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开发效率优化之自动化构建系统Gradle（二）下篇

开发效率优化之自动化构建系统Gradle（二）下篇

作者: Alvin老师 | 来源:发表于2019-11-13 10:32 被阅读0次

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    本篇文章将继续从自定义 Gradle 插件开发来介绍自动化构建系统Gradle:

    Gradle 插件简介

    Gradle 插件是一个能够将 Gradle 的构建逻辑（build logic）和构建任务（build task）打包到一起，以便在多个项目的构建脚本（build.gradle）中应用（apply）的工具。

    例如，build.gradle 构建脚本文件内 apply plugin: 'java' 、apply plugin: 'com.android.application' 中的 java、com.android.application 就是官方提供的 Gradle 插件，通过应用这些插件，可以丰富项目的构建任务与构建逻辑。

    除官方提供的插件外，Gradle 还允许开发者定义自己的 Gradle 插件。开发者可以根据实际需求定义自己的构建逻辑和构建任务，将其打包为 Gradle 插件，从而在多个项目的构建脚本中复用。此外，还可以将自定义的 Gradle 插件发布到 plugin portal或其他仓库中，更为方便的分享给他人使用。

    Gradle 插件对编程语言没有太多限制，只要是能够被编译为 JVM 字节码的编程语言，都能用来编写 Gradle 插件。Gradle-API 的被设计为对 Groovy、Java、Koltin 友好的，通常情况下，使用 Java 或 Kotlin 这类静态类型语言实现的 Gradle 插件的性能要比使用 Groovy 实现的相同常见的性能更好。

    开始之前

    Gradle 作为一个普通的构建工具，本身并不依赖任何可视化 GUI 工具。为简化步骤，本文将采用命令行方式来完成自定义 Gradle 插件的演示。在开始之前，需先将 gradle 命令添加到系统环境变量中。

    若读者在 IDEA / Android Studio 使用过 gradle ，则可在当前用户目录下找到 gradle 命令，具体路径如下

    • Mac：/Users/当前用户名/.gradle/wrapper/dists/gradle版本/沙盒路径/gradle版本/bin
    • Win：C:\Users\当前用户名\.gradle\wrapper\dists\gradle版本\沙盒路径\gradle版本\bin

    若读者的电脑中尚未安装 gradle，则可在 Gradle 官方 下载安装。

    以笔者使用的环境为例，gradle 命令所在目录为

    ~/.gradle/wrapper/dists/gradle-5.4.1-all/3221gyojl5jsh0helicew7rwx/gradle-5.4.1/bin

    将 gradle 命令所在目录添加到环境变量中

    • Mac：在 ~/.bashrc 中添加
    export PATH=~/.gradle/wrapper/dists/gradle-5.4.1-all/3221gyojl5jsh0helicew7rwx/gradle-5.4.1/bin:$PATH
    • Win：在系统环境变量中添加
    C:\Users\用户名\.gradle\wrapper\dists\gradle-5.4.1-all\805usxkvhgx6e1wbo8o64g0tx\gradle-5.6.1\bin

    牛刀小试

    在命令行中输入

    gradle --version

    得到如下输出则表示 gradle 环境设置成功

    ------------------------------------------------------------
Gradle 5.4.1
------------------------------------------------------------

Build time:   2019-04-26 08:14:42 UTC
Revision:     261d171646b36a6a28d5a19a69676cd098a4c19d

Kotlin:       1.3.21
Groovy:       2.5.4
Ant:          Apache Ant(TM) version 1.9.13 compiled on July 10 2018
JVM:          1.8.0_171 (Oracle Corporation 25.171-b11)
OS:           Mac OS X 10.14.6 x86_64

    自定义 Gradle 插件

    自定义 gradle 插件可以在以下三个地方创建，分别是：

    1. 构建脚本内
    2. buildSrc 模块内
    3. 单独项目

    构建脚本内建方式

    在 build.gradle 内直接创建 Gradle 插件

    优点：

    • build.gradle 中创建的插件将<u>被自动编译并包含在 classpath 中</u>，使用时无需在构建脚本内指定 classpath

    缺点：

    • 此插件仅在当前构建脚本中有效，对外部文件不可见，无法在当前构建脚本以外的其他地方复用此插件

    示例

    1. 创建 BuildInDemo 目录

    mkdir BuildInDemo

    2. 在 BuildInDemo 目录内中新建 build.gradle 文件

    cd BuildInDemo
touch build.gradle

    使用 tree 命令查看创建后的目录结构，如下所示

    BuildInDemo
.
└── build.gradle

0 directories, 1 file

    3. 在 BuildInDemo/build.gradle 内创建并应用 Gradle 插件，代码如下

    // 1. 创建插件 BuildInPlugin
class BuildInPlugin implements Plugin<Project> {
    // 2. 应用插件时执行此函数
    @Override void apply(Project target) {
        println("hello form build-in plugin")
    }
}
//3. 应用插件
apply plugin: BuildInPlugin
 // 2\. 应用插件时执行此函数
 @Override void apply(Project target) {
 println("hello form build-in plugin")
 }
}
//3\. 应用插件
apply plugin: BuildInPlugin

    4. 构建此 build.gradle 文件

    gradle build

    Gradle 构建时将执行 build.gradle 中的代码，当执行到 apply plugin: BuildInPlugin 时，将会调用 BuildInPlugin 的实例方法 apply(Project p)。因此在构建过程中，可以看到如下输出，其中第 2 行即为上一步自定义插件中打印的内容，表明插件应用成功

    > Configure project :
hello form build-in plugin

> Task :buildEnvironment

------------------------------------------------------------
Root project
------------------------------------------------------------

classpath
No dependencies

A web-based, searchable dependency report is available by adding the --scan option.

BUILD SUCCESSFUL in 0s
1 actionable task: 1 executed

    buildSrc 模块方式

    rootProject/buildSrc 文件夹是 Gradle 的预留目录，用来存放当前项目私有 Gradle 插件的源代码与构建脚本

    优点：

    • 项目构建时，Gradle 会自动编译项目目录下的 buildSrc 文件夹下的构建脚本和源码，并将其添加到项目构建脚本的 classpath 中，因此在使用 buildSrc 中创建的插件时，无需再手动指定 classpath
    • buildSrc 文件夹中构建脚本和 Gradle 插件同一项目均可见，因此同一项目中的其他模块也可以使用 buildSrc 中创建的插件

    缺点：

    • 此处创建的插件对外部项目不可见，无法在其他项目中复用

    示例

    1. 创建 PluginBuildSrcDemo 项目模块

    创建 PluginBuildSrcDemo 目录，并在该目录下创建 build.gradle 文件

    mkdir PluginBuildSrcDemo && cd PluginBuildSrcDemo && touch build.gradle

    2. 创建 buildSrc 子模块

    2.1 在 PluginBuildSrcDemo 目录下创建 buildSrc 目录
    mkdir buildSrc
    2.2 在 PluginBuildSrcDemo/buildSrc 目录下创建 buildSrc 子模块的构建脚本文件 build.gradle 
    cd buildSrc
touch build.gradle

    PluginBuildSrcDemo/buildSrc/build.gradle 的内容如下

    // 使用 plugins 块语法应用插件
plugins {
  // 应用 kotlin 插件
  id 'org.jetbrains.kotlin.jvm' version '1.3.50'
}
dependencies {
  // 仅在编译时使用 Grdale-API 依赖
  compileOnly gradleApi()
  // 在插件源码中添加 kotlin 标准库依赖
  implementation 'org.jetbrains.kotlin:kotlin-stdlib'
}
    2.3 创建 buildSrc 模块的源码目录
    cd PluginBuildSrcDemo/buildSrc
mkdir -p /src/main/kotlin/com/example/plugin
    2.4 创建插件文件 PluginBuildSrc.kt 
    cd PluginBuildSrcDemo/buildSrc/src/main/kotlin/com/example/plugin
touch PluginBuildSrc.kt

    PluginBuildSrc.kt 的代码如下

    package com.example.plugin

import org.gradle.api.Plugin
import org.gradle.api.Project

class PluginBuildSrc : Plugin<Project> {
  override fun apply(target: Project) {
    println("hello from buildSrc plugin")
  }
}
    2.5 声明 Gradle 插件的 ID 与实现类

    此步骤是可选的：若使用插件 ID 形式应用自定义插件，则必须进行此步骤；若使用插件实现类的形式应用自定义插件，则可跳过此步骤。

    完成此步骤的方式有两种，任选其一即可

    方式 1. META-INF 方式

    创建 PluginBuildSrcDemo/buildSrc/src/main/resources/META-INF/gradle-plugins 目录

    cd PluginBuildSrcDemo/buildSrc
mkdir -p src/main/resources/META-INF/gradle-plugins

    在 gradle-plugins 目录下创建 com.example.plugin.properties 属性文件，红色部分表示插件的 ID

    cd src/main/resources/META-INF/gradle-plugins
touch com.example.plugin.properties

    属性文件的内容如下，表示插件 ID 为 com.example.plugin 的插件所对应的实现类为 com.example.plugin.PluginBuildSrc

    implementations-class=com.example.plugin.PluginBuildSrc
    方式 2. java-gradle-plugin 插件方式

    java-gradle-plugin 是一个用于开发 Gradle 插件的辅助插件，它内置了很多辅助功能：

    1. 为宿主模块添加 gradlePlugin 配置块，可在此处配置插件的 ID 和实现类
    2. 为宿主模块添加 complile gradleApi() 依赖
    3. etc…

    此处我们主要使用 gradlePlugin 配置块代替 META-INF 目录下的属性文件。java-gradle-plugin 的使用方式非常简单，只需在 PluginBuildSrcDemo/buildSrc/build.gradle 构建脚本文件中简单配置即可，如下所示。

     plugins {
      id 'org.jetbrains.kotlin.jvm' version '1.3.50'
+ //1. 应用 java-gradle-plugin 插件
+     id 'java-gradle-plugin' 
  }
     
  dependencies {
-     compileOnly gradleApi() // java-gradle-plugin 插件已为宿主添加 gradleApi 依赖，此行可移除 
      implementation 'org.jetbrains.kotlin:kotlin-stdlib'
  }
+ //2. 添加 gradlePlugin 配置块信息
+ gradlePlugin {
+     plugins{
+         // 此处的 tag 可以为任意名称
+         tag1{
+             id = 'com.example.plugin.buildsrc' //自定义插件的 ID
+             implementationClass  = 'com.example.plugin.PluginBuildSrc' //自定义插件的实现类
+         }
+     }
+ }

    此时在 PluginBuildSrcDemo 目录下使用 tree 命令，可以看到当前的目录结构如下

    PluginBuildSrcDemo
.
├── build.gradle
├── buildSrc
│   ├── build.gradle
│   └── src
│       └── main
│           └── kotlin
│               └── com
│                   └── example
│                       └── plugin
│                           └── PluginBuildSrc.kt
7 directories, 3 files

    3. 在 PruginBuildSrcDemo 项目模块中应用 buildSrc 中声明的 Gradle 插件

    在 PluginBuildSrcDemo/build.gradle 构建脚本文件中添加如下代码

    //apply plugin: '插件 ID' 
apply plugin: 'com.example.plugin'
//apply plugin: 实现类
//apply plugin: com.example.plugin.PluginBuildSrc

    应用插件时，指定插件 ID 或指定插件的实现类都可以，但指定插件 ID 的形式更为简短及灵活，在实际开发中也更为常见。

    在 PluginBuildSrcDemo 目录下执行 gradle build 命令进行构建，可看到如下输出

    > Configure project :
hello from buildSrc plugin

> Task :buildEnvironment
------------------------------------------------------------
Root project
------------------------------------------------------------
classpath
No dependencies

A web-based, searchable dependency report is available by adding the --scan option.

BUILD SUCCESSFUL in 3s
1 actionable task: 1 executed

    其中第 2 行是我们在 buildSrc 模块中定义的 Gradle 插件所打印日志，表明 buildSrc 模块 中的自定义插件在根项目中已生效。

    4. 创建 SubModule 子模块

    buildSrc 模块中定义的插件可以在同一项目的任意模块的构建脚本中使用，接下来便演示在 SubModule 子模块中的应用。

    4.1 创建 SubModule 目录与构建脚本
    // 1. 在 PluginBuildSrcDemo 目录下创建 SubModule 目录
cd PluginBuildSrcDemo && mkdir SubModule
// 2. 在 SubModule 目录下新建 gradle 构建脚本 
cd SubModule
touch build.gralde

    PluginBuildSrcDemo/SubModule/build.gradle 的内容如下

    apply plugin: 'com.example.plugin'
    4.2 将 SubModule 模块关联到 PluginBuildSrcDemo 项目中

    在 PluginBuildSrcDemo 目录下新建 settings.gradle 文件，内容如下

    // 将SubModule 子模块添加到 PluginBuildSrcDemo 项目模块中
include ':SubModule'

    此时在 PluginBuildSrcDemo 目录下使用 tree 命令，可以看到项目当前的目录结构如下

    PluginBuildSrcDemo
.
├── SubModule
│   └── build.gradle
├── build.gradle
├── buildSrc
│   ├── build.gradle
│   └── src
│       └── main
│           └── kotlin
│               └── com
│                   └── example
│                       └── plugin
│                           └── PluginBuildSrc.kt
└── settings.gradle

    5. 在 SubModule 模块执行构建命令

    cd PluginBuildSrcDemo/SubModule
gradle build

    得到如下输出

    > Configure project :SubModule
hello from buildSrc plugin

> Task :SubModule:buildEnvironment

------------------------------------------------------------
Project :SubModule
------------------------------------------------------------

classpath
No dependencies

A web-based, searchable dependency report is available by adding the --scan option.

BUILD SUCCESSFUL in 0s
1 actionable task: 1 executed

    独立项目方式

    采用 buildSrc 模块方式时，Gradle 会妥善处理 buildSrc 模块的构建脚本与源码，并将其添加到当前项目的 classpath 中。但 buildSrc 方式的插件只能在项目内共享与复用，若要在其他项目中使用该插件，还需要再进行下列操作

    • 将插件发布到 maven 仓库（任意仓库）
    • 在需要应用该插件的构建脚本中的 repository 部分添加该插件所在的 maven 仓库
    • 在需要应用该插件的构建脚本中的 classpath 部分添加该插件对应的 maven 坐标 (group : id : version)

    因为是在其他项目中使用该项目 buildSrc 模块 中的自定义 Gradle 插件，所以 Gradle 的 buildSrc 保留目录优势不再。如果将模块名由 buildSrc 修改为其他名称，则可将其称为独立的 Gradle 插件模块。

    在本小节中，我们主要学习 gradle 插件的发布与使用。

    1. 创建 gradle 插件项目

    与 buildSrc 方式相同，先创建构建脚本与自定义插件类

    mkdir StandaloneDemo 
cd StandaloneDemo
touch build.gradle
mkdir src/main/kotlin/com/example/plugin
touch src/main/kotlin/com/example/plugin/StandalonePlugin.kt

    StandaloneDemo/build.gradle 的内容如下

    plugins {
    id 'org.jetbrains.kotlin.jvm' version '1.3.50'
    id 'java-gradle-plugin'
}

gradlePlugin{
    plugins{
        sometag{
            id = 'com.example.plugin'
            implementationClass = 'com.example.plugin.StandalonePlugin'
        }
    }
}

    StandaloneDemo/src/main/kotlin/com/example/plugin/StandalonePlugin.kt 的内容如下

    package com.example.plugin

import org.gradle.api.Plugin
import org.gradle.api.Project

class StandalonePlugin : Plugin<Project> {
    override fun apply(target: Project) {
        println("hello from standalone plugin")
    }
}

    2. 将 gradle 插件发布到 maven 仓库

    2.1 在 StandaloneDemo/build.gradle 文件中配置发布信息

    使用 maven-publish 插件将自定义插件发布到本地 maven 仓库中，如下所示

    plugins {
     id 'org.jetbrains.kotlin.jvm' version '1.3.50'
     id 'java-gradle-plugin'
+    //1. 应用 maven-publish 插件
+    id 'maven-publish'
 }
 
 gradlePlugin{
     plugins{
         sometag{
             id = 'com.example.plugin'
             implementationClass = 'com.example.plugin.StandalonePlugin'
         }
     }
 }
+//2. 设置发布相关配置
+publishing {
+    publications {
+        //3. 将插件发布到 maven 仓库
+        maven(MavenPublication) {
+                       //4. 设置插件的 maven 坐标
+            groupId 'com.example'//组织 ID
+            artifactId 'plugin'  //制品 ID
+            version 'snapshot'   //制品版本
+            from components.kotlin
+        }
+    }
+   //5. 设置发布仓库
+   repositories {
+       // 6. 发布到本地 maven 仓库 
+       mavenLocal()
+   }
+}
    2.2 使用 publishMavenPublicationToMavenLocal 任务将插件发布到本地仓库
    cd StandaloneDemo
gradle publishMavenPublicationToMavenLocal

    执行以上命令后，gradle 会把 StandaloneDemo 中的代码编译打包后发布到本地 maven 仓库中，本地 maven 仓库通常存放于当前用户目录下，具体路径为

    • Mac： ~/.m2/repository
    • Win：C:\Users\当前用户名\.m2\repository

    我们可以在此目录下看到刚刚发布的插件，如下图所示

    3. 在其他项目中使用本地 maven 仓库中的 gradle 插件

    3.1 新建 OtherProject 项目
    mkdir OtherProject
cd OtherProject
touch build.gradle

    build.gradle 的文件内容如下，相比 buildSrc 方式，应用时多了 11 行的 buildscript 相关的配置信息。

    +buildscript {
+  repositories {
+    //1. 为当前构建脚本添加插件所在的 maven 仓库，本例中为 maven 本地仓库
+    mavenLocal()
+  }
+  dependencies {
+    //2. 为当前构建脚本添加如下依赖
+    //`com.exaple`、`plugin`、`snapshot` 是在上一步中设置的 maven 三维坐标
+    classpath 'com.example:plugin:snapshot'
+  }
+}
 //3. 应用独立插件项目中的自定义插件
 // apply plugin: '插件 ID'
 apply plugin: 'com.example.plugin'
    3.2 构建 OtherProject 项目
    cd OtherProject
gradle build

    输入以上命令，得到如下输出

    > Configure project :
hello from standalone plugin

> Task :buildEnvironment

------------------------------------------------------------
Root project
------------------------------------------------------------

classpath
\--- com.example:plugin:snapshot

A web-based, searchable dependency report is available by adding the --scan option.

BUILD SUCCESSFUL in 0s
1 actionable task: 1 executed

    小结

    本文演示了 gradle 插件的三种创建方式，相关代码已上传至 github 中，点此即可查看。行文匆忙难免疏忽，如有遗漏还请斧正。

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        本文标题：开发效率优化之自动化构建系统Gradle（二）下篇

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