使用 Maven 构建 Java 项目

本指南将指导你使用 Maven 构建一个简单的 Java 项目。

你将构建的内容

你将创建一个提供时间信息的应用程序,然后使用 Maven 构建它。

你需要准备的内容

如何完成本指南

与大多数 Spring 入门指南 一样,你可以从头开始完成每一步,或者跳过你已经熟悉的设置步骤。无论哪种方式,你最终都会得到可用的代码。

从头开始,请转到 设置项目

跳过基础知识,请执行以下操作

完成之后,可以根据 gs-maven/complete 中的代码检查结果。

设置项目

首先需要设置一个 Java 项目,以便 Maven 构建。为了专注于 Maven,现在尽可能简化项目。在选定的项目文件夹中创建此结构。

创建目录结构

在选定的项目目录中,创建以下子目录结构;例如,在 *nix 系统上使用 mkdir -p src/main/java/hello

└── src
    └── main
        └── java
            └── hello

src/main/java/hello 目录中,可以创建所需的任何 Java 类。为了与本指南的其余部分保持一致,创建以下两个类:HelloWorld.javaGreeter.java

src/main/java/hello/HelloWorld.java

package hello;

public class HelloWorld {
  public static void main(String[] args) {
    Greeter greeter = new Greeter();
    System.out.println(greeter.sayHello());
  }
}

src/main/java/hello/Greeter.java

package hello;

public class Greeter {
  public String sayHello() {
    return "Hello world!";
  }
}

现在,项目已准备好使用 Maven 构建,下一步是安装 Maven。

Maven 可作为 zip 文件下载,网址为 https://maven.apache.org/download.cgi。只需要二进制文件,因此请查找指向 apache-maven-{version}-bin.zip 或 apache-maven-{version}-bin.tar.gz 的链接。

下载 zip 文件后,将其解压缩到计算机。然后将 bin 文件夹添加到路径中。

要测试 Maven 安装,请从命令行运行 mvn

mvn -v

如果一切顺利,你应该会看到有关 Maven 安装的一些信息。它看起来类似于(尽管可能略有不同)以下内容

Apache Maven 3.3.9 (bb52d8502b132ec0a5a3f4c09453c07478323dc5; 2015-11-10T16:41:47+00:00)
Maven home: /home/dsyer/Programs/apache-maven
Java version: 1.8.0_152, vendor: Azul Systems, Inc.
Java home: /home/dsyer/.sdkman/candidates/java/8u152-zulu/jre
Default locale: en_GB, platform encoding: UTF-8
OS name: "linux", version: "4.15.0-36-generic", arch: "amd64", family: "unix"

恭喜!你现在已安装 Maven。

信息:你可能需要考虑使用 Maven wrapper,以保护你的开发者免受拥有正确版本的 Maven 或完全安装 Maven 的影响。从 Spring Initializr 下载的项目包含该 wrapper。它显示为项目顶层的脚本 mvnw,你可以用它来代替 mvn

定义简单的 Maven 构建

安装 Maven 后,需要创建一个 Maven 项目定义。Maven 项目使用名为 pom.xml 的 XML 文件进行定义。此文件除其他内容外,还提供项目的名称、版本以及对外部库的依赖关系。

在项目的根目录(即将其放在 src 文件夹旁边)创建一个名为 pom.xml 的文件,并赋予其以下内容

pom.xml

<?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 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>gs-maven</artifactId>
    <packaging>jar</packaging>
    <version>0.1.0</version>

    <properties>
        <maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
    </properties>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-shade-plugin</artifactId>
                <version>3.2.4</version>
                <executions>
                    <execution>
                        <phase>package</phase>
                        <goals>
                            <goal>shade</goal>
                        </goals>
                        <configuration>
                            <transformers>
                                <transformer
                                    implementation="org.apache.maven.plugins.shade.resource.ManifestResourceTransformer">
                                    <mainClass>hello.HelloWorld</mainClass>
                                </transformer>
                            </transformers>
                        </configuration>
                    </execution>
                </executions>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

除了可选的 <packaging> 元素外,这是构建 Java 项目所需的尽可能简单的 pom.xml 文件。它包括以下项目配置详细信息

  • <modelVersion>。POM 模型版本(始终为 4.0.0)。

  • <groupId>。项目所属的组或组织。通常表示为反向域名。

  • <artifactId>。项目库工件的名称(例如,其 JAR 或 WAR 文件的名称)。

  • <version>。正在构建的项目的版本。

  • <packaging> - 项目的打包方式。对于 JAR 文件打包,默认为“jar”。对于 WAR 文件打包,使用“war”。

在选择版本控制方案时,Spring 推荐 语义版本控制 方法。

此时,您已定义了一个最小但有用的 Maven 项目。

构建 Java 代码

Maven 现已准备好构建项目。您现在可以使用 Maven 执行多个构建生命周期目标,包括编译项目代码、创建库包(例如 JAR 文件)以及将库安装在本地 Maven 依赖项存储库中的目标。

要尝试构建,请在命令行中发出以下命令

mvn compile

这将运行 Maven,并告诉它执行 compile 目标。完成后,您应该会在 target/classes 目录中找到已编译的 .class 文件。

由于您不太可能直接分发或使用 .class 文件,因此您可能希望改而运行 package 目标

mvn package

package 目标将编译您的 Java 代码,运行所有测试,并最终将代码打包到 target 目录中的 JAR 文件中。JAR 文件的名称将基于项目的 <artifactId><version>。例如,给定之前的最小 pom.xml 文件,JAR 文件将被命名为 gs-maven-0.1.0.jar

要执行 JAR 文件,请运行

java -jar target/gs-maven-0.1.0.jar
如果您已将 <packaging> 的值从“jar”更改为“war”,则结果将是 target 目录中的 WAR 文件,而不是 JAR 文件。

Maven 还维护本地计算机上的依赖项存储库(通常在主目录中的 .m2/repository 目录中),以便快速访问项目依赖项。如果您希望将项目的 JAR 文件安装到该本地存储库,则应调用 install 目标

mvn install

install 目标将编译、测试和打包项目的代码,然后将其复制到本地依赖项存储库中,以便另一个项目可以将其作为依赖项引用。

说到依赖项,现在是时候在 Maven 构建中声明依赖项了。

声明依赖项

简单的 Hello World 示例完全自包含,并且不依赖于任何其他库。但是,大多数应用程序依赖于外部库来处理常见且复杂的功能。

例如,假设除了说“Hello World!”之外,您还希望应用程序打印当前日期和时间。虽然您可以在本机 Java 库中使用日期和时间工具,但通过使用 Joda Time 库可以使事情变得更有趣。

首先,将 HelloWorld.java 更改为如下所示

src/main/java/hello/HelloWorld.java

package hello;

import org.joda.time.LocalTime;

public class HelloWorld {
  public static void main(String[] args) {
    LocalTime currentTime = new LocalTime();
    System.out.println("The current local time is: " + currentTime);
    Greeter greeter = new Greeter();
    System.out.println(greeter.sayHello());
  }
}

此处,HelloWorld 使用 Joda Time 的 LocalTime 类来获取并打印当前时间。

如果您现在运行 mvn compile 来构建项目,则构建将失败,因为您尚未在构建中将 Joda Time 声明为编译依赖项。您可以通过将以下行添加到 pom.xml(在 <project> 元素内)来修复此问题

<dependencies>
		<dependency>
			<groupId>joda-time</groupId>
			<artifactId>joda-time</artifactId>
			<version>2.9.2</version>
		</dependency>
</dependencies>

此 XML 块声明项目的一系列依赖项。具体来说,它声明 Joda Time 库的单个依赖项。在 <dependency> 元素内,依赖项坐标由三个子元素定义

  • <groupId> - 依赖项所属的组或组织。

  • <artifactId> - 所需的库。

  • <version> - 所需库的特定版本。

默认情况下,所有依赖项的范围均为 compile 依赖项。也就是说,它们应该在编译时可用(如果您正在构建 WAR 文件,则包括在 WAR 的 /WEB-INF/libs 文件夹中)。此外,您可以指定 <scope> 元素来指定以下范围之一

  • provided - 编译项目代码所需的依赖项,但将在运行时由运行代码的容器(例如 Java Servlet API)提供。

  • test - 用于编译和运行测试的依赖项,但不需要构建或运行项目的运行时代码。

现在,如果您运行 mvn compilemvn package,Maven 应从 Maven Central 存储库解析 Joda Time 依赖项,并且构建将成功。

编写测试

首先将 JUnit 添加为 pom.xml 中的依赖项,在测试范围中

<dependency>
	<groupId>junit</groupId>
	<artifactId>junit</artifactId>
	<version>4.12</version>
	<scope>test</scope>
</dependency>

然后创建如下测试用例

src/test/java/hello/GreeterTest.java

package hello;

import static org.hamcrest.CoreMatchers.containsString;
import static org.junit.Assert.*;

import org.junit.Test;

public class GreeterTest {
  
  private Greeter greeter = new Greeter();

  @Test
  public void greeterSaysHello() {
    assertThat(greeter.sayHello(), containsString("Hello"));
  }

}

Maven 使用名为“surefire”的插件来运行单元测试。此插件的默认配置会编译并运行 src/test/java 中所有名称与 *Test 匹配的类。您可以像这样在命令行上运行测试

mvn test

或者仅使用 mvn install 步骤,如上文所示(其中有一个生命周期定义,其中“test”作为“install”中的一个阶段包含在内)。

以下是已完成的 pom.xml 文件

pom.xml

<?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 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
	<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
	
	<groupId>org.springframework</groupId>
	<artifactId>gs-maven</artifactId>
	<packaging>jar</packaging>
	<version>0.1.0</version>

	<properties>
		<maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
		<maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
	</properties>

	<dependencies>
		<!-- tag::joda[] -->
		<dependency>
			<groupId>joda-time</groupId>
			<artifactId>joda-time</artifactId>
			<version>2.9.2</version>
		</dependency>
		<!-- end::joda[] -->
		<!-- tag::junit[] -->
		<dependency>
			<groupId>junit</groupId>
			<artifactId>junit</artifactId>
			<version>4.12</version>
			<scope>test</scope>
		</dependency>
		<!-- end::junit[] -->
	</dependencies>

	<build>
		<plugins>
			<plugin>
				<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
				<artifactId>maven-shade-plugin</artifactId>
				<version>3.2.4</version>
				<executions>
					<execution>
						<phase>package</phase>
						<goals>
							<goal>shade</goal>
						</goals>
						<configuration>
							<transformers>
								<transformer implementation="org.apache.maven.plugins.shade.resource.ManifestResourceTransformer">
									<mainClass>hello.HelloWorld</mainClass>
								</transformer>
							</transformers>
						</configuration>
					</execution>
				</executions>
			</plugin>
		</plugins>
	</build>

</project>
已完成的 pom.xml 文件使用 Maven Shade 插件,以便轻松地使 JAR 文件可执行。本指南的重点是开始使用 Maven,而不是使用此特定插件。

摘要

恭喜!您已为构建 Java 项目创建了一个简单但有效的 Maven 项目定义。

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