浅谈Gradle构建工具

一、序言

常见的项目构建工具有Ant、Maven、Gradle，以往项目常见采用Maven进构建，但随着技术的发展，越来越多的项目采用Gradle进行构建，例如 Spring-boot。Gradle站在了Ant和Maven构建工具的肩膀上，使用强大的表达式语言Groovy或者Kotlin使其具有易用、灵活的方式自定义构建逻辑，方便扩展，更加适合大型项目构建。

二、性能对比

相比Maven，Gradle为了提高构建的效率，提出了增量构建的概念。Gradle中是以 task 为单位，将一个task分input、任务本身和output。例如下图：input是jdk版本和源文件，output是变异后的class文件。构建的原理就是监听input的变化，当input发生变化的时候，Gradle才会重新构建，否则认为可以复用之前的构建结果。

Gradle可以重用同样的input作为缓存，相比增量编译，缓存则可以跨机器共享，当构建的时候，可以直接从CI服务器拉取构建结果，非常方便。除此之外，Gradle还会开启一个守护进程来处理跟各个build任务的交互，所以不需要每次构建都初始化组件和服务。守护进程默认是开启的，可以通过gradle –status查看运行的守护进程。

这是Gradle和Maven分别构建Apache Commons Lang3耗时的对比，可以看到Gradle的性能提升是很明显的。

二、构建生命周期

Gradle构建的生命周期可以简单划分为初始化、配置和执行，在生命周期各个阶段都提供了用于回调的钩子函数，方便我们监听整个构建过程。

上图是简单的钩子函数示例，依赖钩子函数就可以监听构建的过程

// Setting 项目编译前调用
gradle.beforeProject {// 在这里写明显无用println("gradle.beforeProject...")
}// 所有项目脚本执行完后调用
gradle.buildFinished {println("gradle.buildFinished ...")
}

除了上面的钩子函数，Gradle也包含其他的钩子函数，比如 settingsEvaluated、projectsEvaluated等，网上资料挺多，这里就不再赘述。

三、依赖管理

Gradle也是依赖Maven的仓库用于Jar包的管理，同样也有本地仓库和中央仓库，也可以配置私服，这一点跟Maven的同样的概念的。举个栗子，下面的代码就指定了对应的本地仓库、中央仓库和私服。

buildscript {repositories {mavenLocal()maven {credentials {// 认证信息 配置私服的用户名和密码}url = 'https://nexus.xxx.cn/repository/public/'}mavenCentral()}dependencies {classpath("org.springframework.boot:spring-boot-gradle-plugin:2.1.3.RELEASE")}
}

Gradle会按照配置顺序进行依赖包的加载和扫描，依赖包通过dependencies定义，跟Maven类似，同样需要指定包名和版本号来定位。

dependencies {testImplementation("org.springframework.boot:spring-boot-starter-test:2.1.3.RELEASE")api("org.springframework.boot:spring-boot-starter-amqp:2.1.3.RELEASE")api 'com.google.cloud:google-cloud-storage:2.4.0'annotationProcessor "org.projectlombok:lombok:1.18.24"
}

在dependencies中，包含多种类型指定项目依赖项，整体如下：

类型	含义
implementation	依赖项是会在编译和运行时使用，不会传递给依赖于你的项目的其他模块
api	依赖项是项目的公共 API 依赖项，会在编译、运行和其他依赖于你的项目的模块的编译时使用；如果你的模块是一个库模块，希望这些依赖项对外可见，那么可以使用该关键字
compileOnly	依赖项仅在编译时使用，不会被打包到最终的构建产物中
runtimeOnly	依赖项仅在编译时使用，不会被打包到最终的构建产物中
testImplementation	依赖项仅在测试编译和执行测试时使用，不会传递给项目的主要编译路径
testCompileOnly	类似于 compileOnly，但仅适用于测试编译路径
testRuntimeOnly	类似于 runtimeOnly，但仅适用于测试运行路径
annotationProcessor	依赖项是用于编译时注解处理的依赖项，例如lombok的依赖项

四、依赖版本冲突

在项目实际的构建过程中经常依赖包版本冲突的问题，Maven中可以通过 exclude 的方式移除冲突的包，Gradle其实也类似。遇到依赖包冲突，首先是查看依赖报告，可以排除传递性依赖或者强制指定一个版本。

通过exclude排除传递性依赖

dependencies {implementation('com.example:library') {exclude group: 'org.unwanted', module: 'unwanted-module'}
}

使用force强制指定一个版本

dependencies {resolutionStrategy {force 'com.example:library:1.0.0'}
}

如果强制指定了两个相同的包，只是版本不一样，具体选择哪个版本取决于 Gradle 解析依赖的规则，默认情况下会选择最高版本进行解析。

五、多项目构建

在实际开发过程中，通常都是多个模块进行构建，类似Maven提供Parent的方式用来传递模块依赖关系，Gradle也同样提供了多项目构建的方法，用于统一配置公共属性和依赖。

allprojects {apply plugin: 'java-library'apply plugin: 'io.spring.dependency-management'apply plugin: 'maven-publish'// JVM 版本号要求sourceCompatibility = 1.8targetCompatibility = 1.8
}

allprojects 中用来声明所有子模块的通用配置，能在 build.gradle 中配置的语法也都可以同样在allprojects中编写。

另外，Gradle提供 gradle.properties 文件用来统一声明版本号，类似Maven的 properties标签，方便依赖包版本的统一管理。

举个栗子：

springBootVersion=2.1.3.RELEASE
springBootGradlePluginVersion=2.1.3.RELEASE

声明了依赖包SpringBoot和对应Gradle插件的版本，那么依赖配置项则可以修改为如下

dependencies {testImplementation("org.springframework.boot:spring-boot-starter-test:${springBootVersion}")api("org.springframework.boot:spring-boot-starter-amqp:${springBootVersion}")
}

六、自动化测试

想要实现Gradle的自动化测试，需要配置测试依赖项，比如这里引入junit4作为测试。

dependencies {testImplementation 'junit:junit:4.12'
}

编写相应的测试用例，用 @Test 注解来标记测试方法。Gradle提供了内置的测试任务，使用 gradle test 命令可以方便地运行测试用例并生成测试报告，包括测试结果和覆盖率等信息，提供 HTML 可视化图表，测试报告通常位于build/reports/tests目录下。所以可以将其集成到CI流程中，每次代码提交或构建的时候就能生成相应的报告，还是很直观的。

七、总结

除了上面的内容，Gradle还有很多个性化的用法，比如自定义task等操作来控制构建的流程。因为我之前一直用的都是Maven工具，本身也是Gradle的初学者，最近也是因为新项目而接触Gradle，如果文章有什么错误的地方，也欢迎大家指出，一起学习交流。