Maven (mvn) 详解：从入门到精通

2025-3-10

1. Maven 简介：Java 项目的构建利器

在 Java 开发的世界里，构建工具是不可或缺的。它们负责编译代码、运行测试、打包部署，让开发者从繁琐的重复性工作中解放出来，专注于业务逻辑的实现。Maven，作为 Apache 软件基金会的一个顶级项目，早已成为 Java 项目构建和依赖管理的标准。

1.1 什么是 Maven？

Maven，发音为 /ˈmeɪvən/，意为“专家”或“内行”。它是一个项目管理和构建自动化工具，主要服务于基于 Java 的项目（虽然它也能用于构建和管理其他语言编写的项目，如 C#、Ruby、Scala 等）。

Maven 的核心理念是 “约定优于配置”（Convention over Configuration）。这意味着 Maven 为项目结构、构建流程、依赖管理等都定义了一套默认的约定。只要开发者遵循这些约定，就可以大大简化构建配置，减少 XML 文件的编写。

1.2 Maven 的主要功能

Maven 的功能远不止构建这么简单，它涵盖了项目管理的方方面面：

依赖管理（Dependency Management）：这是 Maven 最为人称道的功能。它通过一个中央仓库（Central Repository）来管理项目所需的各种 JAR 包和其他依赖。开发者只需要在项目的配置文件中声明依赖，Maven 就会自动下载、管理这些依赖，解决版本冲突等问题。
项目构建（Project Build）：Maven 定义了一套标准的项目构建生命周期，包括编译、测试、打包、安装、部署等阶段。开发者可以通过简单的命令执行这些阶段，无需手动编写繁琐的脚本。
项目信息管理（Project Information Management）：Maven 可以管理项目的各种信息，如项目名称、版本、开发者信息、许可证、项目网站等。这些信息可以用于生成项目文档、发布站点等。
插件机制（Plugin Mechanism）：Maven 的功能 মূলত由插件来提供。Maven 提供了一系列核心插件，同时也支持第三方插件。开发者可以通过配置插件来扩展 Maven 的功能，满足特定的构建需求。
项目继承和聚合（Project Inheritance and Aggregation）：Maven 支持项目之间的继承和聚合。通过继承，子项目可以继承父项目的配置，减少重复配置。通过聚合，可以将多个模块组合成一个大型项目，方便统一构建和管理。

1.3 为什么选择 Maven？

相比于传统的构建方式（如手动编写 Ant 脚本），Maven 具有以下显著优势：

标准化：Maven 定义了一套标准的项目结构和构建流程，使得不同项目之间的构建方式保持一致，降低了学习成本和维护成本。
简化配置：Maven 的“约定优于配置”原则大大简化了构建配置，减少了 XML 文件的编写。
强大的依赖管理：Maven 的中央仓库和依赖管理机制解决了依赖地狱（Dependency Hell）的问题，使得依赖管理变得简单、可靠。
丰富的插件生态：Maven 拥有庞大的插件生态系统，可以满足各种构建需求。
社区支持：Maven 拥有活跃的社区，遇到问题可以方便地找到解决方案。
广泛采用：Maven 已经成为 Java 项目构建的事实标准，被广泛应用于各种开源项目和企业级项目中。

2. Maven 安装与配置

2.1 安装前提

在安装 Maven 之前，请确保你的系统已经安装了 Java Development Kit (JDK)，并且配置好了 JAVA_HOME 环境变量。Maven 3.3 及以上版本要求 JDK 1.7 或更高版本。

2.2 下载与安装

下载：访问 Maven 官网的下载页面 (https://maven.apache.org/download.cgi)，下载最新版本的 Maven 二进制压缩包（Binary zip/tar.gz archive）。
解压：将下载的压缩包解压到你希望安装 Maven 的目录（例如，D:\maven 或 /opt/maven）。
配置环境变量：
- Windows：
  - 新建系统变量 MAVEN_HOME，值为 Maven 的解压目录（例如 D:\maven\apache-maven-3.9.1）。
  - 编辑系统变量 Path，在末尾添加 %MAVEN_HOME%\bin。
- Linux/macOS：
  - 编辑 ~/.bashrc 或 ~/.bash_profile 文件，添加以下内容：
    bash export MAVEN_HOME=/opt/maven/apache-maven-3.9.1 export PATH=$MAVEN_HOME/bin:$PATH
  - 执行 source ~/.bashrc 或 source ~/.bash_profile 使配置生效。
验证安装：打开命令行终端，输入 mvn -v 命令。如果看到 Maven 的版本信息，则说明安装成功。

2.3 Maven 仓库配置

Maven 有三种类型的仓库：

本地仓库（Local Repository）：位于本地计算机上的一个目录，用于存储下载的依赖和其他构建产物。默认情况下，本地仓库位于用户目录下的 .m2/repository 文件夹中。
中央仓库（Central Repository）：由 Maven 社区维护的一个公共仓库，包含了大量的开源 Java 库和插件。Maven 默认会从中央仓库下载依赖。
远程仓库（Remote Repository）：除了中央仓库之外的其他仓库，可以是公司内部的私有仓库，也可以是其他第三方提供的公共仓库。

2.3.1 修改本地仓库位置

如果你不想使用默认的本地仓库位置，可以修改 Maven 的配置文件 settings.xml 来指定新的位置。settings.xml 文件通常位于 Maven 安装目录下的 conf 文件夹中。

找到 <localRepository> 标签，将其值修改为你希望的本地仓库路径：

xml <settings> ... <localRepository>D:/my-maven-repo</localRepository> ... </settings>

2.3.2 配置远程仓库

如果你的项目需要使用中央仓库之外的其他仓库，可以在 settings.xml 文件中配置远程仓库。

在 <mirrors> 标签中添加 <mirror> 子标签，配置远程仓库的镜像：

xml <mirrors> <mirror> <id>aliyun-maven</id> <mirrorOf>*</mirrorOf> <name>阿里云 Maven 镜像</name> <url>https://maven.aliyun.com/repository/public</url> </mirror> </mirrors>
* mirrorOf: * 代表所有仓库的下载都会通过这个mirror。也可以指定central，这样就只有中央仓库的下载走这个mirror.

在 <profiles> 标签中添加 <profile> 子标签，配置远程仓库的信息：

```xml my-profile

my-repo
My Repository
http://my-repo.com/maven2

true

false

...

my-profile

```

releases 和 snapshots 分别表示是否启用发布版本和快照版本的下载。
<activeProfiles> 部分指定要激活的配置文件。

2.3.3 配置私服 (Nexus)

如果公司内部搭建了私服（如 Nexus），则需要在 settings.xml 中配置私服的地址和认证信息。配置方式与配置远程仓库类似，只是需要额外添加 <servers> 标签来配置认证信息：

xml <servers> <server> <id>my-nexus</id> <username>admin</username> <password>admin123</password> </server> </servers>

然后在 <profiles> 中配置远程仓库时，将 id 与 <servers> 中的 id 对应起来。

3. Maven 项目结构

Maven 遵循“约定优于配置”的原则，为项目定义了一套标准的目录结构。一个典型的 Maven 项目结构如下：

my-project/ ├── src/ │ ├── main/ │ │ ├── java/ # 主要源代码目录 │ │ ├── resources/ # 主要资源文件目录（配置文件、图片等） │ │ └── webapp/ # Web 应用的根目录（可选） │ └── test/ │ ├── java/ # 测试源代码目录 │ └── resources/ # 测试资源文件目录 ├── target/ # 构建输出目录（编译后的类文件、打包文件等） └── pom.xml # 项目对象模型（Project Object Model）文件

src/main/java：存放项目的主要源代码（.java 文件）。
src/main/resources：存放项目的主要资源文件（配置文件、属性文件、图片等）。
src/main/webapp：如果项目是一个 Web 应用，则该目录存放 Web 应用的根目录下的文件（HTML、CSS、JavaScript、JSP 等）。
src/test/java：存放项目的测试源代码（.java 文件）。
src/test/resources：存放项目的测试资源文件。
target：Maven 构建过程中的输出目录，存放编译后的类文件、打包文件（JAR、WAR 等）、测试报告等。
pom.xml：Maven 项目的核心配置文件，描述了项目的基本信息、依赖关系、构建配置等。

4. POM 文件详解 (pom.xml)

pom.xml 文件是 Maven 项目的核心，它使用 XML 格式描述了项目的各种信息。一个基本的 pom.xml 文件结构如下：

```xml
4.0.0

<groupId>com.example</groupId>
<artifactId>my-project</artifactId>
<version>1.0.0</version>
<packaging>jar</packaging>

<name>My Project</name>
<description>A simple Maven project</description>

<properties>
    <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
    <java.version>1.8</java.version>
</properties>

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>junit</groupId>
        <artifactId>junit</artifactId>
        <version>4.13.2</version>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
    ... 其他依赖 ...
</dependencies>

<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
            <version>3.8.1</version>
            <configuration>
                <source>${java.version}</source>
                <target>${java.version}</target>
            </configuration>
        </plugin>
        ... 其他插件 ...
    </plugins>
</build>

```

4.1 基本元素

<modelVersion>：POM 模型版本，目前固定为 4.0.0。
<groupId>：项目的组 ID，通常是公司或组织的域名倒序。
<artifactId>：项目的唯一标识符，通常是项目名称。
<version>：项目的版本号，遵循语义化版本规范（Semantic Versioning）。
<packaging>: 项目的打包方式，常见的有 jar、war、pom、ear 等。
<name>：项目的显示名称。
<description>：项目的简短描述。

4.2 `<properties>`：定义属性

<properties> 标签用于定义一些属性，然后在 POM 文件的其他地方通过 ${属性名} 的方式引用这些属性。这样做的好处是可以统一管理一些常用的值，方便修改。

4.3 `<dependencies>`：声明依赖

<dependencies> 标签用于声明项目所依赖的其他库或模块。每个依赖项用一个 <dependency> 标签表示。

<groupId>、<artifactId>、<version>：依赖项的坐标，用于唯一标识一个依赖。
<scope>：依赖的作用范围，常见的有：
- compile（默认）：编译、测试、运行都需要。
- provided：编译、测试需要，运行不需要（例如 Servlet API，由容器提供）。
- runtime：编译不需要，测试、运行需要。
- test：编译、运行不需要，测试需要（例如 JUnit）。
- system：类似于 provided，但需要显式指定依赖的路径。
- import: 只能用在dependencyManagement 里面, 导入其他的pom中的依赖。

4.4 `<build>`：配置构建

<build> 标签用于配置项目的构建过程，例如指定编译插件、打包插件、资源文件处理等。

<plugins>：配置构建过程中使用的插件。每个插件用一个 <plugin> 标签表示。
<groupId>、<artifactId>、<version>：插件的坐标。
<configuration>：插件的配置参数。

4.5 `<dependencyManagement>` 管理依赖版本

当多个模块都依赖于同一个库的不同版本时, 可能会导致版本冲突, 使用 <dependencyManagement> 可以统一管理依赖的版本。

xml <dependencyManagement> <dependencies> <dependency> <groupId>org.springframework</groupId> <artifactId>spring-core</artifactId> <version>5.3.18</version> </dependency> </dependencies> </dependencyManagement>

在子模块中, 只需要声明依赖的 groupId 和 artifactId, 不需要声明 version:

xml <dependencies> <dependency> <groupId>org.springframework</groupId> <artifactId>spring-core</artifactId> </dependency> </dependencies>

4.6 `<parent>` 继承

Maven 支持项目之间的继承。子项目可以继承父项目的配置，减少重复配置。父项目的 pom.xml 文件中，<packaging> 元素的值必须是 pom。

子项目通过 <parent> 元素声明父项目：

xml <parent> <groupId>com.example</groupId> <artifactId>my-parent-project</artifactId> <version>1.0.0</version> <relativePath>../pom.xml</relativePath>  </parent>

子项目会继承父项目中的以下配置：

groupId、version（如果子项目没有显式声明）
dependencies
dependencyManagement
build 中的插件配置
properties

5. Maven 构建生命周期、阶段与插件

5.1 构建生命周期（Lifecycle）

Maven 定义了三套独立的构建生命周期：

Clean Lifecycle：用于清理项目，删除之前构建生成的文件。
Default (Build) Lifecycle：用于构建项目，包括编译、测试、打包、安装、部署等。
Site Lifecycle：用于生成项目站点文档。

每个生命周期都由一系列的阶段（Phase）组成。

5.2 常用阶段（Phase）

Default (Build) Lifecycle 中常用的阶段包括：

validate：验证项目是否正确，所有必需的信息是否可用。
compile：编译项目的源代码。
test：使用合适的单元测试框架运行测试。
package：将编译后的代码打包成可分发的格式（如 JAR、WAR）。
verify：对集成测试的结果进行检查，确保符合质量标准。
install：将打包好的文件安装到本地仓库，供其他项目使用。
deploy：将最终的包复制到远程仓库，供其他开发者或项目使用。

Clean Lifecycle 中常用的阶段包括：

pre-clean: 执行清理前需要完成的工作。
clean: 清理上一次构建生成的文件。
post-clean: 执行清理后需要完成的工作。

5.3 插件（Plugin）

Maven 的功能实际上是由插件来提供的。Maven 提供了一系列核心插件，同时也支持第三方插件。插件可以绑定到生命周期的某个阶段，当执行到该阶段时，插件的目标（Goal）会被执行。

例如，maven-compiler-plugin 插件的 compile 目标绑定到了 compile 阶段，用于编译 Java 源代码。maven-surefire-plugin 插件的 test 目标绑定到了 test 阶段，用于运行单元测试。

5.4 常用命令

mvn clean：执行 Clean Lifecycle 的 clean 阶段，清理项目。
mvn compile：执行 Default Lifecycle 的 compile 阶段，编译源代码。
mvn test：执行 Default Lifecycle 的 test 阶段，运行单元测试。
mvn package：执行 Default Lifecycle 的 package 阶段，打包项目。
mvn install：执行 Default Lifecycle 的 install 阶段，安装项目到本地仓库。
mvn deploy：执行 Default Lifecycle 的 deploy 阶段，部署项目到远程仓库。
mvn clean install：先执行 clean 阶段，再执行 install 阶段。
mvn -DskipTests=true clean package: 跳过测试，并打包.

可以直接执行生命周期阶段，Maven 会自动执行该阶段之前的所有阶段。

6. Maven 高级特性

6.1 项目聚合（Aggregation）

Maven 支持将多个模块组合成一个大型项目，方便统一构建和管理。聚合项目通常包含一个父 POM 文件，用于管理子模块的构建。

父 POM 文件的 <packaging> 元素的值必须是 pom，并且包含一个 <modules> 元素，列出所有的子模块：

```xml 4.0.0
com.example
my-aggregate-project
1.0.0 pom

<modules>
    <module>module1</module>
    <module>module2</module>
    ...
</modules>

```
子模块的目录结构如下：

my-aggregate-project/ ├── module1/ │ └── pom.xml ├── module2/ │ └── pom.xml └── pom.xml

在聚合项目的根目录下执行 Maven 命令，会同时构建所有的子模块。

6.2 多环境配置（Profiles）

Maven 支持通过 Profiles 来配置不同的构建环境（如开发环境、测试环境、生产环境）。可以在不同的 Profile 中定义不同的属性、依赖、插件配置等。

在 pom.xml 文件中，可以使用 <profiles> 标签定义多个 Profile：

xml <profiles> <profile> <id>dev</id> <properties> <db.url>jdbc:mysql://localhost:3306/dev_db</db.url> </properties> ... </profile> <profile> <id>prod</id> <properties> <db.url>jdbc:mysql://prod-server:3306/prod_db</db.url> </properties> ... </profile> </profiles>

然后在其他地方可以通过 ${db.url} 引用不同环境下的数据库连接 URL。

激活 Profile 的方式有多种：

命令行：使用 -P 参数指定要激活的 Profile ID，例如 mvn install -Pprod。
settings.xml：在 <activeProfiles> 标签中指定要默认激活的 Profile。
环境变量：根据环境变量的值自动激活 Profile。
操作系统：根据操作系统的类型自动激活 Profile。
文件存在与否: 根据指定文件是否存在来决定是否激活 Profile。

6.3 版本管理

Maven 有一套完善的版本管理机制，可以帮助开发者管理项目的版本号，处理快照版本（SNAPSHOT）和发布版本（Release）。

6.3.1 语义化版本

Maven 推荐使用语义化版本规范（Semantic Versioning）来定义项目的版本号。语义化版本格式为 MAJOR.MINOR.PATCH：

MAJOR：主版本号，当做了不兼容的 API 修改时递增。
MINOR：次版本号，当添加了向后兼容的功能时递增。
PATCH：修订号，当做了向后兼容的缺陷修复时递增。

6.3.2 快照版本（SNAPSHOT）

快照版本表示项目正在开发中，是不稳定的版本。快照版本的版本号以 -SNAPSHOT 结尾，例如 1.0.0-SNAPSHOT。

Maven 对待快照版本有特殊的处理：

每次构建时，Maven 都会检查远程仓库中是否有更新的快照版本，如果有，则下载最新的快照版本。
快照版本不会被缓存到本地仓库中。

6.3.3 发布版本（Release）

发布版本表示项目已经稳定，可以用于生产环境。发布版本的版本号不包含 -SNAPSHOT。

Maven 对待发布版本的处理：

发布版本会被缓存到本地仓库中，除非显式指定更新策略，否则不会自动更新。

6.3.4 版本范围

在声明依赖时，可以使用版本范围来指定依赖的版本要求。

1.0：表示确切的版本 1.0。
(,1.0]：表示小于等于 1.0 的版本。
[1.0,)：表示大于等于 1.0 的版本。
[1.0,2.0)：表示大于等于 1.0 且小于 2.0 的版本。
(,1.0],[1.2,) : 小于1.0或大于1.2

Maven 会根据版本范围解析出符合要求的最新版本。

7. Maven 常用插件

Maven 的功能主要通过插件来实现。以下是一些常用的 Maven 插件：

maven-compiler-plugin：用于编译 Java 源代码。
maven-surefire-plugin：用于运行单元测试。
maven-jar-plugin：用于将项目打包成 JAR 文件。
maven-war-plugin：用于将项目打包成 WAR 文件。
maven-resources-plugin: 用于处理资源文件。
maven-install-plugin：用于将项目安装到本地仓库。
maven-deploy-plugin：用于将项目部署到远程仓库。
maven-clean-plugin: 用于清理项目。
maven-site-plugin: 用于生成项目站点。
maven-dependency-plugin: 用于分析项目依赖。
jetty-maven-plugin / tomcat7-maven-plugin：用于在开发阶段快速启动 Web 应用。
versions-maven-plugin: 用于管理项目依赖版本。

8. 总结与展望

Maven 作为 Java 项目构建和依赖管理的标准工具，极大地提高了 Java 开发的效率和质量。本文详细介绍了 Maven 的基本概念、安装配置、项目结构、POM 文件、构建生命周期、插件机制、高级特性以及常用插件。

掌握 Maven 的核心概念和常用命令，理解 Maven 的构建流程和依赖管理机制，熟悉常用的 Maven 插件，是每个 Java 开发者必备的技能。

随着 Java 生态的不断发展，Maven 也在不断演进。未来，Maven 可能会在以下方面有所发展：

更好的构建性能：通过优化构建流程、并行构建等方式提高构建速度。
更强大的依赖管理：支持更复杂的依赖场景，提供更好的依赖冲突解决方案。
更友好的用户体验：提供更直观的构建结果展示，更智能的错误提示。
更紧密的集成：与 IDE、持续集成/持续交付（CI/CD）工具更紧密的集成。

希望本文能够帮助你全面、深入地理解 Maven，并在实际工作中熟练运用 Maven，构建出高质量的 Java 项目。

作者：admin

链接：https://hostlocvps.com/2025/03/10/maven-mvn-%e8%af%a6%e8%a7%a3%ef%bc%9a%e4%bb%8e%e5%85%a5%e9%97%a8%e5%88%b0%e7%b2%be%e9%80%9a/

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Maven (mvn) 详解：从入门到精通

1. Maven 简介：Java 项目的构建利器

1.1 什么是 Maven？

1.2 Maven 的主要功能

1.3 为什么选择 Maven？

2. Maven 安装与配置

2.1 安装前提

2.2 下载与安装

2.3 Maven 仓库配置

2.3.1 修改本地仓库位置

2.3.2 配置远程仓库

2.3.3 配置私服 (Nexus)

3. Maven 项目结构

4. POM 文件详解 (pom.xml)

4.1 基本元素

4.2 <properties>：定义属性

4.3 <dependencies>：声明依赖

4.4 <build>：配置构建

4.5 <dependencyManagement> 管理依赖版本

4.6 <parent> 继承

5. Maven 构建生命周期、阶段与插件

5.1 构建生命周期（Lifecycle）

5.2 常用阶段（Phase）

5.3 插件（Plugin）

5.4 常用命令

6. Maven 高级特性

6.1 项目聚合（Aggregation）

6.2 多环境配置（Profiles）

6.3 版本管理

6.3.1 语义化版本

6.3.2 快照版本（SNAPSHOT）

6.3.3 发布版本（Release）

6.3.4 版本范围

7. Maven 常用插件

8. 总结与展望

4.2 `<properties>`：定义属性

4.3 `<dependencies>`：声明依赖

4.4 `<build>`：配置构建

4.5 `<dependencyManagement>` 管理依赖版本

4.6 `<parent>` 继承