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Maven继承

我们知道 Maven 依赖是具有传递性的,例如 A 依赖于 B,B 依赖于 C,在不考虑依赖范围等因素的情况下,Maven 会根据依赖传递机制,将间接依赖 C 引入到 A 中。但如果 A 出于某种原因,希望将间接依赖 C 排除,那该怎么办呢?Maven 为用户提供了两种解决方式:可选依赖(Optional Dependencies)以及排除依赖(Dependency Exclusions)。

可选依赖

假设存在这样的依赖关系,A 依赖于 B,B 依赖于 X,B 又依赖于 Y。B 实现了两个特性,其中一个特性依赖于 X,另一个特性依赖于 Y,且两个特性是互斥的关系,用户无法同时使用两个特性,所以 A 需要排除 X,此时就可以在 B 中将 X 设置为可选依赖。

设置可选依赖

在 B 的 POM 关于 X 的依赖声明中使用 optional 元素,将其设置成可选依赖,示例配置如下。
<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>net.biancheng.www</groupId>
    <artifactId>B</artifactId>
    <packaging>jar</packaging>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>net.biancheng.www</groupId>
            <artifactId>X</artifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
            <!--设置可选依赖  -->
            <optional>true</optional>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

关于 optional 元素及可选依赖说明如下:
  • 可选依赖用来控制当前依赖是否向下传递成为间接依赖;
  • optional 默认值为 false,表示可以向下传递称为间接依赖;
  • 若 optional 元素取值为 true,则表示当前依赖不能向下传递成为间接依赖。

排除依赖

与上文的应用场景相同,也是 A 希望排除间接依赖 X,除了在 B 中设置可选依赖外,我们还可以在 A 中将间接依赖 X 排除。

排除依赖是通过在 A 项目中使用 exclusions 元素实现,该元素下可以包含若干个 exclusion 子元素,用于排除若干个间接依赖,示例代码如下。
<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>net.biancheng.www</groupId>
    <artifactId>A</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>net.biancheng.www</groupId>
            <artifactId>B</artifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
            <exclusions>
                <!-- 设置排除 -->
                <!-- 排除依赖必须基于直接依赖中的间接依赖设置为可以依赖为 false -->
                <!-- 设置当前依赖中是否使用间接依赖 -->
                <exclusion>
                    <!--设置具体排除-->
                    <groupId>net.biancheng.www</groupId>
                    <artifactId>X</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

关于 exclusions 元素及排除依赖说明如下:
  • 排除依赖是控制当前项目是否使用其直接依赖传递下来的接间依赖;
  • exclusions 元素下可以包含若干个 exclusion 子元素,用于排除若干个间接依赖;
  • exclusion 元素用来设置具体排除的间接依赖,该元素包含两个子元素:groupId 和 artifactId,用来确定需要排除的间接依赖的坐标信息;
  • exclusion 元素中只需要设置 groupId 和 artifactId 就可以确定需要排除的依赖,无需指定版本 version。

可选依赖 VS 排除依赖

可选依赖和排除依赖都能在项目中将间接依赖排除在外,但两者实现机制却完全不一样。
  • 可选依赖是控制当前项目的依赖是否向下传递;
  • 排除依赖是控制当前项目是否使用其直接依赖传递下来的接间依赖;
  • 可选依赖的优先级高于排除依赖;
  • 若对于同一个间接依赖同时使用可选依赖和排除依赖进行设置,那么可选依赖的取值必须为 false,否则排除依赖无法生效。
我们知道,Maven 的依赖传递机制可以一定程度上简化 POM 的配置,但这仅限于存在依赖关系的项目或模块中。当一个项目的多个模块都依赖于相同 jar 包的相同版本,且这些模块之间不存在依赖关系,这就导致同一个依赖需要在多个模块中重复声明,这显然是不可取的,大量的前人经验告诉我们,重复往往意味着更多的劳动和更高的潜在风险。

在 Java 面向对象中,我们可以建立一种类的父子结构,然后在父类中声明一些字段和方法供子类继承,这样就可以一定程度上消除重复,做到“一处声明,多处使用”。在 Maven 的世界中,也有类似的机制,它就是 POM 继承。

继承

Maven 在设计时,借鉴了 Java 面向对象中的继承思想,提出了 POM 继承思想。当一个项目包含多个模块时,可以在该项目中再创建一个父模块,并在其 POM 中声明依赖,其他模块的 POM 可通过继承父模块的 POM 来获得对相关依赖的声明。对于父模块而言,其目的是为了消除子模块 POM 中的重复配置,其中不包含有任何实际代码,因此父模块 POM 的打包类型(packaging)必须是 pom。

如图 1 所示,一个项目中存在如下多个模块。

Maven 继承

 
图1:多模块项目各模块关系图

如上图所示:
  • App-UI-WAR 依赖于 App-Core-lib 和 App-Data-lib。
  • Root 是 App-Core-lib 和 App-Data-lib 的父模块。
  • Root 在它的依赖部分定义了 junit 4.9、mysql-connector-java 5.1.18 以及 c3p0 0.9.1 作为其依赖。


App-UI-WAR 的 pom.xml 配置如下。

<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>net.biancheng.www</groupId>
    <artifactId>App-UI-WAR</artifactId>
    <version>1.0</version>
    <dependencies>
        <!-- 依赖 App-Core-lib-->
        <dependency>
            <groupId>net.biancheng.www</groupId>
            <artifactId>App-Core-lib</artifactId>
            <version>1.0</version>
        </dependency>
        <!-- 依赖 App-Data-lib-->
        <dependency>
            <groupId>net.biancheng.www</groupId>
            <artifactId>App-Data-lib</artifactId>
            <version>1.0</version>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

父模块 POM 配置

父模块 Root 的 pom.xml 配置如下。
<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>net.biancheng.www</groupId>
    <artifactId>Root</artifactId>
    <version>1.0</version>
    <!--定义的父类 POM 打包类型使pom  -->
    <packaging>pom</packaging>
   
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.9</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <version>5.1.18</version>
            <scope>runtime</scope>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>c3p0</groupId>
            <artifactId>c3p0</artifactId>
            <version>0.9.1</version>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

在父模块 Root 的 pom.xml 中,其打包类型(packaging)为 pom,并声明了 3 个依赖:junit 4.9、mysql-connector-java 5.1.18 以及 c3p0 0.9.1 。

子模块 POM 配置

App-Core-lib 的 pom.xml 配置如下。
<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>net.biancheng.www</groupId>
    <artifactId>App-Core-lib</artifactId>
    <version>1.0</version>
    <parent>
        <groupId>net.biancheng.www</groupId>
        <artifactId>Root</artifactId>
        <version>1.0</version>
        <relativePath>../Root</relativePath>
    </parent>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>log4j</groupId>
            <artifactId>log4j</artifactId>
            <version>1.2.17</version>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

App-Data-lib 的 pom.xml 配置如下。

<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>net.biancheng.www</groupId>
    <artifactId>App-Data-lib</artifactId>
    <version>1.0</version>
    <parent>
        <groupId>net.biancheng.www</groupId>
        <artifactId>Root</artifactId>
        <version>1.0</version>
        <!-- <relativePath>../Root</relativePath> -->
    </parent>
</project>

在子模块 App-Core-lib 和 App-Data-lib 的 pom.xml 中,使用 parent 元素声明父模块,其子元素如下表:

元素 描述 是否必需
groupId 父模块的项目组 id。
artifactId 父模块 id。
version 父模块版本。
relativePath 父模块 POM 的相对路径,默认值为 ../pom.xml。
项目构建时,Maven 会先根据 relativePath 查找父模块 POM,如果找不到,再从本地仓库或远程仓库中查找。

子模块的 POM 中,当前模块的 groupId 和 version 元素可以省略,但这并不意味着当前模块没有 groupId 和 version,子模块会隐式的从父模块中继承这两个元素,即由父模块控制子模块的公司组织 id 以及版本,这样可以简化 POM 的配置。

查看继承依赖项

在 App-Core-lib 和 App-Data-lib 两个子模块的 pom.xml 中,只有 App-Core-lib 声明了一个依赖: log4j 1.2.17。那么如何验证子模块是否继承了父模块 POM 中声明的依赖项呢?

下面我们需要用到一个插件:maven-dependency-plugin,它可以帮助我们分析项目依赖,其插件目标 dependency:list 能够列出项目最终解析到的依赖列表,dependency:tree 能够进一步的描绘项目依赖树。

1. 打开命令行窗口,跳转到子模块 App-Core-lib 的目录下,执行以下命令,查看该模块依赖列表。
mvn dependency:list

命令执行结果如下。
[INFO] Scanning for projects...
[INFO]
[INFO] -------------------< net.biancheng.www:App-Core-lib >-------------------
[INFO] Building App-Core-lib 1.0
[INFO] --------------------------------[ jar ]---------------------------------
[INFO]
[INFO] --- maven-dependency-plugin:2.8:list (default-cli) @ App-Core-lib ---
[INFO]
[INFO] The following files have been resolved:
[INFO]    junit:junit:jar:4.9:compile
[INFO]    log4j:log4j:jar:1.2.17:compile
[INFO]    c3p0:c3p0:jar:0.9.1:compile
[INFO]    mysql:mysql-connector-java:jar:5.1.18:runtime
[INFO]    org.hamcrest:hamcrest-core:jar:1.1:compile
[INFO]
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] BUILD SUCCESS
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Total time:  0.921 s
[INFO] Finished at: 2021-04-14T15:09:18+08:00
[INFO] ------------------------------------------------------------------------


可以看到,App-Core-lib 有 5 个依赖项,其中 junit 4.9、mysql-connector-java 5.1.18 以及 c3p0 0.9.1 是从父模块 Root 中继承的;log4j 1.2.17 是该模块本身的 POM 中声明的;hamcrest 1.1 是 junit 4.9 传递下来的依赖项。 
 

2. 在命令行窗口中,跳转到子模块 App-Data-lib 的目录下,执行以下命令,查看该模块依赖列表。

mvn dependency:list


命令执行结果如下。

[INFO] Scanning for projects...
[INFO]
[INFO] -------------------< net.biancheng.www:App-Data-lib >-------------------
[INFO] Building App-Data-lib 1.0
[INFO] --------------------------------[ jar ]---------------------------------
[INFO]
[INFO] --- maven-dependency-plugin:2.8:list (default-cli) @ App-Data-lib ---
[INFO]
[INFO] The following files have been resolved:
[INFO]    junit:junit:jar:4.9:compile
[INFO]    c3p0:c3p0:jar:0.9.1:compile
[INFO]    mysql:mysql-connector-java:jar:5.1.18:runtime
[INFO]    org.hamcrest:hamcrest-core:jar:1.1:compile
[INFO]
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] BUILD SUCCESS
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Total time:  0.938 s
[INFO] Finished at: 2021-04-14T15:37:28+08:00
[INFO] ------------------------------------------------------------------------


可以看到,App-Data-lib 有 4 个依赖项,其中 junit 4.9、mysql-connector-java 5.1.18 以及 c3p0 0.9.1 是从父模块 Root 中继承的;hamcrest 1.1 是 junit 4.9 传递下来的依赖项。 

可继承的 POM 元素

在上面的例子中,我们可以看出 groupId、artifactId 以及项目的依赖配置 dependencies 是可以被继承的,除了这 3 个元素之外,还有哪些元素可以被继承呢?

Maven 可通过继承获得 POM 元素,如下表。

元素 描述
groupId 项目组 ID,项目坐标的核心元素
version 项目版本,项目坐标的核心元素
description 项目的描述信息
organization 项目的组织信息
inceptionYear 项目的创始年份
url 项目的URL地址
developers 项目的开发者信息
contributors 项目的贡献者信息
distributionManagement 项目的部署配置
issueManagement 项目的缺陷跟踪系统信息
ciManagement 项目的持续集成系统信息
scm 项目的版本控制系统信息
mailingLists 项目的邮件列表信息
properties 自定义的Maven属性
dependencies 项目的依赖配置
dependencyManagement 项目的依赖管理配置
repositories 项目的仓库配置
build 包括项目的源码目录配置、输出目录配置、插件配置、插件管理配置等
reporting 包括项目的报告输出目录配置、报告插件配置等

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