

goals 标签中可以配置多个 goal 标签,表示一个生命周期环节可以对应当前插件的多个目标。

4.2 典型应用:指定 JDK 版本

前面我们在 settings.xml 中配置了 JDK 版本,那么将来把 Maven 工程部署都服务器上,脱离了 settings.xml 配置,如何保证程序正常运行呢?思路就是我们直接把 JDK 版本信息告诉负责编译操作的 maven-compiler-plugin 插件,让它在构建过程中,按照我们指定的信息工作。如下:

<!-- build 标签:意思是告诉 Maven,你的构建行为,我要开始定制了! -->
<build>
    <!-- plugins 标签:Maven 你给我听好了,你给我构建的时候要用到这些插件! -->
    <plugins>
        <!-- plugin 标签:这是我要指定的一个具体的插件 -->
        <plugin>
            <!-- 插件的坐标。此处引用的 maven-compiler-plugin 插件不是第三方的,是一个 Maven 自带的插件。 -->
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
            <version>3.1</version>
            <!-- configuration 标签:配置 maven-compiler-plugin 插件 -->
            <configuration>
                <!-- 具体配置信息会因为插件不同、需求不同而有所差异 -->
                <source>1.8</source>
                <target>1.8</target>
                <encoding>UTF-8</encoding>
            </configuration>
        </plugin>
    </plugins>
</build>
  • settings.xml 中配置:仅在本地生效,如果脱离当前 settings.xml 能够覆盖的范围,则无法生效。
  • 在当前 Maven 工程 pom.xml 中配置:无论在哪个环境执行编译等构建操作都有效。

4.3 典型应用:SpringBoot 定制化打包

很显然 spring-boot-maven-plugin 并不是 Maven 自带的插件,而是 SpringBoot 提供的,用来改变 Maven 默认的构建行为。具体来说是改变打包的行为。默认情况下 Maven 调用 maven-jar-plugin 插件的 jar 目标,生成普通的 jar 包。

普通 jar 包没法使用 java -jar xxx.jar 这样的命令来启动、运行,但是 SpringBoot 的设计理念就是每一个『微服务』导出为一个 jar 包,这个 jar 包可以使用 java -jar xxx.jar 这样的命令直接启动运行。

这样一来,打包的方式肯定要进行调整。所以 SpringBoot 提供了 spring-boot-maven-plugin 这个插件来定制打包行为。

<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            <version>2.5.5</version>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

5. 依赖配置补充

管理依赖最基本的办法是继承父工程,但是和 Java 类一样,Maven 也是单继承的。如果不同体系的依赖信息封装在不同 POM 中了,没办法继承多个父工程怎么办?这时就可以使用 import 依赖范围。

5.1 import

典型案例当然是在项目中引入 SpringBoot、SpringCloud 依赖:

<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <!-- SpringCloud 微服务 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
            <version>${spring-cloud.version}</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
        <!-- SpringCloud Alibaba 微服务 -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
            <version>${spring-cloud-alibaba.version}</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

import 依赖范围使用要求:

  • 打包类型必须是 pom
  • 必须放在 dependencyManagement 中

官网说明如下:

This scope is only supported on a dependency of type pom in the <dependencyManagement> section. It indicates the dependency is to be replaced with the effective list of dependencies in the specified POM’s <dependencyManagement> section. Since they are replaced, dependencies with a scope of import do not actually participate in limiting the transitivity of a dependency.

5.2 system

以 Windows 系统环境下开发为例,假设现在 D:\product\maven-demo-parent\demo-module\target\demo-module-1.0-SNAPSHOT.jar 想要引入到我们的项目中,此时我们就可以将依赖配置为 system 范围:

<dependency>
    <groupId>net.javatv.maven</groupId>
    <artifactId>demo-module</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <systemPath>D:\product\maven-demo-parent\demo-module\target\demo-module-1.0-SNAPSHOT.jar</systemPath>
    <scope>system</scope>
</dependency>

但是很明显:这样引入依赖完全不具有可移植性,所以不要使用

5.3 runtime

专门用于编译时不需要,但是运行时需要的 jar 包。比如:编译时我们根据接口调用方法,但是实际运行时需要的是接口的实现类。典型案例是:

<!--热部署 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
    <scope>runtime</scope>
    <optional>true</optional>
</dependency>

6. profile

6.1 profile 概述

这里我们可以对接 profile 这个单词中『侧面』这个含义:项目的每一个运行环境,相当于是项目整体的一个侧面。

通常情况下,我们项目至少有三种运行环境:

  • 开发环境:供不同开发工程师开发的各个模块之间互相调用、访问;内部使用
  • 测试环境:供测试工程师对项目的各个模块进行功能测试;内部使用
  • 生产环境:供最终用户访问——所以这是正式的运行环境,对外提供服务

而我们这里的『环境』仍然只是一个笼统的说法,实际工作中一整套运行环境会包含很多种不同服务器:

  • MySQL
  • Redis
  • ElasticSearch
  • RabbitMQ
  • FastDFS
  • Nginx
  • Tomcat
  • ……

就拿其中的 MySQL 来说,不同环境下的访问参数肯定完全不同,可是代码只有一套。如果在 jdbc.properties 里面来回改,那就太麻烦了,而且很容易遗漏或写错,增加调试的难度和工作量。所以最好的办法就是把适用于各种不同环境的配置信息分别准备好,部署哪个环境就激活哪个配置。

在 Maven 中,使用 profile 机制来管理不同环境下的配置信息。但是解决同类问题的类似机制在其他框架中也有,而且从模块划分的角度来说,持久化层的信息放在构建工具中配置也违反了『高内聚,低耦合』的原则。

实际上,即使我们在 pom.xml 中不配置 profile 标签,也已经用到 profile了。为什么呢?因为根标签 project 下所有标签相当于都是在设定默认的 profile。这样一来我们也就很容易理解下面这句话:project 标签下除了 modelVersion 和坐标标签之外,其它标签都可以配置到 profile 中。

6.2 profile 配置

6.2.1 外部视角:配置文件

从外部视角来看,profile 可以在下面两种配置文件中配置:

  • settings.xml:全局生效。其中我们最熟悉的就是配置 JDK 1.8。
  • pom.xml:当前 POM 生效

6.2.2 内部实现:具体标签

从内部视角来看,配置 profile 有如下语法要求:

① profiles/profile 标签

  • 由于 profile 天然代表众多可选配置中的一个所以由复数形式的 profiles 标签统一管理。
  • 由于 profile 标签覆盖了 pom.xml 中的默认配置,所以 profiles 标签通常是 pom.xml 中的最后一个标签。

② id 标签

每个 profile 都必须有一个 id 标签,指定该 profile 的唯一标识。这个 id 标签的值会在命令行调用 profile 时被用到。这个命令格式是:

-D<profile id>

③ 其它允许出现的标签

一个 profile 可以覆盖项目的最终名称、项目依赖、插件配置等各个方面以影响构建行为。

  • build
  • defaultGoal
  • finalName
  • resources
  • testResources
  • plugins
  • reporting
  • modules
  • dependencies
  • dependencyManagement
  • repositories
  • pluginRepositories
  • properties

6.3 激活 profile

① 默认配置默认被激活

前面提到了,POM 中没有在 profile 标签里的就是默认的 profile,当然默认被激活。

② 基于环境信息激活

环境信息包含:JDK 版本、操作系统参数、文件、属性等各个方面。一个 profile 一旦被激活,那么它定义的所有配置都会覆盖原来 POM 中对应层次的元素。可参考下面的标签结构:

<profile>
    <id>dev</id>
    <activation>
        <!-- 配置是否默认激活 -->
        <activeByDefault>false</activeByDefault>
        <jdk>1.5</jdk>
        <os>
            <name>Windows XP</name>
            <family>Windows</family>
            <arch>x86</arch>
            <version>5.1.2600</version>
        </os>
        <property>
            <name>mavenVersion</name>
            <value>2.0.5</value>
        </property>
        <file>
            <exists>file2.properties</exists>
            <missing>file1.properties</missing>
        </file>
    </activation>
</profile>

这里有个问题是:多个激活条件之间是什么关系呢?

  • Maven 3.2.2 之前:遇到第一个满足的条件即可激活——的关系。
  • Maven 3.2.2 开始:各条件均需满足——的关系。

下面我们来看一个具体例子。假设有如下 profile 配置,在 JDK 版本为 1.6 时被激活:

<profiles>
    <profile>
        <id>JDK1.6</id>
        <activation>
            <!-- 指定激活条件为:JDK 1.6 -->
            <jdk>1.6</jdk>
        </activation>
        ……
    </profile>
</profiles>

这里需要指出的是:Maven 会自动检测当前环境安装的 JDK 版本,只要 JDK 版本是以 1.6 开头都算符合条件。下面几个例子都符合:

  • 1.6.0_03
  • 1.6.0_02
  • ……

6.4 Maven profile 多环境管理

在开发过程中,我们的软件会面对不同的运行环境,比如开发环境、测试环境、生产环境,而我们的软件在不同的环境中,有的配置可能会不一样,比如数据源配置、日志文件配置、以及一些软件运行过程中的基本配置,那每次我们将软件部署到不同的环境时,都需要修改相应的配置文件,这样来回修改,很容易出错,而且浪费劳动力。

因此我们可以利用 Maven 的 profile 来进行定义多个 profile,然后每个profile对应不同的激活条件和配置信息,从而达到不同环境使用不同配置信息的效果。

<build>
    <!-- profile对资源的操作 -->
    <resources>
        <resource>
            <directory>src/main/resources</directory>
            <!-- 先排除所有环境相关的配置文件 -->
            <excludes>
                <exclude>application*.yml</exclude>
            </excludes>
        </resource>
        <resource>
            <directory>src/main/resources</directory>
            <!-- 是否替换 @xx@ 表示的maven properties属性值 -->
            <!--通过开启 filtering,maven 会将文件中的 @xx@ 替换 profile 中定义的 xx 变量/属性-->
            <filtering>true</filtering>
            <includes>
                <include>application.yml</include>
                <include>application-${profileActive}.yml</include>
            </includes>
        </resource>
    </resources>
</build>
<!--多环境文件配置-->
<profiles>
    <!--开发环境-->
    <profile>
        <id>dev</id>
        <activation>
            <!--默认激活-->
            <activeByDefault>true</activeByDefault>
        </activation>
        <properties>
            <profileActive>dev</profileActive>
        </properties>
    </profile>
    <!--测试环境-->
    <profile>
        <id>test</id>
        <properties>
            <profileActive>test</profileActive>
        </properties>
    </profile>
    <!--正式环境-->
    <profile>
        <id>prod</id>
        <properties>
            <profileActive>prod</profileActive>
        </properties>
    </profile>
</profiles>

在 idea 中可以看到,因此,当你需要打包哪一个环境的就勾选即可:

同时,SpringBoot 天然支持多环境配置,一般来说,application.yml存放公共的配置,application-dev.ymlapplication-test.ymlapplication.prod.yml分别存放三个环境的配置。如下:

application.yml 中配置spring.profiles.active=prod(或者dev、test)指定使用的配置文件,如下:

注:profileActive,就是上面我们自定义的标签。

然后当我们勾选哪一个环境,打包的配置文件就是那一个环境:

同时我们再在 resource 标签下看到 includes 和 excludes 标签。它们的作用是:

  • includes:指定执行 resource 阶段时要包含到目标位置的资源
  • excludes:指定执行 resource 阶段时要排除的资源
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