必学构建工具：Gradle用法和开发教程完整指南

2021年3月8日16:43:40 发表评论 1,196 次浏览

本文概述

前言

Gradle开发教程

我认为Gradle是一个很好的构建工具，但是我不认为它不是Android开发中一个最好的构建工具——因为我刚开始的时候看不懂这build.gradle文件，首先它不像pom.xml那样有非常严格的xml格式，似乎又不像JSON，这真是头痛，而是那时候我还刚编程没多久，这构建配置太灵活了！

另外一个原因是因为Gradle脚本其实需要你学一下Groovy才行，虽然说Groovy支持Java，但是它常使用的方式还是Groovy自己的新特性。所以在学习gradle之前请务必学一下Groovy，这个在上一篇已经讨论了，这里假设大家已经有Groovy的基础了。

Gradle：构建工具的目标

学Gradle也不能盲目地为了学而学，否则学完也没什么用。所以Gradle存在的必要是什么？Gradle是一个构建工具，而构建工具需要至少处理一下几个任务：

  • 配置仓库：有一些构建工具不支持，但Gradle支持仓库和包依赖管理，所以我们需要在Gradle进行仓库的配置。
  • 依赖配置：一般项目都需要常使用第三方库，这个比较简单。
  • 构建生命周期：一般构建工具都有项目构建生命周期，例如清理、编译、测试、打包、发布等。
  • 构建策略：我们可以针对项目构建生命周期编写一些构建策略，另外还可以面对最终的产品进行编写策略。

Groovy和Gradle的关系

Groovy是一个DSL（特定领域语言），编写的代码使用JVM运行，Gradle是一个构建程序，主要使用build.gradle文件，该文件基于Groovy，你可以把该文件当做groovy源码文件，所以在该配置文件中编写的都是groovy代码，这相当于我们在动态地自定义编写构建代码。

Gradle也是一个Java或Groovy程序，而Gradle也提供一些Groovy API，所以在编写构建脚本的时候，除了可以使用Groovy或Java的特性外，还主要使用Gradle中的API。也就是说：Gradle提供了Groovy开发的API，相当于第三方的Groovy SDK。

综上，编写Gradle构建脚本除了要参考Groovy API，还要参考Gradle提供的API，而且在Android开发中，还要参考Android Grandle Plugin的API。

再次综合，所以你看，使用gradle构建项目是多么的困难和麻烦，如果你没有一些技术基础，那么编写起来可能就只有复制粘贴了，像我以前一样。

一个好的忠心建议：不要试图把Gradle完全学好，你做不到的，我们需要的是把它用好，而不是试图把它学精。这是我的个人经验，用得好就行了，不然这会浪费很多精力和时间，人生苦短，能用就好。

安装Gradle

Gradle可以在所有主要的操作系统上运行，并且只需要Java开发工具包版本8或更高就可以运行。要检查，请运行java -version，请确保你已经安装了JDK。

Gradle自带Groovy库，因此不需要安装Groovy。任何现有的Groovy安装都会被Gradle忽略。

Gradle使用它在路径中找到的任何JDK。或者，您可以设置JAVA_HOME环境变量，使其指向所需JDK的安装目录。

类Unix系统安装Gradle比较容易，例如我们可以使用sdk install gradle或brew install gradle。在windows上安装gradle的步骤如下：

  • 从官网https://gradle.org/releases/下载最新版的Gradle，选择“binary-only”的版本进行下载。
  • 创建一个目录，如G:/Gradle，把下载的zip包中的文件解压到该文件夹中。
  • 配置环境变量：将Gradle安装文件的bin目录配置到环境变量Path中，如：G:\Gradle\gradle-6.8.1\bin。
  • 验证安装：在命令行中输入gradle -v，你可以看到gradle的相关信息，即表示安装成功。

运行Gradle构建

Gradle构建环境

Gradle首先是一个构建应用程序，它是一个JVM程序，该程序带有一些系统定义的命令行参数。我们可以为Gradle程序配置一些运行参数，例如内存大小、缓存等等，而配置这些参数有几种方式（按照优先级从大到小）：

  • 在命令行中指定系统属性，例如-Dgradle.user.home。
  • GRADLE_USER_HOME的gradle.properties文件。
  • 项目根目录的gradle.properties文件。
  • Gradle安装目录中的gradle.properties文件。
  • 下面是一些常见的gradle运行环境配置，通常我们可以在项目根目录的gradle.properties中配置，或者在安装目录中全局配置。
  • org.gradle.caching=(true,false)：当设置为true时，Gradle将重用以前任何版本的任务输出，如果可能的话，结果将是更快的构建。
  • org.gradle.configureondemand=(true,false)：允许潜在配置随需应变，Gradle将尝试只配置必要的项目。
  • org.gradle.console=(auto,plain,rich,verbose)：自定义控制台输出颜色或冗长。
  • 默认值取决于Gradle如何被调用。
  • org.gradle.daemon=(true,false)：当设置为true时，将使用Gradle守护进程来运行构建。默认是true。
  • org.gradle.java.home=(path to JDK home)：指定Gradle构建过程的Java home。取值为jdk或jre然而，位置取决于你的构建，使用JDK更安全。
  • 一个合理的默认如果设置未指定，则从您的环境(JAVA_HOME或到java的路径)派生。这不会影响用于启动Gradle客户端VM的Java版本
  • org.gradle.jvmargs=(JVM arguments)：指定用于Gradle守护进程的JVM参数。
  • 该设置特别适用于为构建性能配置JVM内存设置。这不会影响JVM设置，用于Gradle客户端VM。

更多配置属性可以参考官方文档，另外，在properties中配置的内容，在build.gradle中可以直接访问。

Gradle守护程序

守护进程是作为后台进程运行的计算机程序，不受交互用户的直接控制。

Gradle运行在Java虚拟机(JVM)上，并使用几个需要大量初始化时间的支持库。因此，它有时似乎开始得有点慢。这个问题的解决方案是Gradle守护进程:一个长期存在的后台进程，它执行构建的速度比其他方式快得多。我们通过避免昂贵的引导过程和利用缓存来实现这一点，并将项目的数据保存在内存中。使用这个守护进程运行Gradle构建与不使用这个守护进程没有什么不同。只要简单地配置你是否想要使用它，其他的一切都是由Gradle透明地处理的。

默认情况下，Gradle守护进程是启用的，我们建议始终启用它。你可以通过命令行选项--no-daemon禁用长期存在的Gradle守护进程，或者添加org.gradle。daemon=false to your gradle。属性文件。您可以在下面的Daemon FAQ中找到禁用(和启用)这个守护进程的其他方法的详细信息。

守护进程是一个后台进程。不过，您不必担心在您的机器上构建Gradle进程。每个守护进程都监控自己的内存使用情况，并将其与系统总内存进行比较，当可用的系统内存较低时，守护进程将在空闲时停止自身。如果你想显式地停止运行守护进程，只要使用gradle --stop命令即可。

初始化脚本

Gradle提供了一个强大的机制，允许基于当前环境定制构建。这种机制也支持那些希望与Gradle集成的工具。

初始化脚本(也叫init脚本)类似于Gradle中的其他脚本。然而，这些脚本是在构建开始之前运行的。

有几种方法可以使用初始化脚本：

  • 在命令行上指定一个文件。命令行选项为-I或--init-script，后跟脚本的路径。命令行选项可以出现不止一次，每次都添加另一个init脚本。如果命令行上指定的任何文件不存在，则生成将失败。
  • 放置一个名为init.gradle的文件(或init.gradle.kts for Kotlin)，在USER_HOME/.gradle /目录中。
  • 放置一个以.gradle(或.init.gradle.kts for Kotlin)结尾的文件，在USER_HOME / .gradle / init.d /目录中。
  • 放置一个以.gradle(或.init.gradle)结尾的文件。在GRADLE_HOME/init.d/目录，在Gradle发行版。这允许你打包一个自定义的Gradle发行版包含一些自定义构建逻辑和插件。您可以将其与Gradle包装器结合使用作为一种方式，使自定义逻辑可用于企业中的所有构建。

如果找到多个初始化脚本，它们都将按照上面指定的顺序执行。给定目录中的脚本按字母顺序执行。例如，这允许工具在命令行上指定init脚本，用户将其放在自己的主目录中定义环境，并且两个脚本都将在执行Gradle时运行。

编写初始化脚本

与Gradle构建脚本类似，初始化脚本是Groovy或Kotlin脚本。每个初始化脚本都有一个Gradle实例与它相关联。init脚本中的任何属性引用和方法调用都将委托给这个Gradle实例。

每个初始化脚本还实现了Script接口。

例如下面是build.gradle文件：

repositories {
mavenCentral()
}
task showRepos {
doLast {
println "All repos:"
println repositories.collect { it.name }
}
}

下面是init.gradle文件：

allprojects {
repositories {
mavenLocal()
}
}

运行初始化脚本需要使用—init-script指定该脚本文件，例如：

gradle --init-script init.gradle -q build

初始化脚本的外部依赖关系

在构建脚本的外部依赖项中，解释了如何向构建脚本添加外部依赖项。初始化脚本也可以声明依赖关系。您可以使用initscript()方法来实现这一点，传递一个声明初始化脚本类路径的闭包。

initscript {
    repositories {
        mavenCentral()
    }
    dependencies {
        classpath 'org.apache.commons:commons-math:2.0'
    }
}

传递给initscript()方法的闭包配置ScriptHandler实例。通过向类路径配置添加依赖项来声明初始化脚本类路径。例如，这与声明Java编译类路径的方法相同。可以使用声明依赖项中描述的任何依赖项类型，但项目依赖项除外。

声明了初始化脚本类路径后，就可以像使用类路径上的任何其他类一样使用初始化脚本中的类。下面的示例添加了前面的示例，并使用了初始化脚本类路径中的类。

import org.apache.commons.math.fraction.Fraction
initscript {
    repositories {
        mavenCentral()
    }
    dependencies {
        classpath 'org.apache.commons:commons-math:2.0'
    }
}
println Fraction.ONE_FIFTH.multiply(2)

你可以看到classpath方法配置的依赖仅仅用于脚本编码使用，而非用于当前项目开发使用（例如Android项目）。

编写Gradle构建脚本

构建脚本基础知识

每个Gradle构建都是由一个或多个项目组成的。一个项目代表什么取决于你用Gradle做了什么。例如，一个项目可能代表一个库JAR或一个web应用程序。它可能代表由其他项目产生的jar组装而成的分发ZIP。项目并不一定代表要建造的东西。它可能表示要做的事情，比如将应用程序部署到登台或生产环境中。如果现在这看起来有点模糊，不要担心。Gradle的按约定构建支持为什么是项目增加了一个更具体的定义。

Gradle在项目中所能做的工作是由一个或多个任务定义的。任务表示构建执行的某些原子工作。这可能是编译一些类、创建一个JAR、生成Javadoc，或者向存储库发布一些存档。

通常，任务是通过应用插件来提供的，这样您就不必自己定义它们。不过，为了让你了解什么是任务，我们将在本章的一个项目构建中定义一些简单的任务。

您可以使用Gradle命令运行Gradle构建。gradle命令查找一个名为build的文件。gradle在当前目录下。[1:有命令行开关来改变这种行为。我们称之为构建。gradle文件是一个构建脚本，尽管严格来说它是一个构建配置脚本，我们将在后面看到。构建脚本定义了一个项目及其任务。

要尝试这一点，创建以下名为build.gradle的构建脚本。

第一个构建脚本

创建一个build.gradle的脚本，输入以下内容：

tasks.register('hello') {
    doLast {
        println 'hello gradle'
    }
}

运行命令：gradle hello，该任务会被执行，这是创建gradle任务的一种方式，其中tasks是project的属性，register是一个方法，“hello”为任务名称，后面是一个闭包，闭包包含具体的内容。

你可能已经猜到，可以声明依赖于其他任务的任务，使用dependsOn指定。如果A人物依赖于B任务，那么使用gradle执行A任务的时候会先执行B任务，下面是一个例子：

project.tasks.register('hello') {
    doFirst {
        println 'hello do first'
    }
    doLast {
        println 'hello do last'
    }
}

tasks.register('greet') {
    dependsOn tasks.hello
    doLast {
        println 'greeting!'
    }
}

默认任务

Gradle允许你定义一个或多个默认任务，如果没有指定其他任务，这些任务将被执行。

task clean {
    doLast {
        println 'clean project files'
    }
}

task build {
    doLast {
        println 'build project'
    }
}

task test {
    doLast {
        println 'test project'
    }
}

defaultTasks 'clean', 'build'

这相当于运行gradle clean build。在多项目构建中，每个子项目都可以有自己特定的默认任务。如果子项目没有指定默认任务，则使用父项目的默认任务(如果已定义)。

构建脚本的外部依赖项

这和初始化脚本中的是一样的，配置相应的仓库和依赖，其依赖是用于脚本编写的，而不是用于真正的项目编写。

如果您的构建脚本需要使用外部库，您可以将它们添加到构建脚本本身的脚本类路径中。这需要使用buildscript()方法，传入一个声明构建脚本类路径的块。

import org.apache.commons.codec.binary.Base64
buildscript {
    repositories {
        mavenCentral()
    }
    dependencies {
        classpath group: 'commons-codec', name: 'commons-codec', version:
        '1.2'
    }
}
task encode {
    doLast {
        def byte[] encodedString = new Base64().encode('hello world\n'
        .getBytes())
        println new String(encodedString)
    }
}

传递给buildscript()方法的块配置了一个ScriptHandler实例。通过向类路径配置添加依赖项来声明构建脚本的类路径。例如，这与声明Java编译类路径的方法相同。您可以使用除项目依赖项以外的任何依赖项类型。

对于多项目构建，使用项目的buildscript()方法声明的依赖项对其所有子项目的构建脚本可用。

编写任务

当Gradle执行一个任务时，它可以在控制台UI中或通过工具API给任务贴上不同结果的标签。这些标签是基于一个任务是否有要执行的操作，它是否应该执行这些操作，它是否执行了这些操作，以及这些操作是否进行了任何更改。

  • (no label) or EXECUTED：任务已经执行它的动作。
  • UP-TO-DATE：任务的输出没有改变。
  • FROM-CACHE：任务的输出可以从以前的执行中找到。
  • SKIPPED：任务没有执行其操作。
  • NO-SOURCE：任务不需要执行其操作。

在本章中，我们已经看到了如何使用字符串来定义任务名。在某些情况下，您可能需要使用这种样式的一些变体。

def hello = tasks.register('hello') {
    doLast {
        println 'hello'
    }
}

def copy = tasks.register('copy', Copy) {
    from(file('./sources'))
    into(buildDir)
}

def clean = tasks.register('clean') {
    file(buildDir).listFiles().each { file ->
        file.delete()
    }
}

注意：如果您查看tasks容器的API，您可能会注意到还有用于创建任务的其他方法。不鼓励使用这些方法，并将在未来的版本中弃用。这些方法的存在只是为了向后兼容，因为它们是在任务避免配置添加到Gradle之前引入的。

总结

本文就先到这里了，更多可参考官方参考文档，其中有很详细的内容，本文后面有一部分是摘自这个参考文档的，要说的重点都在前面一部分，想来后面一部分没什么特别要说的，所以就不继续写了。我觉得Gradle的参考文档求其使用上描述得是不够好的，例如关于任务的配置，把简单的东西搞得很复杂，反正我看得很头晕（可能太困了）。

本文还有一个没说的是Gradle DSL参考文档，首先你要知道Gradle的一些基本原理，然后基本就可以使用了，而使用的详细内容需要参考Gradle DSL，对于Android平台还需要参考Android Plugin DSL。

好了，先到这里了，有机会有重点内容再写吧，对于一些只需列出来就行了的，写起来就感觉没什么内容。

木子山

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