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一起学Java(3)-[起步篇]教你详细掌握Java构建工具Gradle和Maven定位和优缺点对比

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作者 OneCoder
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在第一步创建的项目（java-all-in-one）项目里，我们提到了使用Gradle作为项目构建工具。看到这里，不知道你是否有疑惑，什么是项目构建工具。Java项目常用构建工具有哪些？都有什么特点？

带着疑惑，本文对Java的构建工具进行一些梳理，以同步理解。从而使大家对我们项目中使用到的技术栈和技术工具都有个基本的了解。

一、构建工具定位

目前Java常用的构建工具（Build Tools）主要有Gradle和Maven两种，这点相信你从IntelliJ中默认自带的构建工具就可以看到。构建工具主要用于以下场景：

  1. 编译代码：将源代码编译成可执行的二进制文件。
  2. 依赖管理：自动管理项目所需的外部库和依赖关系。
  3. 测试：执行单元测试、集成测试等，确保代码质量。
  4. 打包：将编译后的代码打包成可发布的格式，如JAR、WAR文件。
  5. 部署：将构建好的应用程序部署到目标环境中。
  6. 任务自动化：自动执行常见的开发任务，如代码检查、文档生成等。

在这6条里，个人认为第2条依赖管理尤为重要，因为对于Java开发来说，一个项目的依赖会有很多，且依赖的第三方组件还会有自己的依赖，如果全部手动管理，代价巨大，基本不可想象。

1. 依赖管理核心思想

依赖管理方案的核心思想包括以下几个方面：

  1. 中心库（Central Repository）：
    • 依赖管理工具通常会使用一个中心库来存储和分发依赖项。例如，Maven使用Maven Central Repository，Gradle也默认使用Maven Central Repository以及JCenter。这些中心库使得开发者可以轻松地获取和共享依赖项，而无需手动下载和管理依赖库文件。
  2. 依赖声明和解析：
    • 开发者在项目配置文件（如Maven的pom.xml或Gradle的build.gradle）中声明所需的依赖。构建工具会自动解析这些声明，从中心库下载所需的依赖并将其加入构建路径。
  3. 版本管理：
    • 依赖管理工具支持对依赖项的版本进行管理，允许开发者指定所需依赖的具体版本或版本范围。这样可以确保项目使用兼容的库版本，避免版本冲突和不兼容问题。
  4. 传递依赖（Transitive Dependencies）：
    • 依赖管理工具会自动处理传递依赖，即一个依赖项所依赖的其他库。构建工具会解析传递依赖树，下载并包含所有需要的库，确保项目构建时所有依赖关系都得到满足。
  5. 依赖冲突解决：
    • 依赖管理工具提供机制来解决依赖冲突，例如版本冲突。开发者可以通过排除特定版本或强制使用特定版本来解决这些冲突。
  6. 本地缓存（Local Cache）：
    • 构建工具通常会在本地缓存下载的依赖项，以加速后续的构建过程，减少从远程中心库下载依赖的时间。

总之，依赖管理方案的核心思想是通过中心库、依赖声明和解析、版本管理、传递依赖处理、依赖冲突解决以及本地缓存等机制，自动化和简化项目的依赖管理过程，确保项目构建过程中的依赖一致性和可靠性。这样不仅提高了开发效率，还减少了手动管理依赖的复杂度和错误风险。

二、Java构建工具对比（Gradle vs Maven）

1. 构建脚本

  • Gradle:
    • 使用基于Groovy或Kotlin的DSL（领域特定语言）来编写构建脚本。
    • 构建脚本更加简洁和灵活。
    • 允许在构建脚本中使用编程逻辑（如条件、循环）。

    示例build.gradle：

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    plugins {
    id 'java'
}

repositories {
    mavenCentral()
}

dependencies {
    implementation 'org.springframework:spring-core:5.2.6.RELEASE'
    testImplementation 'junit:junit:4.13'
}
  • Maven:
    • 使用XML格式的pom.xml文件来定义项目构建配置。
    • 结构化且标准化，但XML配置文件较为冗长且不灵活。

    示例pom.xml：

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    <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>com.example</groupId>
    <artifactId>my-app</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-core</artifactId>
            <version>5.2.6.RELEASE</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.13</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

2. 性能

  • Gradle:
    • 通过增量构建和缓存机制提高构建速度。
    • 支持并行构建和远程缓存。
    • 通常较Maven快，特别是在大型项目中。
  • Maven:
    • 每次构建都会执行所有的任务，即使没有变化。
    • 没有内置的增量构建机制。

3. 易用性和学习曲线

  • Gradle:
    • 学习曲线稍陡，特别是对Groovy或Kotlin不熟悉的开发者。
    • 文档和社区支持不断增加。
  • Maven:
    • 学习曲线较平缓，XML配置文件直观易懂。
    • 拥有大量文档和社区支持。

4. 插件生态系统

  • Gradle:
    • 插件丰富且灵活，允许用户编写自定义插件。
    • 插件可以用Groovy或Kotlin编写。
  • Maven:
    • 插件生态系统庞大且成熟。
    • 插件以XML形式配置，易于集成和管理。

5. 依赖管理

  • Gradle:
    • 支持多种依赖管理格式（如Maven、Ivy）。
    • 灵活的依赖配置和解析机制。
  • Maven:
    • 使用标准的Maven依赖管理，集中式仓库（如Maven Central）。
    • 依赖管理简单直接，但有时不够灵活。

6. 构建生命周期

  • Gradle:
    • 构建生命周期可定制，支持任务的动态创建和配置。
    • 提供更强的任务依赖管理和执行控制。
  • Maven:
    • 固定的生命周期（如compile、test、package、install、deploy）。
    • 生命周期简单明了，但灵活性不足。

总结

整体来看

  • Gradle适用于需要灵活配置和高性能构建的项目，尤其是大型项目或需要自定义构建逻辑的场景。
  • Maven适用于追求标准化和易用性的项目，尤其是中小型项目或团队对XML配置比较熟悉的场景。

两者都是优秀的构建工具，选择时应根据具体项目需求和团队熟悉程度来决定，没有绝对的好坏。

一起学Java系列, （1）起步搭建篇
Java Gradle Maven 一起学Java
本文由作者按照 CC BY 4.0 进行授权