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深入理解Android（一）：Gradle詳解

阿新 • • 發佈：2019-01-19

作者 鄧凡平

編者按：隨著移動裝置硬體能力的提升，Android系統開放的特質開始顯現，各種開發的奇技淫巧、黑科技不斷湧現，InfoQ特聯合《深入理解Android》系列圖書作者鄧凡平，開設深入理解Android專欄，探索Android從框架到應用開發的奧祕。

Gradle是當前非常“勁爆”的構建工具。本篇文章就是專為講解Gradle而來。介紹Gradle之前，先說點題外話。

一、題外話

說實話，我在索尼工作的時候，就見過Gradle。但是當時我一直不知道這是什麼東西。而且索尼工具組的工程師還將其和Android Studio索尼版一起推送，偶一看就更沒興趣了。為什麼那個時候如此不待見Gradle呢？因為我此前一直是做ROM開發。在這個層面上，我們用make，mm或者mmm就可以了。而且，編譯耗時對我們來說也不是啥痛點，因為用組內吊炸天的神機伺服器完整編譯索尼的image也要耗費1個小時左右。所以，那個時侯Gradle完全不是我們的菜。

現在，搞APP開發居多，編譯/打包等問題立即就成痛點了。比如：

  • 一個APP有多個版本，Release版、Debug版、Test版。甚至針對不同APP Store都有不同的版本。在以前ROM的環境下，雖然可以配置Android.mk，但是需要依賴整個Android原始碼，而且還不能完全做到滿足條件，很多事情需要手動搞。一個app如果涉及到多個開發者，手動操作必然會帶來混亂。
  • library工程我們需要編譯成jar包，然後釋出給其他開發者使用。以前是用eclipse的export，做一堆選擇。要是能自動編譯成jar包就爽了。

上述問題對絕大部分APP開發者而言都不陌生，而Gradle

作為一種很方便的的構建工具，可以非常輕鬆得解決構建過程中的各種問題。

二、閒言構建

構建，叫build也好，叫make也行。反正就是根據輸入資訊然後幹一堆事情，最後得到幾個產出物（Artifact）。

最最簡單的構建工具就是make了。make就是根據Makefile檔案中寫的規則，執行對應的命令，然後得到目標產物。

日常生活中，和構建最類似的一個場景就是做菜。輸入各種食材，然後按固定的工序，最後得到一盤菜。當然，做同樣一道菜，由於需求不同，做出來的東西也不盡相同。比如，宮保雞丁這道菜，回民要求不能放大油、口淡的要求少放鹽和各種油、辣不怕的男女漢子們可以要求多放辣子....總之，做菜包含固定的工序，但是對於不同條件或需求，需要做不同的處理。

在Gradle爆紅之前，常用的構建工具是ANT，然後又進化到Maven。ANT和Maven這兩個工具其實也還算方便，現在還有很多地方在使用。但是二者都有一些缺點，所以讓更懶得人覺得不是那麼方便。比如，Maven編譯規則是用XML來編寫的。XML雖然通俗易懂，但是很難在xml中描述if{某條件成立，編譯某檔案}/else{編譯其他檔案}這樣有不同條件的任務。

怎麼解決？怎麼解決好？對程式設計師而言，自然是程式設計解決，但是有幾個小要求：

  • 這種“程式設計”不要搞得和程式設計師理解的程式設計那樣複雜。寥寥幾筆，輕輕鬆鬆把要做的事情描述出來就最好不過。所以，Gradle選擇了Groovy。Groovy基於Java並拓展了Java。 Java程式設計師可以無縫切換到使用Groovy開發程式。Groovy說白了就是把寫Java程式變得像寫指令碼一樣簡單。寫完就可以執行，Groovy內部會將其編譯成Java class然後啟動虛擬機器來執行。當然，這些底層的渣活不需要你管。
  • 除了可以用很靈活的語言來寫構建規則外，Gradle另外一個特點就是它是一種DSL，即Domain Specific Language，領域相關語言。什麼是DSL，說白了它是某個行業中的行話。還是不明白？徐克導演得《智取威虎山》中就有很典型的DSL使用描述，比如：

土匪：蘑菇，你哪路？什麼價？（什麼人？到哪裡去？）

楊子榮：哈！想啥來啥，想吃奶來了媽媽，想孃家的人，孩子他舅舅來了。（找同行）

楊子榮：拜見三爺！

土匪：天王蓋地虎！（你好大的膽！敢來氣你的祖宗？）

楊子榮：寶塔鎮河妖！（要是那樣，叫我從山上摔死，掉河裡淹死。）

土匪：野雞悶頭鑽，哪能上天王山！（你不是正牌的。）

楊子榮：地上有的是米，喂呀，有根底！（老子是正牌的，老牌的。）

Gradle中也有類似的行話，比如sourceSets代表原始檔的集合等.....太多了，記不住。以後我們都會接觸到這些行話。那麼，對使用者而言，這些行話的好處是什麼呢？這就是：

一句行話可以包含很多意思，而且在這個行當裡的人一聽就懂，不用解釋。另外，基於行話，我們甚至可以建立一個模板，使用者只要往這個模板裡填必須要填的內容，Gradle就可以非常漂亮得完成工作，得到想要的東西。

這就和現在的智慧炒菜機器似的，只要選擇菜譜，把食材準備好，剩下的事情就不用你操心了。吃貨們對這種做菜方式肯定是以反感為主，太沒有特色了。但是程式設計師對Gradle類似做法卻熱烈擁抱。

到此，大家應該明白要真正學會Gradle恐怕是離不開下面兩個基礎知識：

  • Groovy，由於它基於Java，所以我們僅介紹Java之外的東西。瞭解Groovy語言是掌握Gradle的基礎。
  • Gradle作為一個工具，它的行話和它“為人處事”的原則。

三、Groovy介紹

Groovy是一種動態語言。這種語言比較有特點，它和Java一樣，也運行於Java虛擬機器中。恩？？對頭，簡單粗暴點兒看，你可以認為Groovy擴充套件了Java語言。比如，Groovy對自己的定義就是：Groovy是在 java平臺上的、 具有像Python， Ruby 和 Smalltalk 語言特性的靈活動態語言， Groovy保證了這些特性像 Java語法一樣被 Java開發者使用。

除了語言和Java相通外，Groovy有時候又像一種指令碼語言。前文也提到過，當我執行Groovy指令碼時，Groovy會先將其編譯成Java類位元組碼，然後通過Jvm來執行這個Java類。圖1展示了Java、Groovy和Jvm之間的關係。

 實際上，由於Groovy Code在真正執行的時候已經變成了Java位元組碼，所以JVM根本不知道自己執行的是Groovy程式碼。

下面我們將介紹Groovy。由於此文的主要目的是Gradle，所以我們不會過多討論Groovy中細枝末節的東西，而是把知識點集中在以後和Gradle打交道時一些常用的地方上。

3.1  Groovy開發環境

在學習本節的時候，最好部署一下Groovy開發環境。根據Groovy官網的介紹，部署Groovy開發環境非常簡單，在Ubuntu或者cygwin之類的地方：

  • curl -s get.gvmtool.net | bash
  • source "$HOME/.gvm/bin/gvm-init.sh"
  • gvm install groovy
  • 執行完最後一步，Groovy就下載並安裝了。

 然後，建立一個test.groovy檔案，裡邊只有一行程式碼：

println  "hello groovy"
  • 執行groovy test.groovy，輸出結果如圖2所示：

 

親們，必須要完成上面的操作啊。做完後，有什麼感覺和體會？

最大的感覺可能就是groovy和shell指令碼，或者python好類似。

另外，除了可以直接使用JDK之外，Groovy還有一套GDK。

說實話，看了這麼多家API文件，還是Google的Android API文件做得好。其頁面中右上角有一個搜尋欄，在裡邊輸入一些關鍵字，瞬間就能列出候選類，相關文件，方便得不得了啊.....

3.2  一些前提知識

為了後面講述方面，這裡先介紹一些前提知識。初期接觸可能有些彆扭，看習慣就好了。

  • Groovy註釋標記和Java一樣，支援//或者/**/
  • Groovy語句可以不用分號結尾。Groovy為了儘量減少程式碼的輸入，確實煞費苦心
  • Groovy中支援動態型別，即定義變數的時候可以不指定其型別。Groovy中，變數定義可以使用關鍵字def。注意，雖然def不是必須的，但是為了程式碼清晰，建議還是使用def關鍵字
   def variable1 = 1   //可以不使用分號結尾
   def varable2 = "I am a person"
   def  int x = 1   //變數定義時，也可以直接指定型別
  •   函式定義時，引數的型別也可以不指定。比如
String testFunction(arg1,arg2){//無需指定引數型別
  ...
}
  • 除了變數定義可以不指定型別外，Groovy中函式的返回值也可以是無型別的。比如：

//無型別的函式定義，必須使用def關鍵字

def  nonReturnTypeFunc(){
     last_line   //最後一行程式碼的執行結果就是本函式的返回值
}

//如果指定了函式返回型別，則可不必加def關鍵字來定義函式
String  getString(){
   return "I am a string"
}

其實，所謂的無返回型別的函式，我估計內部都是按返回Object型別來處理的。畢竟，Groovy是基於Java的，而且最終會轉成Java Code執行在JVM上

  • 函式返回值：Groovy的函式裡，可以不使用return xxx來設定xxx為函式返回值。如果不使用return語句的話，則函式裡最後一句程式碼的執行結果被設定成返回值。比如
//下面這個函式的返回值是字串"getSomething return value"

def getSomething(){

      "getSomething return value" //如果這是最後一行程式碼，則返回型別為String

      1000 //如果這是最後一行程式碼，則返回型別為Integer

}

注意，如果函式定義時候指明瞭返回值型別的話，函式中則必須返回正確的資料型別，否則執行時報錯。如果使用了動態型別的話，你就可以返回任何型別了。

  • Groovy對字串支援相當強大，充分吸收了一些指令碼語言的優點：

1  單引號''中的內容嚴格對應Java中的String，不對$符號進行轉義

   def singleQuote='I am $ dolloar'  //輸出就是I am $ dolloar

2  雙引號""的內容則和指令碼語言的處理有點像，如果字元中有$號的話，則它會$表示式先求值。

   def doubleQuoteWithoutDollar = "I am one dollar" //輸出 I am one dollar
   def x = 1
   def doubleQuoteWithDollar = "I am $x dolloar" //輸出I am 1 dolloar

3 三個引號'''xxx'''中的字串支援隨意換行 比如

   def multieLines = ''' begin
     line  1 
     line  2
     end '''
  • 最後，除了每行程式碼不用加分號外，Groovy中函式呼叫的時候還可以不加括號。比如：
println("test") ---> println "test"

注意，雖然寫程式碼的時候，對於函式呼叫可以不帶括號，但是Groovy經常把屬性和函式呼叫混淆。比如

def getSomething(){
   "hello"
}

getSomething()   //如果不加括號的話，Groovy會誤認為getSomething是一個變數。

所以，呼叫函式要不要帶括號，我個人意見是如果這個函式是Groovy API或者Gradle API中比較常用的，比如println，就可以不帶括號。否則還是帶括號。Groovy自己也沒有太好的辦法解決這個問題，只能兵來將擋水來土掩了。

好了，瞭解上面一些基礎知識後，我們再介紹點深入的內容。

3.3  Groovy中的資料型別

Groovy中的資料型別我們就介紹兩種和Java不太一樣的：

  • 一個是Java中的基本資料型別。
  • 另外一個是Groovy中的容器類。
  • 最後一個非常重要的是閉包。

放心，這裡介紹的東西都很簡單

3.3.1  基本資料型別

作為動態語言，Groovy世界中的所有事物都是物件。所以，int，boolean這些Java中的基本資料型別，在Groovy程式碼中其實對應的是它們的包裝資料型別。比如int對應為Integer，boolean對應為Boolean。比如下圖中的程式碼執行結果：

圖4  int實際上是Integer

3.3.2  容器類

Groovy中的容器類很簡單，就三種：

  • List：連結串列，其底層對應Java中的List介面，一般用ArrayList作為真正的實現類。
  • Map：鍵-值表，其底層對應Java中的LinkedHashMap。
  • Range：範圍，它其實是List的一種拓展。

對容器而言，我們最重要的是瞭解它們的用法。下面是一些簡單的例子：

1.  List類

變數定義：List變數由[]定義，比如

def aList = [5,'string',true] //List由[]定義，其元素可以是任何物件

變數存取：可以直接通過索引存取，而且不用擔心索引越界。如果索引超過當前連結串列長度，List會自動
往該索引新增元素

assert aList[1] == 'string'
assert aList[5] == null //第6個元素為空
aList[100] = 100  //設定第101個元素的值為10
assert aList[100] == 100

那麼，aList到現在為止有多少個元素呢？

println aList.size  ===>結果是101

2.  Map類

容器變數定義

變數定義：Map變數由[:]定義，比如

def aMap = ['key1':'value1','key2':true] 

Map由[:]定義，注意其中的冒號。冒號左邊是key，右邊是Value。key必須是字串，value可以是任何物件。另外，key可以用''或""包起來，也可以不用引號包起來。比如

def aNewMap = [key1:"value",key2:true] //其中的key1和key2預設被
處理成字串"key1"和"key2"

不過Key要是不使用引號包起來的話，也會帶來一定混淆，比如

def key1="wowo"
def aConfusedMap=[key1:"who am i?"]

aConfuseMap中的key1到底是"key1"還是變數key1的值“wowo”？顯然，答案是字串"key1"。如果要是"wowo"的話，則aConfusedMap的定義必須設定成：

def aConfusedMap=[(key1):"who am i?"]

Map中元素的存取更加方便，它支援多種方法：

println aMap.keyName    <==這種表達方法好像key就是aMap的一個成員變數一樣
println aMap['keyName'] <==這種表達方法更傳統一點
aMap.anotherkey = "i am map"  <==為map新增新元素

3.  Range類

Range是Groovy對List的一種拓展，變數定義和大體的使用方法如下：

def aRange = 1..5  <==Range型別的變數 由begin值+兩個點+end值表示
                      左邊這個aRange包含1,2,3,4,5這5個值

如果不想包含最後一個元素，則

def aRangeWithoutEnd = 1..<5  <==包含1,2,3,4這4個元素
println aRange.from
println aRange.to

3.3.4  Groovy API的一些祕笈

前面講這些東西，主要是讓大家瞭解Groovy的語法。實際上在coding的時候，是離不開SDK的。由於Groovy是動態語言，所以要使用它的SDK也需要掌握一些小訣竅。

Groovy的API文件位於 http://www.groovy-lang.org/api.html

以上文介紹的Range為例，我們該如何更好得使用它呢？

  • 先定位到Range類。它位於groovy.lang包中：

 有了API文件，你就可以放心呼叫其中的函數了。不過，不過，不過：我們剛才程式碼中用到了Range.from/to屬性值，但翻看Range API文件的時候，其實並沒有這兩個成員變數。圖6是Range的方法

 文件中並沒有說明Range有from和to這兩個屬性，但是卻有getFrom和getTo這兩個函式。What happened？原來：

根據Groovy的原則，如果一個類中有名為xxyyzz這樣的屬性（其實就是成員變數），Groovy會自動為它新增getXxyyzz和setXxyyzz兩個函式，用於獲取和設定xxyyzz屬性值。

注意，get和set後第一個字母是大寫的

所以，當你看到Range中有getFrom和getTo這兩個函式時候，就得知道潛規則下，Range有from和to這兩個屬性。當然，由於它們不可以被外界設定，所以沒有公開setFrom和setTo函式。

3.4  閉包

3.4.1  閉包的樣子

閉包，英文叫Closure，是Groovy中非常重要的一個數據型別或者說一種概念了。閉包的歷史來源，種種好處我就不說了。我們直接看怎麼使用它！

閉包，是一種資料型別，它代表了一段可執行的程式碼。其外形如下：

def aClosure = {//閉包是一段程式碼，所以需要用花括號括起來..  
    Stringparam1, int param2 ->  //這個箭頭很關鍵。箭頭前面是引數定義，箭頭後面是程式碼  
    println"this is code" //這是程式碼，最後一句是返回值，  
   //也可以使用return，和Groovy中普通函式一樣  
}

簡而言之，Closure的定義格式是：

def xxx = {paramters -> code}  //或者  
def xxx = {無引數，純code}  這種case不需要->符號

說實話，從C/C++語言的角度看，閉包和函式指標很像。閉包定義好後，要呼叫它的方法就是：

閉包物件.call(引數)  或者更像函式指標呼叫的方法：

閉包物件(引數)  

比如：

aClosure.call("this is string",100)  或者  
aClosure("this is string", 100)

上面就是一個閉包的定義和使用。在閉包中，還需要注意一點：

如果閉包沒定義引數的話，則隱含有一個引數，這個引數名字叫it，和this的作用類似。it代表閉包的引數。

比如：

def greeting = { "Hello, $it!" }
assert greeting('Patrick') == 'Hello, Patrick!'

等同於：

def greeting = { it -> "Hello, $it!" }
assert greeting('Patrick') == 'Hello, Patrick!'

但是，如果在閉包定義時，採用下面這種寫法，則表示閉包沒有引數！

            
  

           

              
              

            

            
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