3. Maven使用入门
到目前为止，我们已经大概了解并安装好了Maven，现在，我们开始创建一个最简单的Hello World项目。如果你是初次接触Maven，我建议你按照本章的内容一步步地编写代码并执行，可能你会碰到一些概念暂时难以理解，不用着急，记下这些疑难点，相信本书的后续章节会帮你逐一解答。
3.1 编写POM
3.2 编写主代码
3.3 编写测试代码
3.4 打包和运行
3.5 使用Archetype生成项目骨架
3.6 m2eclipse简单使用
3.7 NetBeans Maven插件简单使用
3.8 小结
3.1 编写POM
就像Make的Makefile，Ant的build.xml一样，Maven项目的核心是pom.xml。POM（Project Object Model，项目对象模型）定义了项目的基本信息，用于描述项目如何构建，声明项目依赖，等等。现在我们先为Hello World项目编写一个最简单的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，输入其内容如代码清单3-1：
代码清单3-1：Hello World的POM
<span style="font-size: small;"><?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>
</span>
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。
顾名思义，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。
3.2 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，其内容如代码清单3-2：
代码清单3-2：Hello World的主代码
<span style="font-size: small;">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() );
}
}
</span>
这是一个简单的Java类，它有一个sayHello()方法，返回一个String。同时这个类还带有一个main方法，创建一个HelloWorld实例，调用sayHello()方法，并将结果输出到控制台。
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 ，我们会得到如下输出：
<span style="font-size: small;">[INFO] Scanning for projects...
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Building Maven Hello World Project
[INFO] task-segment: [clean, compile]
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] [clean:clean {execution: default-clean}]
[INFO] Deleting directory D:\code\hello-world\target
[INFO] [resources:resources {execution: default-resources}]
[INFO] skip non existing resourceDirectory D: \code\hello-world\src\main\resources
[INFO] [compiler:compile {execution: default-compile}]
[INFO] Compiling 1 source file to D: \code\hello-world\target\classes
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] BUILD SUCCESSFUL
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Total time: 1 second
[INFO] Finished at: Fri Oct 09 02:08:09 CST 2009
[INFO] Final Memory: 9M/16M
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
</span>
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）。
上文提到的clean:clean、resources:resources，以及compiler:compile对应了一些Maven插件及插件目标，比如clean:clean是clean插件的clean目标，compiler:compile是compiler插件的compile目标，后文会详细讲述Maven插件及其编写方法。
至此，Maven在没有任何额外的配置的情况下就执行了项目的清理和编译任务，接下来，我们编写一些单元测试代码并让Maven执行自动化测试。
3.3 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3-3：
代码清单3-3：为Hello World的POM添加依赖
<?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。本书第6章会详细介绍Maven仓库及中央仓库。
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3-4：
代码清单3-4：Hello World的测试代码
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 );
}
}
一个典型的单元测试包含三个步骤：一，准备测试类及数据；二，执行要测试的行为；三，检查结果。上述样例中，我们首先初始化了一个要测试的HelloWorld实例，接着执行该实例的sayHello()方法并保存结果到result变量中，最后使用JUnit框架的Assert类检查结果是否为我们期望的”Hello Maven”。在JUnit 3中，约定所有需要执行测试的方法都以test开头，这里我们使用了JUnit 4，但我们仍然遵循这一约定，在JUnit 4中，需要执行的测试方法都应该以@Test进行标注。
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 ：
[INFO] Scanning for projects...
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Building Maven Hello World Project
[INFO] task-segment: [clean, test]
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] [clean:clean {execution: default-clean}]
[INFO] Deleting directory D:\git-juven\mvnbook\code\hello-world\target
[INFO] [resources:resources {execution: default-resources}]
…
Downloading: http://repo1.maven.org/maven2/junit/junit/4.7/junit-4.7.pom
1K downloaded (junit-4.7.pom)
[INFO] [compiler:compile {execution: default-compile}]
[INFO] Compiling 1 source file to D: \code\hello-world\target\classes
[INFO] [resources:testResources {execution: default-testResources}]
…
Downloading: http://repo1.maven.org/maven2/junit/junit/4.7/junit-4.7.jar
226K downloaded (junit-4.7.jar)
[INFO] [compiler:testCompile {execution: default-testCompile}]
[INFO] Compiling 1 source file to D:\ code\hello-world\target\test-classes
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[ERROR] BUILD FAILURE
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Compilation failure
D:\code\hello-world\src\test\java\com\juvenxu\mvnbook\helloworld\HelloWorldTest.java:[8,5] -source 1.3 中不支持注释
（请使用 -source 5 或更高版本以启用注释）
@Test
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] For more information, run Maven with the -e switch
…
不幸的是构建失败了，不过我们先耐心分析一下这段输出（为了本书的简洁，一些不重要的信息我用省略号略去了）。命令行输入的是mvn clean test，而Maven实际执行的可不止这两个任务，还有clean:clean、resources:resources、compiler:compile、resources:testResources以及compiler:testCompile。暂时我们需要了解的是，在Maven执行测试（test）之前，它会先自动执行项目主资源处理，主代码编译，测试资源处理，测试代码编译等工作，这是Maven生命周期的一个特性，本书后续章节会详细解释Maven的生命周期。
从输出中我们还看到：Maven从中央仓库下载了junit-4.7.pom和junit-4.7.jar这两个文件到本地仓库（~/.m2/repository）中，供所有Maven项目使用。
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，也就是前面提到的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3-5：
代码清单3-5：配置maven-compiler-plugin支持Java 5
<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，我们暂且不去关心插件配置的细节，只需要知道compiler插件支持Java 5的编译。现在再执行mvn clean test，输出如下：
…
[INFO] [compiler:testCompile {execution: default-testCompile}]
[INFO] Compiling 1 source file to D: \code\hello-world\target\test-classes
[INFO] [surefire:test {execution: default-test}]
[INFO] Surefire report directory: D:\code\hello-world\target\surefire-reports
-------------------------------------------------------
T E S T S
-------------------------------------------------------
Running com.juvenxu.mvnbook.helloworld.HelloWorldTest
Tests run: 1, Failures: 0, Errors: 0, Skipped: 0, Time elapsed: 0.055 sec
Results :
Tests run: 1, Failures: 0, Errors: 0, Skipped: 0
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] BUILD SUCCESSFUL
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
…
我们看到compiler:testCompile任务执行成功了，测试代码通过编译之后在target/test-classes下生成了二进制文件，紧接着surefire:test任务运行测试，surefire是Maven世界中负责执行测试的插件，这里它运行测试用例HelloWorldTest，并且输出测试报告，显示一共运行了多少测试，失败了多少，出错了多少，跳过了多少。显然，我们的测试通过了——BUILD SUCCESSFUL。
3.4 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，可以看到如下输出：
…
Tests run: 1, Failures: 0, Errors: 0, Skipped: 0
[INFO] [jar:jar {execution: default-jar}]
[INFO] Building jar: D:\code\hello-world\target\hello-world-1.0-SNAPSHOT.jar
[INFO]
------------------------------------------------------------------------
[INFO] BUILD SUCCESSFUL
…
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，这里暂且不展开，本书后面会详细解释。
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：
…
[INFO] [jar:jar {execution: default-jar}]
[INFO] Building jar: D: \code\hello-world\target\hello-world-1.0-SNAPSHOT.jar
[INFO] [install:install {execution: default-install}]
[INFO] Installing D:\code\hello-world\target\hello-world-1.0-SNAPSHOT.jar to C:\Users\juven\.m2\repository\com\juvenxu\mvnbook\hello-world\1.0-SNAPSHOT\hello-world-1.0-SNAPSHOT.jar
[INFO]
------------------------------------------------------------------------
[INFO] BUILD SUCCESSFUL
…
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。
我们已经将体验了Maven最主要的命令：mvn clean compile、mvn clean test、mvn clean package、mvn clean install。执行test之前是会先执行compile的，执行package之前是会先执行test的，而类似地，install之前会执行package。我们可以在任何一个Maven项目中执行这些命令，而且我们已经清楚它们是用来做什么的。
到目前为止，我们还没有运行Hello World项目，不要忘了HelloWorld类可是有一个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，打开hello-world-1.0-SNAPSHOT.jar的META-INF/MANIFEST.MF，可以看到它包含这样一行信息：
Main-Class: com.juvenxu.mvnbook.helloworld.HelloWorld
现在，我们在项目根目录中执行该jar文件：
D: \code\hello-world>java -jar target\hello-world-1.0-SNAPSHOT.jar
Hello Maven
控制台输出为Hello Maven，这正是我们所期望的。
本小节介绍了Hello World项目，侧重点是Maven而非Java代码本身，介绍了POM、Maven项目结构、以及如何编译、测试、打包，等等。