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环境：Gradle 4.4.1

相关

Task 输入输出注解
@Input，@InputFile，@InputDirectory，@InputFiles， @OutputFile，@OutputFiles，@OutputDirectory，@OutputDirectories，@Destroys，@LocalState，@Nested，@Inject，@OptionValues
@PathSensitive
@Classpath
@CompileClasspath

0x00

Gradle 为了加快构建速度, 加入了快照缓存的概念。
当你的 Task 输出不需要变更。Gradle 会跳转执行过程，同时 Task 在输出打上 UP-TO-DATE 标识。

0x01

怎样的判断一个 Task 输出不需要变更 ？
其中一个条件是比对当前执行状态和上次执行状态的不同。
HistoricalTaskExecution： 表示上次执行状态, 是从快照中反序列化出来的。TaskExecutionSnapshotSerializer.read()
CurrentTaskExecution：表示当前执行状态，是根据当前 Task 的输入输出生成的。 CacheBackedTaskHistoryRepository.createExecution

比对具体逻辑 TaskUpToDateState

this.allTaskChanges = new ErrorHandlingTaskStateChanges(task, new SummaryTaskStateChanges(MAX_OUT_OF_DATE_MESSAGES, 
previousSuccessState,
noHistoryState, 
taskTypeState, 
inputPropertiesState, 
outputFileChanges, 
inputFileChanges, 
discoveredInputFilesChanges
));

这里经过 7 个校验，全部验证通过说明这次执行相对上次没有变更，可以直接使用上次执行的输出。

• previousSuccessState：判断之前执行是否成功。
• noHistoryState：判断是否有执行记录。
• taskTypeState：比对 Task 和 Action 的实现。具体是比较 ClassLoader 的 Hash 。
• inputPropertiesState：比对 InputPropert 变更。
• outputFileChanges：比对 OutputFie 变更。
• inputFileChanges：比对 InputFie 变更。
• discoveredInputFilesChanges：比对 Task 中新增的 Input 变更 。

InputPropert

Map<String, Object> 类型
来自注解 @Input 或API Task.getInput.property 和 Task.getInput.propertys 。

@Input 可以被序列化和反序列化的类型。支持的类型有 基本类型，枚举，Serializable 和 Name 扩展类型。

image.png

InputFile

文件类型
来自注解 @InputDirectory @InputFile 或 API
Task.getInput.file， Task.getInput.files，Task.getInput.dir

OutputFile

文件类型
来自注解 @OutputDirectory @OutputDirectories @OutputFile @OutputFiles 或 API Task.getInput.dir，Task.getInput.dirs，Task.getInput.file，Task.getInput.files

文件的比较主要分为3种，

• 一般的文件：比较文件的的 Hash，Hash 是由文件 Normalized Name 和 文件的内容计算出来的 MD5。
• Classpath文件： @Classpath 注释。这种类型在计算 jar 的Hash, 会先对 jar 文件里面的 ZipEntry 进行排序再和 Normalized Name 一起算出 MD5. 这样就不会因ZipEntry 排序导致的 MD5 不同。
• CompileClassPath：@CompileClasspath 注释。 在 Classpath 的基础上, 对 Jar 中的 class 进行 ABI 格式化, 即当 jar 提供的接口不变，则 Jar 的 MD5 不变。 这种类型的加入也是使依赖从 compile 升级到 implementation 的关键。

Normalized Name 的策略是注解 @PathSensitive 来确定的。

• ABSOLUTE：文件的绝对位置。
• RELATIVE：文件的相对位置
• NAME_ONLY：文件名
• NONE：忽略
  默认值为 ABSOLUTE
  具体实现查看代码InputPathNormalizationStrategy

@Nested 是自定义的类型。 是一组或者多组相关输入输出的集合。内部使用上面的注解来定义输入和输出。

注：注解生效一定要声明对应的 get 方法，而不是字段上面。

0x01

Task 通过注解的方式定义输入和输出。
Gradle 中定义 Task 。

image.png

通过接受一个 Class 类型来声明一个 Task 。
Class<Task> -> Class<Task_Decorated> -> Task_Decorated

image.png

Class<Task> 会经过 ClassGenerator , TaskFactory,AnnotationProcessingTaskFactory 生成 Task_Decorated 对象。Task_Decorated 是对 Task 的扩展。

• ClassGenerator：使用 ASM 对原始的类进行分析，生成 Task 的子类 Task_Decorated，并且实现新的接口，增加新的方法和字段。使之具有扩展的能力。
• TaskFactory：主要设置 Task_Decorated 合适的实例化方法。(为Task 构造方法注入 Service 对象)
• AnnotationProcessingTaskFactory：反射获取 Task 的注解信息，通过一系列的 PropertyAnnotationHandler 处理 Task 类解析出对应 Input 和 Output 。

0x02

Task 的执行由 TaskExecuter 执行的。
TaskExecutionServices.createTaskExecuter()

TaskExecuter createTaskExecuter(TaskArtifactStateRepository repository,
                                    TaskOutputCacheCommandFactory taskOutputCacheCommandFactory,
                                    BuildCacheController buildCacheController,
                                    StartParameter startParameter,
                                    ListenerManager listenerManager,
                                    TaskInputsListener inputsListener,
                                    BuildOperationExecutor buildOperationExecutor,
                                    AsyncWorkTracker asyncWorkTracker,
                                    BuildOutputCleanupRegistry cleanupRegistry,
                                    TaskOutputFilesRepository taskOutputFilesRepository,
                                    BuildScanPluginApplied buildScanPlugin) {

        boolean taskOutputCacheEnabled = startParameter.isBuildCacheEnabled();
        boolean scanPluginApplied = buildScanPlugin.isBuildScanPluginApplied();
        TaskOutputsGenerationListener taskOutputsGenerationListener = listenerManager.getBroadcaster(TaskOutputsGenerationListener.class);

        TaskExecuter executer = new ExecuteActionsTaskExecuter(
            taskOutputsGenerationListener,
            listenerManager.getBroadcaster(TaskActionListener.class),
            buildOperationExecutor,
            asyncWorkTracker
        );
        boolean verifyInputsEnabled = Boolean.getBoolean("org.gradle.tasks.verifyinputs");
        if (verifyInputsEnabled) {
            executer = new VerifyNoInputChangesTaskExecuter(repository, executer);
        }
        executer = new OutputDirectoryCreatingTaskExecuter(executer);
        if (taskOutputCacheEnabled) {
            executer = new SkipCachedTaskExecuter(
                buildCacheController,
                taskOutputsGenerationListener,
                taskOutputCacheCommandFactory,
                executer
            );
        }
        executer = new SkipUpToDateTaskExecuter(executer);
        executer = new ResolveTaskOutputCachingStateExecuter(taskOutputCacheEnabled, executer);
        if (verifyInputsEnabled || taskOutputCacheEnabled || scanPluginApplied) {
            executer = new ResolveBuildCacheKeyExecuter(executer, buildOperationExecutor);
        }
        executer = new ValidatingTaskExecuter(executer);
        executer = new SkipEmptySourceFilesTaskExecuter(inputsListener, cleanupRegistry, taskOutputsGenerationListener, executer);
        executer = new CleanupStaleOutputsExecuter(cleanupRegistry, taskOutputFilesRepository, buildOperationExecutor, executer);
        executer = new ResolveTaskArtifactStateTaskExecuter(repository, executer);
        executer = new SkipTaskWithNoActionsExecuter(executer);
        executer = new SkipOnlyIfTaskExecuter(executer);
        executer = new ExecuteAtMostOnceTaskExecuter(executer);
        executer = new CatchExceptionTaskExecuter(executer);
        return executer;
    }

这是一个装饰者模式。

• CatchExceptionTaskExecuter：拦截执行中出现的异常。
• ExecuteAtMostOnceTaskExecuter：确保 Task 只执行一次。
• SkipOnlyIfTaskExecuter：支持 Task.OnlyIf . Task.onlyIf 为 false 将跳过该任务的执行。
• SkipTaskWithNoActionsExecuter：过滤没有 Action 的 Task。(默认第一个 Action 是 Task 中的被 @TaskAction 的方法)
• ResolveTaskArtifactStateTaskExecuter：从快照中反序列化出上次执行的状态(HistoricalTaskExecution)。
• CleanupStaleOutputsExecuter：负责清除非 Task 执行中生成的文件
• SkipEmptySourceFilesTaskExecuter：判断存在 Output 存在时 Source 文件不为空。Source 文件是输入文件中被 @SkipWhenEmpty 注释的属性。
• ValidatingTaskExecuter：验证 input 和 output 。比如 input 的文件要存在等等。
• ResolveBuildCacheKeyExecuter：计算当前执行 Task 的 CacheKey，基于 TaskPath，input , output , Action 等信息， 作为后面从缓存中获取数据的 key。
• ResolveTaskOutputCachingStateExecuter: 设置 Task Output 的缓存状态。
• SkipUpToDateTaskExecuter：是否能直接跳过执行过程，逻辑主要是有几个， 一，task 的输入输出没有变更， 二 Task 输出 upToDate 为true，三，Gradle 执行命令没有使用 rerun-tasks 参数, 同时执行成功会保存当前 Task 状态(CurrentTaskExecution)的快照, 其中包括 InputPropert ，InputFile，OutputFile。 InputPropert 是将它序列化，而 InputFile，OutputFile 是保存的的文件的 Normalized Name 和 Hash，并不保存文件本身。默认保存在项目中(.gradle/4.4.1/taskHistory/taskHistory.bin)文件下。而这些将成为下一个执行时候从 ResolveTaskArtifactStateTaskExecuter 反序列化出来。
• SkipCachedTaskExecuter：缓存有效的时候。尝试从根据 CacheKey 把 OutputFile 文件加载进来， 这里的缓存的来源可以是本地的文件也可是是远程的 Http 服务。同时在 Task 执行完成以后，将Task 输出缓存起来，同样可是缓存在本地或者远程。
  默认情况本地存储是开启的，位置在全局的 .gradle/caches/build-cache-1/,
  远程 Http 服务是关闭的。
• OutputDirectoryCreatingTaskExecuter：Output 文件不存在自动创建
• VerifyNoInputChangesTaskExecuter：验证输入在执行过程中是否有变更。
• ExecuteActionsTaskExecuter: 执行被注解 @TaskAction 的方法和添加进来的 Action 。

需要注意的是这里有两种东西，一种是快照由 SkipUpToDateTaskExecuter 存储的是执行的状态，不包括 Output 的实体。另一种缓存是由 SkipCachedTaskExecuter 存储，是 Output 的实体而不是状态。

0x03

当 Task 满足以下 4 个条件其中一个，则 Gradle 跳转执行过程。

1. 当一个 Task 定义了输出，Task 的 Output.upToDate 为 true，Task Source 为空。Gradle 将跳过该任务的执行。 Output 被标识 NO-SOURCE， Output 为空。
2. 当一个 Task 定义了输出，Task 的 Output.upToDate 为 true，Task Source 不为空， Task 的输入和输出没有变更。Output 被标识 UP-TO-DATE，Gradle 将跳过该任务的执行。 使用上次的 Output 。
3. Task 的 OnlyIf 为 false, Gradle 将跳过该任务的执行。Output 被标识 SKIPPED Output 为空。
4. 支持缓存。缓存存在且有效，Gradle 将跳过该任务的执行。Output 被标识 FROM-CACHE，使用从缓存解压的 Output 。

0x04 尾巴

Gradle 的代码相对比较松散, 而 Task 这块的代码相对比较集中。通过本章当中的一些关键节点可以很方便的进行学习和深入了解。