《Maven实战》整理
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Table of Contents
1 Maven 介绍
- Maven这个词可以翻译为“知识的积累”，也可以翻译为“专家”或“内行”。本书将介绍Maven这一跨平台的项目管理工具。作为Apache组织中的一个颇为成功的开源项目，Maven主要服务于基于Java平台的项目构建、依赖管理和项目信息管理。无论是小型的开源类库项目，还是大型的企业级应用；无论是传统的瀑布式开发，还是流行的敏捷模式，Maven都能大显身手。1
- Maven是优秀的构建工具,能够帮我们自动化构建过程，从清理、编译、测试到生成报告，再到打包和部署。
- Maven能帮助我们标准化构建过程。在Maven之前，十个项目可能有十种构建方式；有了Maven之后，所有项目的构建命令都是简单一致的，这极大地避免了不必要的学习成本，而且有利于促进项目团队的标准化。
- Maven不仅是构建工具，还是一个依赖管理工具和项目信息管理工具。它提供了中央仓库，能帮我们自动下载构件。 几乎任何Java应用都会借用一些第三方的开源类库，这些类库都可通过依赖的方式引入到项目中来。随着依赖的增多，版本不一致、版本冲突、依赖臃肿等问题都会接踵而来。手工解决这些问题是十分枯燥的，幸运的是Maven提供了一个优秀的解决方案，它通过一个坐标系统准确地定位每一个构件（artifact），也就是通过一组坐标Maven能够找到任何一个Java
类库（如jar文件）。Maven为全世界的Java开发者提供了一个免费的中央仓库，在其中几乎可以找到任何的流行开源类库。
2 Maven与其他构建工具的比较(IDE,Make,Ant)
2.1 形象的比喻
使用脚本建立高度自定义的构建系统就像买组装PC，耗时费力，结果也不一定很好。当然，你可以享受从无到有的乐趣，但恐怕实际项目中无法给你那么多时间。使用Maven就像购买品牌PC，省时省力，并能得到成熟的构建系统，还能得到来自于Maven社区的大量支持。
2.2 IDE
依赖大量的手工操作。编译、测试、代码生成等工作都是相互独立的，很难一键完成所有工作。手工劳动往往意味着低效，意味着容易出错。很难在项目中统一所有的IDE配置，每个人都有自己的喜好。也正是由于这个原因，一个在机器A上可以成功运行的任务，到了机器B的IDE中可能就会失败。
2.3 Make
Make将自己和操作系统绑定在一起了。也就是说，使用Make，就不能实现（至少很难）跨平台的构建，这对于Java来说是非常不友好的。此外，Makefile的语法也成问题，很多人抱怨Make构建失败的原因往往是一个难以发现的空格或Tab使用错误。
2.4 Ant
- 和Make一样，Ant也都是过程式的，开发者显式地指定每一个目标，以及完成该目标所需要执行的任务。针对每一个项目，开发者都需要重新编写这一过程，这里其实隐含着很大的重复。Maven是声明式的，项目构建过程和过程各个阶段所需的工作都由插件实现，并且大部分插件都是现成的，开发者只需要声明项目的基本元素，Maven就执行内置的、完整的构建过程。这在很大程度上消除了重复。
- Ant是没有依赖管理的，所以很长一段时间Ant用户都不得不手工管理依赖，这是一个令人头疼的问题。幸运的是，Ant用户现在可以借助Ivy管理依赖。而对于Maven用户来说，依赖管理是理所当然的，Maven不仅内置了依赖管理，更有一个可能拥有全世界最多Java开源软件包的中央仓库，Maven用户无须进行任何配置就可以直接享用。
3 Maven的安装和配置
3.1 maven 安装
这部分相对基础，就简要带过了。可从apache官方下载最新的Maven 压缩包，解压即可。然后设置下系统的环境变量。如下所示:
- M2HOME:maven安装目录
- Path:追缴maven安装目录下的bin目录
3.2 maven 安装目录介绍
- bin
该目录包含了mvn运行的脚本，这些脚本用来配置Java命令，准备好classpath和相关的Java系统属性，然后执行Java命令。其中mvn是基于UNIX平台的shell脚本，mvn.bat是基于Windows平台的bat脚本。
- boot
该目录只包含一个文件，以maven 3.0为例，该文件为plexus-classworlds-2.2.3.jar。plexus-classworlds是一个类加载器框架，相对于默认的java类加载器，它提供了更丰富的语法以方便配置，Maven使用该框架加载自己的类库。更多关于classworlds的信息请参考http://classworlds.codehaus.org/。 对于一般的Maven用户来说，不必关心该文件。
- conf
该目录包含了一个非常重要的文件settings.xml。直接修改该文件，就能在机器上全局地定制Maven的行为。
- lib
该目录包含了所有Maven运行时需要的Java类库，Maven本身是分模块开发的，因此用户能看到诸如mavn-core-3.0.jar、maven-model-3.0.jar之类的文件，此外这里还包含一些Maven用到的第三方依赖如common-cli-1.2.jar、google-collection-1.0.jar等等。
3.3 ~/.m2目录
在用户目录下，我们可以发现.m2文件夹。默认情况下，该文件夹下放置了Maven本地仓库.m2/repository。所有的Maven构件（artifact）都被存储到该仓库中，以方便重用。默认情况下，~/.m2目录下除了repository仓库之外就没有其他目录和文件了，不过大多数Maven用户需要复制M2HOME/conf/settings.xml文件到~/.m2/settings.xml
3.4 设置HTTP代理
编辑~/.m2/settings.xml文件（如果没有该文件，则复制$M2HOME/conf/settings.xml）。添加代理配置如下：
<settings> ... <pqroxies> <proxy> <id>my-proxy</id> <active>true</active> <protocol>http</protocol> <host>代理服务器主机名</host> <port>端口号</port> <!-- <username>***</username> <password>***</password> <nonProxyHosts>repository.mycom.com|*.google.com</nonProxyHosts> --> </proxy> </proxies> ... </settings>
3.5 m2eclipse(eclipse maven插件)
启动Eclipse之后，在菜单栏中选择Help，然后选择 Install New Software…，接着你会看到一个Install对话框，点击Work with:字段边上的Add按钮，你会得到一个新的Add Repository对话框，在Name字段中输入m2e，Location字段中输入http://m2eclipse.sonatype.org/sites/m2e ，然后点击OK。Eclipse会下载m2eclipse安装站点上的资源信息。
4 Maven使用
4.1 编写POM
就像Make的Makefile，Ant的build.xml一样，Maven项目的核心是pom.xml。
首先创建一个名为hello-world的文件夹（本书中各章的代码都会对应一个以ch开头的项目），打开该文件夹，新建一个名为pom.xml的文件，输入其内容如下：
<?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/maven-v4_0_0.xsd"> <modelVersion>4.0.0</modelVersion> <groupId>com.juvenxu.mvnbook</groupId> <artifactId>hello-world</artifactId> <version>1.0-SNAPSHOT</version> <name>Maven Hello World Project</name> </project>
- 代码的第一行是XML头，指定了该xml文档的版本和编码方式。紧接着是project元素，project是所有pom.xml的根元素，它还声明了一些POM相关的命名空间及xsd元素，虽然这些属性不是必须的，但使用这些属性能够让第三方工具（如IDE中的XML编辑器）帮助我们快速编辑POM。
- 根元素下的第一个子元素modelVersion指定了当前POM模型的版本，对于Maven2及Maven 3来说，它只能是4.0.0。
- 这段代码中最重要的是groupId，artifactId和version三行。这三个元素定义了一个项目基本的坐标，在Maven的世界，任何的jar、pom或者war都是以基于这些基本的坐标进行区分的。
- groupId定义了项目属于哪个组，这个组往往和项目所在的组织或公司存在关联，譬如你在googlecode上建立了一个名为myapp的项目，那么groupId就应该是com.googlecode.myapp，如果你的公司是mycom，有一个项目为myapp，那么groupId就应该是com.mycom.myapp。本书中所有的代码都基于groupId com.juvenxu.mvnbook。
- artifactId定义了当前Maven项目在组中唯一的ID，我们为这个Hello World项目定义artifactId为hello-world，本书其他章节代码会被分配其他的artifactId。而在前面的groupId为com.googlecode.myapp的例子中，你可能会为不同的子项目（模块）分配artifactId，如：myapp-util、myapp-domain、myapp-web等等。
- version指定了Hello World项目当前的版本——1.0-SNAPSHOT。SNAPSHOT意为快照，说明该项目还处于开发中，是不稳定的版本。随着项目的发展，version会不断更新，如升级为1.0、1.1-SNAPSHOT、1.1、2.0等等。本书的6.5小节会详细介绍SNAPSHOT，第13章介绍如何使用Maven管理项目版本的升级发布。
最后一个name元素声明了一个对于用户更为友好的项目名称，虽然这不是必须的，但我还是推荐为每个POM声明name，以方便信息交流。 没有任何实际的Java代码，我们就能够定义一个Maven项目的POM，这体现了Maven的一大优点，它能让项目对象模型最大程度地与实际代码相独立，我们可以称之为解耦，或者正交性，这在很大程度上避免了Java代码和POM代码的相互影响。比如当项目需要升级版本时，只需要修改POM，而不需要更改Java代码；而在POM稳定之后，日常的Java代码开发工作基本不涉及POM的修改。
4.2 编写主代码
项目主代码和测试代码不同，项目的主代码会被打包到最终的构件中（比如jar），而测试代码只在运行测试时用到，不会被打包。默认情况下，Maven假设项目主代码位于src/main/java目录，我们遵循Maven的约定，创建该目录，然后在该目录下创建文件com/juvenxu/mvnbook/helloworld/HelloWorld.java，其内容如下:
package com.juvenxu.mvnbook.helloworld; public class HelloWorld { public String sayHello() { return "Hello Maven"; } public static void main(String[] args) { System.out.print( new HelloWorld().sayHello() ); } }
关于该Java代码有两点需要注意。首先，在95%以上的情况下，我们应该把项目主代码放到src/main/java/目录下（遵循Maven的约定），而无须额外的配置，Maven会自动搜寻该目录找到项目主代码。其次，该Java类的包名是com.juvenxu.mvnbook.helloworld，这与我们之前在POM中定义的groupId和artifactId相吻合。一般来说，项目中Java类的包都应该基于项目的groupId和artifactId，这样更加清晰，更加符合逻辑，也方便搜索构件或者Java类。 代码编写完毕后，我们使用Maven进行编译，在项目根目录下运行命令 mvn clean compile 即可。
clean告诉Maven清理输出目录target/，compile告诉Maven编译项目主代码，从输出中我们看到Maven首先执行了clean:clean任务，删除target/目录，默认情况下Maven构建的所有输出都在target/目录中；接着执行resources:resources任务（未定义项目资源，暂且略过）；最后执行compiler:compile任务，将项目主代码编译至target/classes目录(编译好的类为com/juvenxu/mvnbook/helloworld/HelloWorld.Class）。
4.3 编写测试代码
为了使项目结构保持清晰，主代码与测试代码应该分别位于独立的目录中。3.2节讲过Maven项目中默认的主代码目录是src/main/java，对应地，Maven项目中默认的测试代码目录是src/test/java。因此，在编写测试用例之前，我们先创建该目录。 在Java世界中，由Kent Beck和Erich Gamma建立的JUnit是事实上的单元测试标准。要使用JUnit，我们首先需要为Hello World项目添加一个JUnit依赖，修改项目的POM如代码清单。
<?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/maven-v4_0_0.xsd"> <modelVersion>4.0.0</modelVersion> <groupId>com.juvenxu.mvnbook</groupId> <artifactId>hello-world</artifactId> <version>1.0-SNAPSHOT</version> <name>Maven Hello World Project</name> <dependencies> <dependency> <groupId>junit</groupId> <artifactId>junit</artifactId> <version>4.7</version> <scope>test</scope> </dependency> </dependencies> </project>
代码中添加了dependencies元素，该元素下可以包含多个dependency元素以声明项目的依赖，这里我们添加了一个依赖——groupId是junit，artifactId是junit，version是4.7。前面我们提到groupId、artifactId和version是任何一个Maven项目最基本的坐标，JUnit也不例外，有了这段声明，Maven就能够自动下载junit-4.7.jar。也许你会问，Maven从哪里下载这个jar呢？在Maven之前，我们可以去JUnit的官网下载分发包。而现在有了Maven，它会自动访问中央仓库（http://repo1.maven.org/maven2/） ,下载需要的文件。读者也可以自己访问该仓库，打开路径junit/junit/4.7/，就能看到junit-4.7.pom和junit-4.7.jar。
上述POM代码中还有一个值为test的元素scope，scope为依赖范围，若依赖范围为test则表示该依赖只对测试有效，换句话说，测试代码中的import JUnit代码是没有问题的，但是如果我们在主代码中用import JUnit代码，就会造成编译错误。如果不声明依赖范围，那么默认值就是compile，表示该依赖对主代码和测试代码都有效。
配置了测试依赖，接着就可以编写测试类，回顾一下前面的HelloWorld类，现在我们要测试该类的sayHello()方法，检查其返回值是否为“Hello Maven”。在src/test/java目录下创建文件，其内容如代码清单如下：
package com.juvenxu.mvnbook.helloworld; import static org.junit.Assert.assertEquals; import org.junit.Test; public class HelloWorldTest { @Test public void testSayHello() { HelloWorld helloWorld = new HelloWorld(); String result = helloWorld.sayHello(); assertEquals( "Hello Maven", result ); } }
测试用例编写完毕之后就可以调用Maven执行测试，运行 mvn clean test。
构建在执行compiler:testCompile任务的时候失败了，Maven输出提示我们需要使用-source 5或更高版本以启动注释，也就是代码中JUnit 4的@Test注解。这是Maven初学者常常会遇到的一个问题。由于历史原因，Maven的核心插件之一compiler插件默认只支持编译Java 1.3，因此我们需要配置该插件使其支持Java 5，见代码清单：
<project> … <build> <plugins> <plugin> <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId> <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId> <configuration> <source>1.5</source> <target>1.5</target> </configuration> </plugin> </plugins> </build> … </project>
该POM省略了除插件配置以外的其他部分。现在再执行mvn clean test,结果正常。
4.4 打包和运行
将项目进行编译、测试之后，下一个重要步骤就是打包（package）。Hello World的POM中没有指定打包类型，使用默认打包类型jar，我们可以简单地执行命令 mvn clean package 进行打包。
类似地，Maven会在打包之前执行编译、测试等操作。这里我们看到jar:jar任务负责打包，实际上就是jar插件的jar目标将项目主代码打包成一个名为hello-world-1.0-SNAPSHOT.jar的文件，该文件也位于target/输出目录中，它是根据artifact-version.jar规则进行命名的，如有需要，我们还可以使用finalName来自定义该文件的名称。
至此，我们得到了项目的输出，如果有需要的话，就可以复制这个jar文件到其他项目的Classpath中从而使用HelloWorld类。但是，如何才能让其他的Maven项目直接引用这个jar呢？我们还需要一个安装的步骤，执行 mvn clean install：
在打包之后，我们又执行了安装任务install:install，从输出我们看到该任务将项目输出的jar安装到了Maven本地仓库中，我们可以打开相应的文件夹看到Hello World项目的pom和jar。之前讲述JUnit的POM及jar的下载的时候，我们说只有构件被下载到本地仓库后，才能由所有Maven项目使用，这里是同样的道理，只有将Hello World的构件安装到本地仓库之后，其他Maven项目才能使用它。
到目前为止，我们还没有运行Hello World项目，因为HelloWorld类有一个main方法的。默认打包生成的jar是不能够直接运行的，因为带有main方法的类信息不会添加到manifest中(我们可以打开jar文件中的META-INF/MANIFEST.MF文件，将无法看到Main-Class一行)。为了生成可执行的jar文件，我们需要借助maven-shade-plugin，配置该插件如下：
<plugin> <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId> <artifactId>maven-shade-plugin</artifactId> <version>1.2.1</version> <executions> <execution> <phase>package</phase> <goals> <goal>shade</goal> </goals> <configuration> <transformers> <transformer implementation="org.apache.maven.plugins.shade.resource.ManifestResourceTransformer"> <mainClass>com.juvenxu.mvnbook.helloworld.HelloWorld</mainClass> </transformer> </transformers> </configuration> </execution> </executions> </plugin>
plugin元素在POM中的相对位置应该在<project><build><plugins>下面。我们配置了mainClass为com.juvenxu.mvnbook.helloworld.HelloWorld，项目在打包时会将该信息放到MANIFEST中。现在执行 mvn clean install ，待构建完成之后打开target/目录，我们可以看到hello-world-1.0-SNAPSHOT.jar和original-hello-world-1.0-SNAPSHOT.jar，前者是带有Main-Class信息的可运行jar，后者是原始的jar
4.5 使用ArcheType生成项目骨架
Hello World项目中有一些Maven的约定：在项目的根目录中放置pom.xml，在src/main/java目录中放置项目 的主代码，在src/test/java中放置项目的测试代码。我之所以一步一步地展示这些步骤，是为了能让可能是Maven初学者的你得到最实际的感受。我们称这些基本的目录结构和pom.xml文件内容称为项目的骨架，当你第一次创建项目骨架的时候，你还会饶有兴趣地去体会这些默认约定背后的思想，第二次，第三次，你也许还会满意自己的熟练程度，但第四、第五次做同样的事情，就会让程序员恼火了，为此Maven提供了Archetype以帮助我们快速勾勒出项目骨架。 还是以Hello World为例，我们使用maven archetype来创建该项目的骨架，离开当前的Maven项目目录。 如果是Maven 3，简单的运行： mvn archetype:generate 如果是Maven 2，最好运行如下命令： mvn org.apache.maven.plugins:maven-archetype-plugin:2.0-alpha-5:generate 很多资料会让你直接使用更为简单的 mvn archetype:generate 命令，但在Maven2中这是不安全的，因为该命令没有指定archetype插件的版本，于是Maven会自动去下载最新的版本，进而可能得到不稳定的SNAPSHOT版本，导致运行失败。然而在Maven 3中，即使用户没有指定版本，Maven也只会解析最新的稳定版本，因此这是安全的，具体内容见7.7小节。 我们实际上是在运行插件maven-archetype-plugin，注意冒号的分隔，其格式为 groupId:artifactId:version:goal ，org.apache.maven.plugins 是maven官方插件的groupId，maven-archetype-plugin 是archetype插件的artifactId，2.0-alpha-5 是目前该插件最新的稳定版，generate是我们要使用的插件目标。 紧接着我们会看到一段长长的输出，有很多可用的archetype供我们选择，包括著名的Appfuse项目的archetype，JPA项目的archetype等等。每一个archetype前面都会对应有一个编号，同时命令行会提示一个默认的编号，其对应的archetype为maven-archetype-quickstart，我们直接回车以选择该archetype，紧接着Maven会提示我们输入要创建项目的groupId、artifactId、 version、以及包名package，如下输入并确认
Define value for groupId: : com.juvenxu.mvnbook Define value for artifactId: : hello-world Define value for version: 1.0-SNAPSHOT: : Define value for package: com.juvenxu.mvnbook: : com.juvenxu.mvnbook.helloworld Confirm properties configuration: groupId: com.juvenxu.mvnbook artifactId: hello-world version: 1.0-SNAPSHOT package: com.juvenxu.mvnbook.helloworld Y: : Y
Archetype插件将根据我们提供的信息创建项目骨架。在当前目录下，Archetype插件会创建一个名为 hello-world（我们定义的artifactId）的子目录，从中可以看到项目的基本结构：基本的pom.xml已经被创建，里面包含了必要的信息以及一个junit依赖；主代码目录src/main/java已经被创建，在该目录下还有一个Java类com.juvenxu.mvnbook.helloworld.App，注意这里使用到了我们刚才定义的包名，而这个类也仅仅只有一个简单的输出Hello World!的main方法；测试代码目录src/test/java也被创建好了，并且包含了一个测试用例com.juvenxu.mvnbook.helloworld.AppTest。
