Java包管理以及Maven包管理

众所周知，Java包管理是学习Java过程中一个很重要的内容。本篇文章将着重介绍Java包管理以及Maven包管理的原理，以及解决包冲突的方法。

JVM工作原理

首先，我们先来了解一下JVM的工作原理，其实简单地概括性地说，JVM只会做两件事情：

1. 执行一个类的字节码
2. 在执行这个类的字节码的时候，若碰到了新的类，则加载它
3. 不断重复以上两个过程

可见，JVM的工作是如此的简单和枯燥，但读到这里的你，可能会产生一个问题，JVM是怎么知道在哪里读取这些类的呢？
针对这个问题，我也不卖关子了，直接告诉你答案，JVM是通过classpath参数来获取到这个路径的。
那么新的问题又出现了，我明明没有给JVM传递这个参数呀，它是怎么获取到的呢？

是的，没错，你没有给JVM传递classpath这个参数，但是你的编译器偷偷帮你干了这件事情了！

（不相信的话，每次用编译器编译的时候，控制台都会有一串命令，在命令里面你可以清楚地看到编译器给JVM偷偷传递了classpath参数）

给JVM传递classpath参数

另外，由于一个包有可能又依赖于其他很多个包，因此一个项目下来，可能classpath下的依赖路径会变得又臭又长。
在Java刚诞生的时候，人们是需要通过手写这些classpath路径来让JVM读懂读取jar包（一堆类的集合）的路径的，后面再人们的不断努力下，强大的IDEA和Maven的诞生，才让这个繁琐的过程变得无比简单。

依赖地狱

在Maven诞生之前，依赖冲突是一个很容易发生且很难解决的问题，我们把这种依赖冲突又称为classpath hell（依赖地狱）。
什么是依赖冲突，由于全限定类名是类的唯一标示，因此当多个同名类不同版本同时出现在classpath的时候，就是噩梦的开始。

依赖冲突
如上图，A包依赖了B包和C2包，而B包又依赖了C1包，在这个时候，由于所有的依赖包的路径都会写在classpath上面，让JVM从前往后地在这些路径上面寻早需要的依赖包，因此，若JVM先读取到了C1依赖包的classpath路径，那么C2这个依赖包，由于和C1只是版本上面的不同，因此JVM会误把C1路径中找到的依赖包也同样作用在C2上面，从而导致出现不可预期的错误。

一般来说，当你看到你的代码在编译运行之后，出现了以下的错误，那就代表最麻烦的包冲突出现了：

1. AbstractMethodError
2. NoClassDefFoundError
3. ClassNotFoundException
4. LinkageError
   
   

Maven包管理的原理

在Maven没有诞生之前，包冲突只能通过手动寻找冲突的包依赖，并把对应的包进行升级或者替换，但问题是，一个项目一般存在着很多很多的包依赖，手动寻找费时费力，效率太低。直到后来Maven的诞生，才使得解决包依赖的解决变得不再那么麻烦。

首先我们先来了解一下Maven是如何对包进行管理的
我们需要首先知道的是，Maven有一套约定俗成的规范，其中规定了，生产代码需要放在src/main目录下面，而测试代码则需要放在test/main目录下面。这个将在之后讲包管理的scope中有用。

Maven会有中央仓库和本地仓库两个仓库
本地仓库即字面意思在本地你电脑中存在的仓库，它默认位于~/.m2目录中，里面会放置一些经过下载的第三方包的缓存。
而中央仓库即线上仓库的意思，一个包会含有groupId、artifactId、version三个字段，因此在中央仓库中，一个包存放的路径也是以这三个字段来存放的，具体会存放在groupId/artifactId/version这个位置。

当一个项目需要使用一些第三方包的时候，你可以在pom文件中添加这些包的信息，这样Maven就会自动帮你下载这些包以及其相关依赖包到本地中缓存起来，具体的添加方式如下图所示：

pom文件

如何解决包冲突

好了，说到这里，相信你已经基本了解了Maven是如何对第三方包进行管理的了，接下来，我们就来讲一下Maven是如何解决包冲突的。
首先我们需要知道解决包冲突的一个原则：绝对不允许最终的classpath出现同名不同版本的jar包

在Maven中，当出现包冲突的问题的时候，Maven会保留离项目最近的包，而去除其他有冲突的包，拿之前的例子来说： 解决依赖冲突

相比于C1来说，C2这个第三方包离项目更接近，因此Maven会自动帮你把C1去除，而保留C2。但是这种策略有时候是不完美的，因此有时候也需要我们人为地去维护它，但不管怎么说，由于Maven的诞生，使得我们对于第三方包的很多操作都变得轻松和简单了。

接下来我们来说一下人为解决冲突的三种办法：

1. 直接依赖高版本依赖，这样Maven就能去除所有低版本的不合适的依赖了，具体来说如下所示：

解决依赖冲突

C1、C2和C3三个版本冲突了，但我们只要直接依赖了最高版本C3，把它作为项目的直接依赖，这样C1、C2这两个不合适的第三方包就会自动被Maven去除掉，从而解决了冲突。

2. 通过pom文件来排除包中的后代指定依赖

具体操作如以下代码所示：

<dependency>
  <groupId>xxx</groupId>
  <artifactId>xxx</artifactId>
  <version>1.0.0</version>
  <exclusions>
    <exclusion>
        <groupId>yyy</groupId>
      <artifactId>yyy</artifactId>
    </exclusion>
  </exclusions>
</dependency>

通过以上的代码，即可排除了xxx依赖中的后代yyy依赖，也可以解决包冲突的问题

3.通过Maven helper插件来解决包冲突问题，由于这个是工具性的操作，因此这里不过多介绍，大家可以自行去尝试。

最后，说一下pom文件中，可以通过设置scope标签，来指定一个包是否可以被生产代码和测试代码所引用：

1. complie（生产代码以及测试代码均可见）
2. test（只有测试代码可见）
3. provided（只在编译的生产代码的时候生效，在运行时无效）

以上，就是本篇文章的所有内容，谢谢阅读~