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> 本文由 [简悦 SimpRead](http://ksria.com/simpread/) 转码， 原文地址 [javaguide.cn](https://javaguide.cn/tools/maven/maven-core-concepts.html)
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# Maven
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## 目录
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[TOC]
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## Maven 介绍
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[Mavenopen in new window](https://github.com/apache/maven) 官方文档是这样介绍的 Maven 的：
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> Apache Maven 的本质是一个软件项目管理和理解工具。基于项目对象模型 (Project Object Model，POM) 的概念，Maven 可以从一条中心信息管理项目的构建、报告和文档。
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**什么是 POM？** 每一个 Maven 工程都有一个 `pom.xml` 文件，位于根目录中，包含项目构建生命周期的详细信息。通过 `pom.xml` 文件，我们可以定义项目的坐标、项目依赖、项目信息、插件信息等等配置。
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对于开发者来说，Maven 的主要作用主要有 3 个：
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1. **项目构建** ：提供标准的、跨平台的自动化项目构建方式。
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2. **依赖管理** ：方便快捷的管理项目依赖的资源（jar 包），避免资源间的版本冲突问题。
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3. **统一开发结构** ：提供标准的、统一的项目结构。
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关于 Maven 的基本使用这里就不介绍了，建议看看官网的 5 分钟上手 Maven 的教程：[Maven in 5 Minutesopen in new window](https://maven.apache.org/guides/getting-started/maven-in-five-minutes.html) 。
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Maven 坐标
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项目中依赖的第三方库以及插件可统称为构件。每一个构件都可以使用 Maven 坐标唯一标识，坐标元素包括：
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* **goupId**(必须): 定义了当前 Maven 项目隶属的组织或公司。groupId 一般分为多段，通常情况下，第一段为域，第二段为公司名称。域又分为 org、com、cn 等，其中 org 为非营利组织，com 为商业组织，cn 表示中国。以 apache 开源社区的 tomcat 项目为例，这个项目的 groupId 是 org.apache，它的域是 org（因为 tomcat 是非营利项目），公司名称是 apache，artifactId 是 tomcat。
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* **artifactId**(必须)：定义了当前 Maven 项目的名称，项目的唯一的标识符，对应项目根目录的名称。
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* **version**(必须)： 定义了 Maven 项目当前所处版本。
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* **packaging**（可选）：定义了 Maven 项目的打包方式（比如 jar，war...），默认使用 jar。
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* **classifier**(可选)：常用于区分从同一 POM 构建的具有不同内容的构件，可以是任意的字符串，附加在版本号之后。
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只要你提供正确的坐标，就能从 Maven 仓库中找到相应的构件供我们使用。
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举个例子（引入阿里巴巴开源的 EasyExcel） ：
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```xml
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<dependency>
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<groupId>com.alibaba</groupId>
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<artifactId>easyexcel</artifactId>
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<version>3.1.1</version>
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</dependency>
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```
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你可以在 https://mvnrepository.com/ 这个网站上找到几乎所有可用的构件，如果你的项目使用的是 Maven 作为构建工具，那这个网站你一定会经常接触。
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Maven 依赖
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如果使用 Maven 构建产生的构件（例如 Jar 文件）被其他的项目引用，那么该构件就是其他项目的依赖。
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### 依赖配置
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**配置信息示例** ：
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```xml
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<project>
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<dependencies>
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<dependency>
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<groupId></groupId>
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<artifactId></artifactId>
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<version></version>
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<type>...</type>
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<scope>...</scope>
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<optional>...</optional>
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<exclusions>
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<exclusion>
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<groupId>...</groupId>
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<artifactId>...</artifactId>
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</exclusion>
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</exclusions>
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</dependency>
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</dependencies>
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</project>
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```
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**配置说明** ：
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* dependencies： 一个 pom.xml 文件中只能存在一个这样的标签，是用来管理依赖的总标签。
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* dependency：包含在 dependencies 标签中，可以有多个，每一个表示项目的一个依赖。
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* groupId,artifactId,version(必要)：依赖的基本坐标，对于任何一个依赖来说，基本坐标是最重要的，Maven 根据坐标才能找到需要的依赖。我们在上面解释过这些元素的具体意思，这里就不重复提了。
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* type(可选)：依赖的类型，对应于项目坐标定义的 packaging。大部分情况下，该元素不必声明，其默认值是 jar。
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* scope(可选)：依赖的范围，默认值是 compile。
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* optional(可选)： 标记依赖是否可选
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* exclusions(可选)：用来排除传递性依赖, 例如 jar 包冲突
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### 依赖范围
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**classpath** 用于指定 `.class` 文件存放的位置，类加载器会从该路径中加载所需的 `.class` 文件到内存中。
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Maven 在编译、执行测试、实际运行有着三套不同的 classpath：
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* **编译 classpath** ：编译主代码有效
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* **测试 classpath** ：编译、运行测试代码有效
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* **运行 classpath** ：项目运行时有效
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Maven 的依赖范围如下：
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* **compile**：编译依赖范围（默认），使用此依赖范围对于编译、测试、运行三种都有效，即在编译、测试和运行的时候都要使用该依赖 Jar 包。
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* **test**：测试依赖范围，从字面意思就可以知道此依赖范围只能用于测试，而在编译和运行项目时无法使用此类依赖，典型的是 JUnit，它只用于编译测试代码和运行测试代码的时候才需要。
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* **provided** ：此依赖范围，对于编译和测试有效，而对运行时无效。比如 `servlet-api.jar` 在 Tomcat 中已经提供了，我们只需要的是编译期提供而已。
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* **runtime**：运行时依赖范围，对于测试和运行有效，但是在编译主代码时无效，典型的就是 JDBC 驱动实现。
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* **system**：系统依赖范围，使用 system 范围的依赖时必须通过 systemPath 元素显示地指定依赖文件的路径，不依赖 Maven 仓库解析，所以可能会造成建构的不可移植。
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### 传递依赖性
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### 依赖冲突
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**1、对于 Maven 而言，同一个 groupId 同一个 artifactId 下，只能使用一个 version。**
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```xml
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<dependency>
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<groupId>in.hocg.boot</groupId>
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<artifactId>mybatis-plus-spring-boot-starter</artifactId>
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<version>1.0.48</version>
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</dependency>
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<dependency>
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<groupId>in.hocg.boot</groupId>
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<artifactId>mybatis-plus-spring-boot-starter</artifactId>
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<version>1.0.49</version>
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</dependency>
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```
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若相同类型但版本不同的依赖存在于同一个 pom 文件，只会引入后一个声明的依赖。
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**2、项目的两个依赖同时引入了某个依赖。**
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举个例子，项目存在下面这样的依赖关系：
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```
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依赖链路一：A -> B -> C -> X(1.0)
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依赖链路二：A -> D -> X(2.0)
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```
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这两条依赖路径上有两个版本的 X，为了避免依赖重复，Maven 只会选择其中的一个进行解析。
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**哪个版本的 X 会被 Maven 解析使用呢?**
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Maven 在遇到这种问题的时候，会遵循 **路径最短优先** 和 **声明顺序优先** 两大原则。解决这个问题的过程也被称为 **Maven 依赖调解** 。
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**路径最短优先**
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```
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依赖链路一：A -> B -> C -> X(1.0) // dist = 3
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依赖链路二：A -> D -> X(2.0) // dist = 2
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```
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依赖链路二的路径最短，因此，X(2.0) 会被解析使用。
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不过，你也可以发现。路径最短优先原则并不是通用的，像下面这种路径长度相等的情况就不能单单通过其解决了：
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```
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依赖链路一：A -> B -> X(1.0) // dist = 3
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依赖链路二：A -> D -> X(2.0) // dist = 2
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```
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因此，Maven 又定义了声明顺序优先原则。
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依赖调解第一原则不能解决所有问题，比如这样的依赖关系：A->B->Y(1.0)、A-> C->Y(2.0)，Y(1.0) 和 Y(2.0) 的依赖路径长度是一样的，都为 2。Maven 定义了依赖调解的第二原则：
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**声明顺序优先**
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在依赖路径长度相等的前提下，在 `pom.xml` 中依赖声明的顺序决定了谁会被解析使用，顺序最前的那个依赖优胜。该例中，如果 B 的依赖声明在 D 之前，那么 X (1.0) 就会被解析使用。
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```xml
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<dependencies>
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...
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dependency B
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...
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dependency D
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</dependencies>
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```
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### 排除依赖
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单纯依赖 Maven 来进行依赖调解，在很多情况下是不适用的，需要我们手动排除依赖。
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举个例子，当前项目存在下面这样的依赖关系：
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```
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依赖链路一：A -> B -> C -> X(1.5) // dist = 3
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依赖链路二：A -> D -> X(1.0) // dist = 2
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```
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根据路径最短优先原则，X(1.0) 会被解析使用，也就是说实际用的是 1.0 版本的 X。
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但是！！！这会一些问题：如果 D 依赖用到了 1.5 版本的 X 中才有的一个类，运行项目就会报`NoClassDefFoundError`错误。如果 D 依赖用到了 1.5 版本的 X 中才有的一个方法，运行项目就会报`NoSuchMethodError`错误。
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现在知道为什么你的 Maven 项目总是会报`NoClassDefFoundError`和`NoSuchMethodError`错误了吧？
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**如何解决呢？** 我们可以通过`exclusive`标签手动将 X(1.0) 给排除。
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```xml
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<dependencyB>
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......
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<exclusions>
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<exclusion>
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<artifactId>x</artifactId>
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<groupId>org.apache.x</groupId>
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</exclusion>
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</exclusions>
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</dependency>
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```
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一般我们在解决依赖冲突的时候，都会优先保留版本较高的。这是因为大部分 jar 在升级的时候都会做到向下兼容。
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如果高版本修改了低版本的一些类或者方法的话，这个时候就能直接保留高版本了，而是应该考虑优化上层依赖，比如升级上层依赖的版本。
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还是上面的例子：
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```
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依赖链路一：A -> B -> C -> X(1.5) // dist = 3
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依赖链路二：A -> D -> X(1.0) // dist = 2
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```
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我们保留了 1.5 版本的 X，但是这个版本的 X 删除了 1.0 版本中的某些类。这个时候，我们可以考虑升级 D 的版本到一个 X 兼容的版本。
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Maven 仓库
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在 Maven 世界中，任何一个依赖、插件或者项目构建的输出，都可以称为 **构件** 。
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坐标和依赖是构件在 Maven 世界中的逻辑表示方式，构件的物理表示方式是文件，Maven 通过仓库来统一管理这些文件。 任何一个构件都有一组坐标唯一标识。有了仓库之后，无需手动引入构件，我们直接给定构件的坐标即可在 Maven 仓库中找到该构件。
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Maven 仓库分为：
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* **本地仓库** ：运行 Maven 的计算机上的一个目录，它缓存远程下载的构件并包含尚未发布的临时构件。`settings.xml` 文件中可以看到 Maven 的本地仓库路径配置，默认本地仓库路径是在 `${user.home}/.m2/repository`。
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* **远程仓库** ：官方或者其他组织维护的 Maven 仓库。
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Maven 远程仓库可以分为：
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* **中央仓库** ：这个仓库是由 Maven 社区来维护的，里面存放了绝大多数开源软件的包，并且是作为 Maven 的默认配置，不需要开发者额外配置。另外为了方便查询，还提供了一个[查询地址 open in new window](https://search.maven.org/)，开发者可以通过这个地址更快的搜索需要构件的坐标。
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* **私服** ：私服是一种特殊的远程 Maven 仓库，它是架设在局域网内的仓库服务，私服一般被配置为互联网远程仓库的镜像，供局域网内的 Maven 用户使用。
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* **其他的公共仓库** ：有一些公共仓库是未来加速访问（比如阿里云 Maven 镜像仓库）或者部分构件不存在于中央仓库中。
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Maven 依赖包寻找顺序：
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1. 先去本地仓库找寻，有的话，直接使用。
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2. 本地仓库没有找到的话，会去远程仓库找寻，下载包到本地仓库。
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3. 远程仓库没有找到的话，会报错。
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Maven 生命周期
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Maven 的生命周期就是为了对所有的构建过程进行抽象和统一，包含了项目的清理、初始化、编译、测试、打包、集成测试、验证、部署和站点生成等几乎所有构建步骤。
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Maven 定义了 3 个生命周期`META-INF/plexus/components.xml`：
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* `default` 生命周期
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* `clean`生命周期
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* `site`生命周期
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这些生命周期是相互独立的，每个生命周期包含多个阶段 (phase)。并且，这些阶段是有序的，也就是说，后面的阶段依赖于前面的阶段。当执行某个阶段的时候，会先执行它前面的阶段。
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执行 Maven 生命周期的命令格式如下：
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### default 生命周期
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`default`生命周期是在没有任何关联插件的情况下定义的，是 Maven 的主要生命周期，用于构建应用程序，共包含 23 个阶段。
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```xml
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<phases>
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<phase>validate</phase>
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<phase>initialize</phase>
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<phase>generate-sources</phase>
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<phase>process-sources</phase>
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<phase>generate-resources</phase>
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<phase>process-resources</phase>
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<phase>compile</phase>
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<phase>process-classes</phase>
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<phase>generate-test-sources</phase>
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<phase>process-test-sources</phase>
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<phase>generate-test-resources</phase>
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<phase>process-test-resources</phase>
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<phase>test-compile</phase>
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<phase>process-test-classes</phase>
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<phase>test</phase>
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<phase>prepare-package</phase>
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<phase>package</phase>
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<phase>pre-integration-test</phase>
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<phase>integration-test</phase>
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<phase>post-integration-test</phase>
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<phase>verify</phase>
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<phase>install</phase>
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<phase>deploy</phase>
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</phases>
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```
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根据前面提到的阶段间依赖关系理论，当我们执行 `mvn test`命令的时候，会执行从 validate 到 test 的所有阶段，这也就解释了为什么执行测试的时候，项目的代码能够自动编译。
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### clean 生命周期
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clean 生命周期的目的是清理项目，共包含 3 个阶段：
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```xml
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<phases>
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<phase>pre-clean</phase>
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<phase>clean</phase>
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<phase>post-clean</phase>
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</phases>
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<default-phases>
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<clean>
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org.apache.maven.plugins:maven-clean-plugin:2.5:clean
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</clean>
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</default-phases>
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```
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根据前面提到的阶段间依赖关系理论，当我们执行 `mvn clean` 的时候，会执行 clean 生命周期中的 pre-clean 和 clean 阶段。
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### site 生命周期
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site 生命周期的目的是建立和发布项目站点，共包含 4 个阶段：
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```xml
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<phases>
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<phase>pre-site</phase>
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<phase>site</phase>
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<phase>post-site</phase>
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<phase>site-deploy</phase>
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</phases>
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<default-phases>
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<site>
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org.apache.maven.plugins:maven-site-plugin:3.3:site
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</site>
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<site-deploy>
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org.apache.maven.plugins:maven-site-plugin:3.3:deploy
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</site-deploy>
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</default-phases>
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```
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Maven 能够基于 `pom.xml` 所包含的信息，自动生成一个友好的站点，方便团队交流和发布项目信息。
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Maven 插件
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Maven 本质上是一个插件执行框架，所有的执行过程，都是由一个一个插件独立完成的。像咱们日常使用到的 install、clean、deploy 等命令，其实底层都是一个一个的 Maven 插件。关于 Maven 的核心插件可以参考官方的这篇文档：https://maven.apache.org/plugins/index.html 。
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除了 Maven 自带的插件之外，还有一些三方提供的插件比如单测覆盖率插件 jacoco-maven-plugin、帮助开发检测代码中不合规范的地方的插件 maven-checkstyle-plugin、分析代码质量的 sonar-maven-plugin。并且，我们还可以自定义插件来满足自己的需求。
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jacoco-maven-plugin 使用示例：
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```xml
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<build>
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<plugins>
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<plugin>
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<groupId>org.jacoco</groupId>
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<artifactId>jacoco-maven-plugin</artifactId>
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<version>0.8.8</version>
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<executions>
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<execution>
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<goals>
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<goal>prepare-agent</goal>
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</goals>
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</execution>
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<execution>
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<id>generate-code-coverage-report</id>
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||
<phase>test</phase>
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||
<goals>
|
||
<goal>report</goal>
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||
</goals>
|
||
</execution>
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||
</executions>
|
||
</plugin>
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||
</plugins>
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||
</build>
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```
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你可以将 Maven 插件理解为一组任务的集合，用户可以通过命令行直接运行指定插件的任务，也可以将插件任务挂载到构建生命周期，随着生命周期运行。
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Maven 插件被分为下面两种类型：
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* **Build plugins** ：在构建时执行。
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* **Reporting plugins**：在网站生成过程中执行。
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Maven 多模块管理
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多模块管理简单地来说就是将一个项目分为多个模块，每个模块只负责单一的功能实现。直观的表现就是一个 Maven 项目中不止有一个 `pom.xml` 文件，会在不同的目录中有多个 `pom.xml` 文件，进而实现多模块管理。
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多模块管理除了可以更加便于项目开发和管理，还有如下好处：
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1. 降低代码之间的耦合性（从类级别的耦合提升到 jar 包级别的耦合）；
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2. 减少重复，提升复用性；
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3. 每个模块都可以是自解释的（通过模块名或者模块文档）；
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4. 模块还规范了代码边界的划分，开发者很容易通过模块确定自己所负责的内容。
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多模块管理下，会有一个父模块，其他的都是子模块。父模块通常只有一个 `pom.xml`，没有其他内容。父模块的 `pom.xml` 一般只定义了各个依赖的版本号、包含哪些子模块以及插件有哪些。不过，要注意的是，如果依赖只在某个子项目中使用，则可以在子项目的 pom.xml 中直接引入，防止父 pom 的过于臃肿。
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如下图所示，Dubbo 项目就被分成了多个子模块比如 dubbo-common（公共逻辑模块）、dubbo-remoting（远程通讯模块）、dubbo-rpc（远程调用模块）。
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[#](#文章推荐) 文章推荐
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* [安全同学讲 Maven 间接依赖场景的仲裁机制 - 阿里开发者 - 2022open in new window](https://mp.weixin.qq.com/s/flniMiP-eu3JSBnswfd_Ew)
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||
* [高效使用 Java 构建工具｜ Maven 篇 - 阿里开发者 - 2022open in new window](https://mp.weixin.qq.com/s/Wvq7t2FC58jaCh4UFJ6GGQ)
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||
* [安全同学讲 Maven 重打包的故事 - 阿里开发者 - 2022open in new window](https://mp.weixin.qq.com/s/xsJkB0onUkakrVH0wejcIg)
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||
[#](#参考) 参考
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* 《Maven 实战》
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* Introduction to Repositories - Maven 官方文档：https://maven.apache.org/guides/introduction/introduction-to-repositories.html
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||
* Introduction to the Build Lifecycle - Maven 官方文档：https://maven.apache.org/guides/introduction/introduction-to-the-lifecycle.html#Lifecycle_Reference
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||
* Maven 依赖范围：http://www.mvnbook.com/maven-dependency.html
|
||
* 解决 maven 依赖冲突，这篇就够了！：https://www.cnblogs.com/qdhxhz/p/16363532.html
|
||
* Multi-Module Project with Maven：https://www.baeldung.com/maven-multi-module |