Java项目构建工具：Gradle Vs Maven

前言

在Java项目的开发中，需要引入自动化构建工具来帮助我们管理项目的外部依赖包、项目编译、打包等工作。Gradle和Maven是Java世界中两个重要的自动化构建工具，在项目中我们在两者之间如何选择呢？两者有什么异同点呢？

Gradle是【Java开发人员指南】中推荐的几个核心工具之一，很多开源项目都是采用Gradle进行构建，这得益于Gradle的语法灵活，开发者可以根据自己的实际需求灵活编排构建任务，但Gradle并不是项目构建的唯一选择。Maven是Ant之后最流行的项目构建工具，它解决了Ant复杂的构建方式，提高了项目构建效率，并集成了编译部署等功能。在项目开发中选择哪一种构建方式才是最优的呢？很多开源项目允许开发者选择任何一种方式进行构建，但是两者集成的复杂度完全不一样。所以最终的选择权在于开发者，项目的大小、个性化需求以及一些其它的配置决定了开发者如何在Maven和Gradle之间选择。

基于Groovy语言的Gradle

Gradle是一个完全自动化的构建自动化系统，它组件的概念和Apache Maven和Ant的概念一样。它使用基于编程语言Groovy的领域特定语言，这与Apache Maven有所不同，后者使用XML进行项目配置。Gradle它使用有向无环图确定运行任务的顺序。

Gradle于2007年首次发布，并于2013年被Google用作Android项目的构建系统。它旨在支持非常庞大的多工程构建。它也允许增量添加到项目构建中，因为它知道项目的哪些部分已更新。那些依赖于已经的任务将不再执行。目前，最新的稳定版本是2017年2月发布的3.4版。它支持使用Java，Scala和Groovy进行开发和后续部署，并在将来引入其他项目工作流和语言。

基于XML语言的Maven

Maven用于Java项目的自动化构建。它可以帮助开发者确定特定软件的构建方式及其不同的依赖关系。它使用XML文件描述正在构建的项目以及与第三方模块有关的软件依赖性，构建顺序以及所需的插件。可以提前定义打包和编译之类的任务。

Maven将从不同的仓库下载库和插件，然后将它们全部放入本地计算机的缓存中。虽然主要用于Java项目，但是开发者可以将其用于Scala，Ruby和C＃以及其他多种语言。

Gradle与 Maven的比较

一、核心构建机制对比

维度	Maven	Gradle
构建模型	基于线性阶段（Phase）模型，固定生命周期（如 `compile`、`package`、`install`），目标（Goal）按阶段顺序执行。	基于任务依赖图（DAG），任务（Task）可灵活定义依赖关系，支持并行执行和增量更新。
扩展性	通过插件（Plugin）扩展功能，但需在 XML 中显式配置插件目标与阶段绑定。	使用 Groovy/Kotlin DSL 动态定义任务逻辑，支持自定义任务和灵活的依赖图编排。
约定优于配置	强约定（如源代码目录结构、打包方式），需严格遵循项目布局。	约定与灵活配置结合，可通过代码覆盖默认约定（如自定义资源目录）。

二、性能对比

维度	Maven	Gradle
增量构建	有限支持，仅部分插件（如编译器插件）支持增量编译，整体构建可能重复执行未变更任务。	原生支持增量构建：通过任务输入输出校验和自动检测变更，仅执行必要任务，大幅缩短构建时间。
并行处理	支持多模块并行构建（`-T` 参数），但任务执行仍为线性。	基于 DAG 的任务并行执行，充分利用多核 CPU，构建速度通常更快。
编译优化	依赖插件实现（如 `maven-compiler-plugin` 的 `fork` 参数），优化空间有限。	内置编译器守护进程（Compiler Daemon）、增量类编译、防反编译机制，显著提升编译效率。

三、依赖管理对比

维度	Maven	Gradle
依赖声明	在 `pom.xml` 中通过 `<dependency>` 标签声明，支持传递依赖和版本锁定。	在 `build.gradle` 中通过 `dependencies` 块声明（如 `implementation 'group:name:version'`），语法更简洁。
缓存机制	基于本地仓库（默认 `~/.m2/repository`），缓存元数据与构件分离，可能存在版本冲突风险。	并发安全缓存：元数据与构件绑定，基于校验和确保唯一性，支持缓存与仓库同步，避免多项目覆盖问题。
动态依赖	有限支持（如 `scope=runtime` 或 `optional=true`），版本冲突需手动解决。	支持 IVY 元数据兼容和自定义版本解析规则（如 `ResolutionStrategy`），可动态处理版本冲突和动态依赖（如 `latest.integration`）。
仓库支持	内置 Maven Central，支持自定义私有仓库，依赖下载为串行或有限并行。	兼容 Maven/IVY 仓库，默认使用 JCenter（已 deprecated，推荐迁移至 Maven Central），支持并行下载和多仓库聚合查询。

四、配置方式对比

Maven（XML 配置）

特点：

结构化但冗长，适合标准化项目。
插件配置需显式声明目标与阶段绑定。

示例：Maven POM 文件

<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>test-project</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <!-- 依赖声明 -->
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.13.2</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

    <!-- 插件配置 -->
    <build>
        <plugins>
            <!-- CheckStyle 插件 -->
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-checkstyle-plugin</artifactId>
                <version>3.1.2</version>
                <executions>
                    <execution>
                        <id>check-style</id>
                        <goals>
                            <goal>check</goal>
                        </goals>
                    </execution>
                </executions>
            </plugin>
            <!-- FindBugs 插件 -->
            <plugin>
                <groupId>org.codehaus.mojo</groupId>
                <artifactId>findbugs-maven-plugin</artifactId>
                <version>3.0.5</version>
                <executions>
                    <execution>
                        <id>find-bugs</id>
                        <goals>
                            <goal>check</goal>
                        </goals>
                    </execution>
                </executions>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

Gradle（Groovy/Kotlin DSL 配置）

特点：

代码化配置，简洁灵活，支持逻辑控制（如条件判断、循环）。
任务与插件通过 apply 语句动态加载，无需显式阶段绑定。

示例：Gradle build.gradle 文件（Groovy 版本）

plugins {
    id 'java' // 应用 Java 插件（内置）
    id 'checkstyle' // 应用 CheckStyle 插件
    id 'findbugs' // 应用 FindBugs 插件
}

group 'com.example'
version '1.0-SNAPSHOT'

// 依赖声明
dependencies {
    testImplementation 'junit:junit:4.13.2' // 测试依赖
}

// 插件配置（以 CheckStyle 为例）
checkstyle {
    toolVersion = '10.7' // 指定插件版本
    ignoreFailures = false // 检查失败时终止构建
}

// 自定义任务（可选）
task cleanBuild(type: Delete) {
    delete buildDir // 清理构建目录
    dependsOn clean // 依赖 Maven 原生的 clean 任务
}

五、适用场景推荐

场景	推荐工具	理由
标准化企业项目	Maven	强约定降低学习成本，适合严格遵循生命周期的项目（如传统 Java EE 项目）。
复杂构建逻辑	Gradle	灵活的任务图和代码化配置适合自定义构建流程（如多平台编译、动态资源处理）。
高性能构建需求	Gradle	增量构建和并行任务显著提升大型项目构建效率（如 Android 应用开发）。
微服务 / 多模块项目	Gradle	依赖图优化和缓存机制更适合处理复杂依赖关系和频繁迭代的微服务架构。
快速原型开发	Gradle	简洁的配置语法减少样板代码，适合快速迭代的实验性项目。

重点：如何选择

总而言之，Maven和Gradle两种构建工具有各自的优缺点。

个性化编译：使用Maven，开发者可以轻松定义项目的元数据和依赖项，但是创建高度自定义的版本可能是Maven用户的噩梦。随着项目的增长，POM文件很容易膨胀，并且以后可能会成为无法读取的XML文件。
依赖管理和目录结构：Maven提供了简单而有效的依赖关系管理，并且由于它具有项目的目录结构，因此所有项目都具有某种标准布局。它为其POM文件使用一个声明性XML文件，并具有许多可以使用的插件。Gradle使用Maven上相同的目录结构，但是可以自定义。它还使用了与Maven用来识别工件的GAV格式相同的格式。
插件和集成：Maven具有很多的插件，并与第三方工具（例如CI服务器，代码覆盖插件和工件存储库系统）无缝集成。就插件而言，现在有越来越多的可用插件，并且有大型厂商具有与Gradle兼容的插件。
灵活性：另一方面，Gradle非常灵活，并且基于脚本。自定义构建将很容易在Gradle上完成。

结论

选择哪种构建工具取决于我们的实际需求，Gradle功能更强大。但是，有时候一个中小型的项目不需要它提供的大多数功能，则Maven可能就是最佳选择。而Gradle则是大型项目的最佳选择。如果一直在使用Maven，但发现项目越来越大，已经不适合使用Maven，这时候就可以从Maven迁移到Gradle。