ビルドツール

Apache Maven

概要

Apache Mavenは、主にJavaプロジェクト向けの包括的なプロジェクト管理・ビルド自動化ツールです。2004年にApache Software Foundationによって開発され、「Project Object Model (POM)」と呼ばれるXMLベースの設定ファイルを使用してプロジェクトの構造、依存関係、ビルドプロセスを管理します。「設定より規約（Convention over Configuration）」の原則に基づき、標準的なディレクトリ構造とライフサイクルを提供することで、Javaエコシステムにおけるデファクトスタンダードとなっています。Spring Framework、Apache Commons、Hibernateなど多くの主要なJavaプロジェクトで採用されています。

詳細

主要機能

• 依存関係管理: 自動的なライブラリダウンロードと依存関係解決
• 標準ライフサイクル: validate、compile、test、package、install、deployの標準プロセス
• プロジェクト構造標準化: 一貫したディレクトリレイアウトとベストプラクティス
• プラグインアーキテクチャ: 拡張可能なプラグインシステム
• マルチモジュール対応: 複数プロジェクトの統合管理
• レポート生成: Javadoc、テストレポート、コード品質レポート
• IDE統合: Eclipse、IntelliJ IDEA、NetBeansでの優れたサポート

アーキテクチャ

POM（Project Object Model）によるプロジェクト記述、標準ライフサイクルによるビルドフェーズ管理、Maven Central Repositoryを中心とした依存関係管理システム。

エコシステム

Maven Central Repository、Maven Plugin Registry、IDE統合、CI/CDツール（Jenkins、GitHub Actions等）との連携、GradleやSBTとの併存。

メリット・デメリット

メリット

• 業界標準: Javaエコシステムのデファクトスタンダード
• 依存関係管理: 強力で信頼性の高い依存関係解決システム
• 標準化: 一貫したプロジェクト構造とベストプラクティス
• 豊富なプラグイン: 包括的なプラグインエコシステム
• IDE統合: 優れた開発環境統合とサポート
• エンタープライズサポート: 企業環境での豊富な実績と信頼性
• 豊富なドキュメント: 充実した公式ドキュメントとコミュニティリソース

デメリット

• 設定の複雑さ: 大規模プロジェクトでは pom.xml が複雑化
• XML記述: 冗長なXML記述の必要性
• パフォーマンス: 大規模プロジェクトでのビルド時間の長さ
• 柔軟性の制約: 規約に従わない場合の設定の複雑さ
• 依存関係競合: 複雑なトランザクティブ依存関係問題
• 学習コストの転換: 他のビルドツールへの移行時の学習コスト

参考ページ

• Apache Maven 公式サイト
• Maven スタートガイド
• Maven リファレンス
• Maven プラグイン一覧
• Maven Central Repository
• Maven GitHub リポジトリ

書き方の例

インストールとプロジェクトセットアップ

# Maven インストール確認
mvn -version

# Javaバージョン確認
java -version

# 新しいMavenプロジェクト作成
mvn archetype:generate \
  -DgroupId=com.example.myapp \
  -DartifactId=my-app \
  -DarchetypeArtifactId=maven-archetype-quickstart \
  -DinteractiveMode=false

# プロジェクトディレクトリに移動
cd my-app

# 基本的なMavenコマンド
mvn clean              # 生成ファイル削除
mvn compile            # コンパイル
mvn test               # テスト実行
mvn package            # JARファイル作成
mvn install            # ローカルリポジトリにインストール
mvn clean install     # クリーンビルド
mvn site               # サイト・レポート生成

# ヘルプ表示
mvn help:describe -Dplugin=compiler

基本的な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 
         http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    
    <!-- プロジェクト識別子 -->
    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>my-app</artifactId>
    <version>1.0.0-SNAPSHOT</version>
    <packaging>jar</packaging>
    
    <!-- プロジェクト情報 -->
    <name>My Application</name>
    <description>Sample Maven application</description>
    <url>https://github.com/example/my-app</url>
    
    <!-- プロパティ設定 -->
    <properties>
        <maven.compiler.source>17</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>17</maven.compiler.target>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <junit.version>5.9.2</junit.version>
        <logback.version>1.4.6</logback.version>
    </properties>
    
    <!-- 依存関係 -->
    <dependencies>
        <!-- JUnit 5 -->
        <dependency>
            <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
            <artifactId>junit-jupiter</artifactId>
            <version>${junit.version}</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        
        <!-- SLF4J + Logback -->
        <dependency>
            <groupId>ch.qos.logback</groupId>
            <artifactId>logback-classic</artifactId>
            <version>${logback.version}</version>
        </dependency>
        
        <!-- Apache Commons Lang -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.commons</groupId>
            <artifactId>commons-lang3</artifactId>
            <version>3.12.0</version>
        </dependency>
    </dependencies>
    
    <!-- ビルド設定 -->
    <build>
        <plugins>
            <!-- Maven Compiler Plugin -->
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
                <version>3.11.0</version>
                <configuration>
                    <source>17</source>
                    <target>17</target>
                </configuration>
            </plugin>
            
            <!-- Maven Surefire Plugin (Tests) -->
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId>
                <version>3.0.0-M9</version>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

Spring Bootアプリケーションの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 
         http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    
    <!-- Spring Boot Parent POM -->
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>3.1.0</version>
        <relativePath/>
    </parent>
    
    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>spring-boot-app</artifactId>
    <version>1.0.0-SNAPSHOT</version>
    <packaging>jar</packaging>
    
    <name>Spring Boot Application</name>
    <description>Spring Boot web application</description>
    
    <properties>
        <java.version>17</java.version>
        <spring-cloud.version>2022.0.3</spring-cloud.version>
    </properties>
    
    <dependencies>
        <!-- Spring Boot Web Starter -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        
        <!-- Spring Boot Data JPA -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
        </dependency>
        
        <!-- Spring Boot Validation -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-validation</artifactId>
        </dependency>
        
        <!-- Spring Boot Security -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
        </dependency>
        
        <!-- H2 Database -->
        <dependency>
            <groupId>com.h2database</groupId>
            <artifactId>h2</artifactId>
            <scope>runtime</scope>
        </dependency>
        
        <!-- PostgreSQL Driver -->
        <dependency>
            <groupId>org.postgresql</groupId>
            <artifactId>postgresql</artifactId>
            <scope>runtime</scope>
        </dependency>
        
        <!-- Spring Boot Test -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        
        <!-- Spring Security Test -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.security</groupId>
            <artifactId>spring-security-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
    
    <!-- Spring Cloud BOM -->
    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>${spring-cloud.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>
    
    <build>
        <plugins>
            <!-- Spring Boot Maven Plugin -->
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                <configuration>
                    <excludes>
                        <exclude>
                            <groupId>org.projectlombok</groupId>
                            <artifactId>lombok</artifactId>
                        </exclude>
                    </excludes>
                </configuration>
            </plugin>
            
            <!-- Maven Failsafe Plugin (Integration Tests) -->
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-failsafe-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
    
    <!-- プロファイル -->
    <profiles>
        <profile>
            <id>dev</id>
            <properties>
                <spring.profiles.active>dev</spring.profiles.active>
            </properties>
        </profile>
        
        <profile>
            <id>prod</id>
            <properties>
                <spring.profiles.active>prod</spring.profiles.active>
            </properties>
            <build>
                <plugins>
                    <plugin>
                        <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                        <artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId>
                        <configuration>
                            <skipTests>false</skipTests>
                        </configuration>
                    </plugin>
                </plugins>
            </build>
        </profile>
    </profiles>
</project>

マルチモジュールプロジェクト

<!-- 親プロジェクトの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 
         http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    
    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>multi-module-app</artifactId>
    <version>1.0.0-SNAPSHOT</version>
    <packaging>pom</packaging>
    
    <name>Multi-Module Application</name>
    <description>Parent project for multi-module application</description>
    
    <!-- モジュール定義 -->
    <modules>
        <module>common</module>
        <module>core</module>
        <module>web</module>
        <module>integration-tests</module>
    </modules>
    
    <!-- 共通プロパティ -->
    <properties>
        <maven.compiler.source>17</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>17</maven.compiler.target>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        
        <!-- バージョン管理 -->
        <spring-boot.version>3.1.0</spring-boot.version>
        <junit.version>5.9.2</junit.version>
        <mockito.version>5.3.1</mockito.version>
        <assertj.version>3.24.2</assertj.version>
    </properties>
    
    <!-- 依存関係管理 -->
    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <!-- Spring Boot BOM -->
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
                <version>${spring-boot.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
            
            <!-- 内部モジュール -->
            <dependency>
                <groupId>com.example</groupId>
                <artifactId>common</artifactId>
                <version>${project.version}</version>
            </dependency>
            
            <dependency>
                <groupId>com.example</groupId>
                <artifactId>core</artifactId>
                <version>${project.version}</version>
            </dependency>
            
            <!-- テスト依存関係 -->
            <dependency>
                <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
                <artifactId>junit-jupiter</artifactId>
                <version>${junit.version}</version>
                <scope>test</scope>
            </dependency>
            
            <dependency>
                <groupId>org.mockito</groupId>
                <artifactId>mockito-core</artifactId>
                <version>${mockito.version}</version>
                <scope>test</scope>
            </dependency>
            
            <dependency>
                <groupId>org.assertj</groupId>
                <artifactId>assertj-core</artifactId>
                <version>${assertj.version}</version>
                <scope>test</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>
    
    <!-- 共通ビルド設定 -->
    <build>
        <pluginManagement>
            <plugins>
                <plugin>
                    <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                    <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
                    <version>3.11.0</version>
                    <configuration>
                        <source>17</source>
                        <target>17</target>
                    </configuration>
                </plugin>
                
                <plugin>
                    <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                    <artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId>
                    <version>3.0.0-M9</version>
                </plugin>
                
                <plugin>
                    <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                    <artifactId>maven-failsafe-plugin</artifactId>
                    <version>3.0.0-M9</version>
                </plugin>
                
                <plugin>
                    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                    <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                    <version>${spring-boot.version}</version>
                </plugin>
            </plugins>
        </pluginManagement>
    </build>
</project>

<!-- コアモジュールのpom.xml (core/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 
         http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    
    <!-- 親プロジェクト参照 -->
    <parent>
        <groupId>com.example</groupId>
        <artifactId>multi-module-app</artifactId>
        <version>1.0.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    
    <artifactId>core</artifactId>
    <packaging>jar</packaging>
    
    <name>Core Module</name>
    <description>Core business logic module</description>
    
    <dependencies>
        <!-- 内部モジュール依存 -->
        <dependency>
            <groupId>com.example</groupId>
            <artifactId>common</artifactId>
        </dependency>
        
        <!-- Spring Framework -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-context</artifactId>
        </dependency>
        
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-tx</artifactId>
        </dependency>
        
        <!-- テスト依存関係 -->
        <dependency>
            <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
            <artifactId>junit-jupiter</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        
        <dependency>
            <groupId>org.mockito</groupId>
            <artifactId>mockito-core</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        
        <dependency>
            <groupId>org.assertj</groupId>
            <artifactId>assertj-core</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

高度なプラグイン設定とレポート生成

<?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/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    
    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>advanced-app</artifactId>
    <version>1.0.0-SNAPSHOT</version>
    <packaging>jar</packaging>
    
    <properties>
        <maven.compiler.source>17</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>17</maven.compiler.target>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        
        <!-- プラグインバージョン -->
        <maven-checkstyle-plugin.version>3.2.1</maven-checkstyle-plugin.version>
        <spotbugs-maven-plugin.version>4.7.3.0</spotbugs-maven-plugin.version>
        <jacoco-maven-plugin.version>0.8.8</jacoco-maven-plugin.version>
        <maven-site-plugin.version>4.0.0-M7</maven-site-plugin.version>
    </properties>
    
    <dependencies>
        <!-- アプリケーション依存関係 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
            <version>3.1.0</version>
        </dependency>
        
        <!-- テスト依存関係 -->
        <dependency>
            <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
            <artifactId>junit-jupiter</artifactId>
            <version>5.9.2</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
    
    <build>
        <plugins>
            <!-- Maven Compiler Plugin -->
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
                <version>3.11.0</version>
                <configuration>
                    <source>17</source>
                    <target>17</target>
                    <compilerArgs>
                        <arg>-parameters</arg>
                    </compilerArgs>
                </configuration>
            </plugin>
            
            <!-- JaCoCo Plugin (Code Coverage) -->
            <plugin>
                <groupId>org.jacoco</groupId>
                <artifactId>jacoco-maven-plugin</artifactId>
                <version>${jacoco-maven-plugin.version}</version>
                <executions>
                    <execution>
                        <goals>
                            <goal>prepare-agent</goal>
                        </goals>
                    </execution>
                    <execution>
                        <id>report</id>
                        <phase>test</phase>
                        <goals>
                            <goal>report</goal>
                        </goals>
                    </execution>
                    <execution>
                        <id>check</id>
                        <goals>
                            <goal>check</goal>
                        </goals>
                        <configuration>
                            <rules>
                                <rule>
                                    <element>BUNDLE</element>
                                    <limits>
                                        <limit>
                                            <counter>INSTRUCTION</counter>
                                            <value>COVEREDRATIO</value>
                                            <minimum>0.80</minimum>
                                        </limit>
                                    </limits>
                                </rule>
                            </rules>
                        </configuration>
                    </execution>
                </executions>
            </plugin>
            
            <!-- Checkstyle Plugin -->
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-checkstyle-plugin</artifactId>
                <version>${maven-checkstyle-plugin.version}</version>
                <configuration>
                    <configLocation>checkstyle.xml</configLocation>
                    <encoding>UTF-8</encoding>
                    <consoleOutput>true</consoleOutput>
                    <failsOnError>true</failsOnError>
                </configuration>
                <executions>
                    <execution>
                        <id>validate</id>
                        <phase>validate</phase>
                        <goals>
                            <goal>check</goal>
                        </goals>
                    </execution>
                </executions>
            </plugin>
            
            <!-- SpotBugs Plugin -->
            <plugin>
                <groupId>com.github.spotbugs</groupId>
                <artifactId>spotbugs-maven-plugin</artifactId>
                <version>${spotbugs-maven-plugin.version}</version>
                <configuration>
                    <effort>Max</effort>
                    <threshold>Low</threshold>
                    <xmlOutput>true</xmlOutput>
                </configuration>
                <executions>
                    <execution>
                        <goals>
                            <goal>check</goal>
                        </goals>
                    </execution>
                </executions>
            </plugin>
            
            <!-- Maven Site Plugin -->
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-site-plugin</artifactId>
                <version>${maven-site-plugin.version}</version>
            </plugin>
            
            <!-- Maven Release Plugin -->
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-release-plugin</artifactId>
                <version>3.0.0</version>
                <configuration>
                    <autoVersionSubmodules>true</autoVersionSubmodules>
                    <useReleaseProfile>false</useReleaseProfile>
                    <releaseProfiles>release</releaseProfiles>
                    <goals>deploy</goals>
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
    
    <!-- レポート設定 -->
    <reporting>
        <plugins>
            <!-- Maven Project Info Reports -->
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-project-info-reports-plugin</artifactId>
                <version>3.4.2</version>
            </plugin>
            
            <!-- JavaDoc Plugin -->
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-javadoc-plugin</artifactId>
                <version>3.5.0</version>
            </plugin>
            
            <!-- JaCoCo Report -->
            <plugin>
                <groupId>org.jacoco</groupId>
                <artifactId>jacoco-maven-plugin</artifactId>
                <version>${jacoco-maven-plugin.version}</version>
                <reportSets>
                    <reportSet>
                        <reports>
                            <report>report</report>
                        </reports>
                    </reportSet>
                </reportSets>
            </plugin>
            
            <!-- Checkstyle Report -->
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-checkstyle-plugin</artifactId>
                <version>${maven-checkstyle-plugin.version}</version>
                <reportSets>
                    <reportSet>
                        <reports>
                            <report>checkstyle</report>
                        </reports>
                    </reportSet>
                </reportSets>
            </plugin>
            
            <!-- SpotBugs Report -->
            <plugin>
                <groupId>com.github.spotbugs</groupId>
                <artifactId>spotbugs-maven-plugin</artifactId>
                <version>${spotbugs-maven-plugin.version}</version>
            </plugin>
        </plugins>
    </reporting>
    
    <!-- プロファイル -->
    <profiles>
        <profile>
            <id>release</id>
            <build>
                <plugins>
                    <!-- Maven Source Plugin -->
                    <plugin>
                        <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                        <artifactId>maven-source-plugin</artifactId>
                        <version>3.2.1</version>
                        <executions>
                            <execution>
                                <id>attach-sources</id>
                                <goals>
                                    <goal>jar-no-fork</goal>
                                </goals>
                            </execution>
                        </executions>
                    </plugin>
                    
                    <!-- Maven JavaDoc Plugin -->
                    <plugin>
                        <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                        <artifactId>maven-javadoc-plugin</artifactId>
                        <version>3.5.0</version>
                        <executions>
                            <execution>
                                <id>attach-javadocs</id>
                                <goals>
                                    <goal>jar</goal>
                                </goals>
                            </execution>
                        </executions>
                    </plugin>
                </plugins>
            </build>
        </profile>
    </profiles>
</project>

カスタムライフサイクルとプラグイン開発

# カスタムMavenコマンド実行例

# 品質チェック実行
mvn clean compile checkstyle:check spotbugs:check

# テストカバレッジ測定
mvn clean test jacoco:report

# サイト生成（レポート含む）
mvn clean site

# リリース準備
mvn release:prepare

# リリース実行
mvn release:perform

# 依存関係分析
mvn dependency:tree
mvn dependency:analyze

# プラグイン情報表示
mvn help:describe -Dplugin=org.springframework.boot:spring-boot-maven-plugin

# 有効なプロファイル表示
mvn help:active-profiles

# プロジェクト情報表示
mvn help:effective-pom
mvn help:effective-settings

# デバッグモード実行
mvn clean install -X

# オフラインモード
mvn clean install -o

# 並列ビルド
mvn clean install -T 4

# 特定のテストのスキップ
mvn clean install -DskipTests

# 統合テストのみ実行
mvn clean verify -DskipUnitTests