Java Maven高级之插件开发详解

什么是Maven插件

Maven插件是Maven框架中的一种机制，它通过扩展Maven的功能来满足个性化的需求。本质上，Maven插件就是一个打包好的jar包，它定义了自己的goal，当我们执行Maven命令时，可以通过指定goal来触发插件的执行。

Maven插件的类型

Maven插件可以分为两种：build插件和report插件。

Build插件：这种插件主要是用来对项目进行构建打包的，例如Maven提供的maven-compiler-plugin就是常用的编译插件。
Report插件：这种插件主要是用来对项目进行统计分析的，例如Maven提供的maven-surefire-report-plugin就是生成测试报告的插件。

创建一个Maven插件

要开发一个Maven插件，我们需要执行以下步骤：

创建一个Maven工程，并设置packaging为maven-plugin。
在pom.xml中添加插件描述信息。
开发插件代码并进行测试。
打包插件并发布到Maven仓库中。

示例一：Hello World插件开发

以下是一个最简单的Hello World插件的实现过程。

首先，我们需要创建一个Maven工程，将packaging设置成maven-plugin。

在pom.xml中添加插件描述信息：

<groupId>com.example.maven.plugin</groupId>
<artifactId>helloworld-maven-plugin</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
<packaging>maven-plugin</packaging>

<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-plugin-plugin</artifactId>
            <version>3.6.0</version>
            <executions>
                <execution>
                    <id>default-descriptor</id>
                    <goals>
                        <goal>descriptor</goal>
                    </goals>
                </execution>
            </executions>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

这里我们使用了maven-plugin-plugin插件来生成插件描述信息。它会自动生成META-INF/maven/plugin.xml文件，其中包含了插件的goal定义、配置参数等信息。

接着，我们需要编写插件代码。在src/main/java目录下，创建一个com.example.maven.plugin.helloworld.HelloWorldMojo类，代码如下：

package com.example.maven.plugin.helloworld;

import org.apache.maven.plugin.AbstractMojo;
import org.apache.maven.plugin.MojoExecutionException;

/**
 * @goal helloworld
 */
public class HelloWorldMojo extends AbstractMojo {

    /**
     * @parameter expression="${greeting}" default-value="Hello World!"
     * @required
     */
    private String greeting;

    public void execute() throws MojoExecutionException {
        getLog().info(greeting);
    }
}

这个例子定义了一个简单的名为helloworld的goal，它输出一个参数greeting的值。

最后，我们需要将插件打包并安装到本地Maven仓库中。在插件工程目录下执行以下命令：

mvn clean install

这个命令会根据pom.xml中定义的配置，生成target目录下的helloworld-maven-plugin-1.0-SNAPSHOT.jar和对应的pom.xml。它会同时安装到本地的Maven仓库中，之后就可以在项目中引用这个插件了。

假设我们要在一个单独的Maven项目中使用这个插件，需要在引用的项目的pom.xml中添加以下配置：

<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>com.example.maven.plugin</groupId>
            <artifactId>helloworld-maven-plugin</artifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
            <executions>
                <execution>
                    <goals>
                        <goal>helloworld</goal>
                    </goals>
                </execution>
            </executions>
            <configuration>
                <greeting>Hello from Maven plugin!</greeting>
            </configuration>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

这里我们指定了在Maven构建时执行helloworld插件，并且指定了插件的配置参数。

示例二：自定义Maven Archetype插件

Maven Archetype是Maven中用来创建项目骨架的工具，使用Archetype插件可以创建自定义的Archetype模板。下面我们就展示一下如何开发一个自定义的Maven Archetype插件。

首先，我们需要创建一个Maven项目，并将相关代码放置在src/main/java目录下。此外，还需要手动添加一些配置信息，以将项目转换为标准的Maven插件工程。

<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-plugin-plugin</artifactId>
            <version>3.6.0</version>
            <executions>
                <execution>
                    <id>default-descriptor</id>
                    <goals>
                        <goal>descriptor</goal>
                    </goals>
                </execution>
            </executions>
        </plugin>
        <plugin>
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-archetype-plugin</artifactId>
            <version>3.3.1</version>
            <executions>
                <execution>
                    <id>archetype-descriptor</id>
                    <goals>
                        <goal>create-descriptor</goal>
                    </goals>
                </execution>
            </executions>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

这里我们依然使用了maven-plugin-plugin插件自动生成META-INF/maven/plugin.xml文件。此外还添加了一个maven-archetype-plugin插件用来生成Archetype描述文件。

接着，我们需要在src/main/resources/META-INF/maven目录下添加一个插件描述信息文件，命名为com.example.maven.plugin.archetype.plugin.xml，内容如下：

<plugins>
    <plugin>
        <name>Archetype Plugin</name>
        <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
        <artifactId>maven-archetype-plugin</artifactId>
        <version>${maven.archetype.version}</version>
        <executions>
            <execution>
                <goals>
                    <goal>generate</goal>
                </goals>
            </execution>
        </executions>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.apache.maven.archetype</groupId>
                <artifactId>archetype-catalog</artifactId>
                <version>${maven.archetype.version}</version>
            </dependency>
        </dependencies>
    </plugin>
</plugins>

这里我们配置了一个依赖于maven-archetype-plugin的插件，它将用来定制Archetype模板的生成规则。

接下来，我们需要编写插件代码。在src/main/java目录下，创建一个com.example.maven.plugin.archetype.CreatePluginMojo类，代码如下：

package com.example.maven.plugin.archetype;

import org.apache.maven.archetype.common.ArchetypeArtifactManager;
import org.apache.maven.archetype.common.DefaultArchetypeArtifactManager;
import org.apache.maven.archetype.exception.ArchetypeGenerationFailure;
import org.apache.maven.archetype.exception.ArchetypeNotDefined;
import org.apache.maven.archetype.exception.UnknownArchetype;
import org.apache.maven.archetype.mojos.CreateProjectFromArchetypeMojo;
import org.apache.maven.archetype.ui.ArchetypeGenerationConfigurator;
import org.apache.maven.archetype.ui.ConsoleLogArchetypeGenerationConfigurator;
import org.apache.maven.execution.MavenSession;
import org.apache.maven.plugin.AbstractMojo;
import org.apache.maven.plugin.MojoExecutionException;
import org.apache.maven.plugin.MojoFailureException;
import org.apache.maven.plugins.annotations.Component;
import org.apache.maven.plugins.annotations.Mojo;
import org.apache.maven.plugins.annotations.Parameter;
import org.apache.maven.project.MavenProject;
import org.apache.maven.repository.RepositorySystem;

/**
 * A mojo to generate project from an archetype.
 *
 * @goal create
 */
@Mojo(name = "create", requiresProject = false, requiresDirectInvocation = false, threadSafe = true)
public class CreatePluginMojo extends AbstractMojo {

    /**
     * The archetypeGroupId.
     *
     * @parameter expression="${archetypeGroupId}"
     */
    @Parameter(property = "archetypeGroupId", defaultValue = "org.apache.maven.archetypes")
    private String archetypeGroupId;

    /**
     * The archetypeArtifactId.
     *
     * @parameter expression="${archetypeArtifactId}"
     */
    @Parameter(property = "archetypeArtifactId", defaultValue = "maven-archetype-quickstart")
    private String archetypeArtifactId;

    /**
     * The archetypeVersion.
     *
     * @parameter expression="${archetypeVersion}"
     */
    @Parameter(property = "archetypeVersion", defaultValue = "1.4")
    private String archetypeVersion;

    /**
     * The groupId of the project to create.
     *
     * @parameter expression="${groupId}"
     */
    @Parameter(property = "groupId", defaultValue = "${project.groupId}")
    private String groupId;

    /**
     * The artifactId of the project to create.
     *
     * @parameter expression="${artifactId}"
     */
    @Parameter(property = "artifactId", defaultValue = "${project.artifactId}")
    private String artifactId;

    /**
     * The version of the project to create.
     *
     * @parameter expression="${version}"
     */
    @Parameter(property = "version", defaultValue = "${project.version}")
    private String version;

    /**
     * The package of the project to create.
     *
     * @parameter expression="${package}"
     */
    @Parameter(property = "package", defaultValue = "${project.groupId}")
    private String packageName;

    /**
     * Local Repository.
     *
     * @parameter expression="${localRepository}"
     * @readonly
     */
    private org.apache.maven.artifact.repository.ArtifactRepository localRepository;

    /**
     * The repository used for project dependencies.
     *
     * @parameter expression="${repositorySystemSession}"
     * @readonly
     */
    private org.apache.maven.repository.RepositorySystemSession repoSession;

    /**
     * The repository used for project dependencies.
     *
     * @component
     */
    @Component
    private RepositorySystem repo;

    /**
     * The Maven session.
     *
     * @parameter expression="${session}"
     * @readonly
     * @required
     */
    protected MavenSession session;

    private ArchetypeArtifactManager archetypeArtifactManager = new DefaultArchetypeArtifactManager();

    public void execute() throws MojoExecutionException, MojoFailureException {
        try {
            ArchetypeGenerationConfigurator config = new ConsoleLogArchetypeGenerationConfigurator();
            MavenProject project = CreateProjectFromArchetypeMojo.prepareProject(groupId, artifactId, version);
            archetypeArtifactManager.createArchetype(project, archetypeGroupId, archetypeArtifactId, archetypeVersion, packageName, repoSession.getLocalRepository());
            CreateProjectFromArchetypeMojo mojo = new CreateProjectFromArchetypeMojo();
            mojo.setLog(getLog());
            mojo.setUnpack(false);
            mojo.setProject(project);
            if (config != null) {
                mojo.setForceInteractiveMode(true);
                config.configureArchetypeGeneration(mojo);
            }
            mojo.execute();
        } catch (ArchetypeNotDefined e) {
            throw new MojoExecutionException("Archetype is not specified", e);
        } catch (UnknownArchetype e) {
            throw new MojoExecutionException("Unknown archetype", e);
        } catch (ArchetypeGenerationFailure e) {
            throw new MojoExecutionException("Failed to generate project from archetype", e);
        }
    }
}

这个例子定义了一个Archetype插件的实现方式，它包含了几个必须的参数和一个execute方法，该方法用于执行生成代码的逻辑。

最后，我们可以将插件安装到本地Maven仓库中，之后就可以在其它项目中使用该插件了。

mvn clean install

总的来说，Maven插件相对于传统的Ant脚本等工具，提供了更好的可读性和维护性，而且由于完整的生态环境支持，同样也非常适合于使用Maven进行持续集成。但是相对来说，插件的实现方式需要关注很多细节，使用时需要注意避免错误，特别是当我们需要开发自己的插件时，缺少了一些实践经验和良好的编码风格，很容易导致代码写得很烂，可读性和可维护性非常差。因此我们需要理解好Maven的插件机制，结合实际需求来开发制定高质量的插件。

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