Android开发基础05-Gradle构建工具

Gradle 详解

Gradle 是一种基于 Groovy 和 Kotlin DSL 的现代项目构建工具。作为 Android 开发中最常用的构建工具，Gradle 提供了灵活而高效的依赖管理和构建自动化功能。本文将详细介绍 Gradle 的基本概念、结构、编写方法以及如何添加依赖库，并深入探讨 Gradle 的高级功能和常用插件。

一、Gradle 基本概念

1.1 什么是 Gradle

Gradle 是一种基于 JVM 的构建工具，能够处理项目的依赖管理、构建、测试和发布等任务。Gradle 以其高效、灵活和可扩展性著称，完全支持自动化构建过程，并提供了详细的生命周期管理。

1.2 核心概念

1. 项目 (Project): Gradle 构建的基本单位，每个项目都有一个 build.gradle 文件，定义了项目的构建逻辑。
2. 任务 (Task): 执行构建过程中的一个具体步骤，例如编译代码、运行测试、打包等。
3. 依赖 (Dependency): 构建过程中所需要的外部库或项目，可以分为外部库依赖和项目依赖。

1.3 Gradle 构建脚本

Gradle 构建脚本通常使用 Groovy 或 Kotlin 编写。在 Android 项目中，通常使用 build.gradle 文件。一个典型的 Gradle 构建脚本可能如下所示：

plugins {
    id 'com.android.application'
}

android {
    compileSdkVersion 30

    defaultConfig {
        applicationId "com.example.myapp"
        minSdkVersion 16
        targetSdkVersion 30
        versionCode 1
        versionName "1.0"
    }

    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android-optimize.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }
}

dependencies {
    implementation 'com.android.support:appcompat-v7:28.0.0'
    implementation 'com.android.support.constraint:constraint-layout:1.1.3'
    testImplementation 'junit:junit:4.12'
    androidTestImplementation 'com.android.support.test:runner:1.0.2'
    androidTestImplementation 'com.android.support.test.espresso:espresso-core:3.0.2'
}

二、Gradle 构建脚本的基本编写方法

2.1 项目结构

一个典型的 Android 项目使用 Gradle 进行构建时，通常包含以下文件和目录：

root/
  ├── app/
  │   ├── src/
  │   └── build.gradle  (模块级构建脚本)
  ├── build.gradle  (顶级构建脚本)
  ├── settings.gradle
  └── gradle/  (Gradle Wrapper)

2.2 顶级构建脚本 (build.gradle)

顶级构建脚本通常用于配置全局的构建设置和依赖版本。例如：

buildscript {
    ext.kotlin_version = '1.5.21'
    repositories {
        google()
        mavenCentral()
    }
    dependencies {
        classpath 'com.android.tools.build:gradle:7.0.0'
        classpath "org.jetbrains.kotlin:kotlin-gradle-plugin:$kotlin_version"
    }
}

allprojects {
    repositories {
        google()
        mavenCentral()
    }
}

2.3 模块级构建脚本 (app/build.gradle)

模块级构建脚本定义了该模块的具体构建配置和依赖：

plugins {
    id 'com.android.application'
    id 'kotlin-android'
}

android {
    compileSdkVersion 30

    defaultConfig {
        applicationId "com.example.myapp"
        minSdkVersion 16
        targetSdkVersion 30
        versionCode 1
        versionName "1.0"
    }

    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android-optimize.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }
}

dependencies {
    implementation 'com.android.support:appcompat-v7:28.0.0'
    implementation "org.jetbrains.kotlin:kotlin-stdlib:$kotlin_version"
    testImplementation 'junit:junit:4.12'
}

三、依赖管理与库添加

3.1 配置仓库

Gradle 支持从多个仓库中下载依赖。常用的仓库包括 google(), mavenCentral(), 和 jcenter()。仓库通常配置在顶级 build.gradle 文件中：

allprojects {
    repositories {
        google()
        mavenCentral()
    }
}

3.2 添加依赖

依赖通常分为以下几种配置：

1. implementation: 标准依赖，编译时需要，但不暴露给外部模块。
2. api: 编译时需要，并且依赖可以传递给依赖该模块的其他模块。
3. compileOnly: 编译时需要，但不会包含在最终打包的 APK 中。
4. runtimeOnly: 运行时需要，但编译时不需要。
5. testImplementation: 测试编译时需要，可以用于编写单元测试。
6. androidTestImplementation: Android 测试编译时需要，可以用于编写仪器化测试。

示例

dependencies {
    implementation 'com.android.support:appcompat-v7:28.0.0'
    implementation 'org.jetbrains.kotlin:kotlin-stdlib:1.5.21'
    testImplementation 'junit:junit:4.12'
    androidTestImplementation 'androidx.test.ext:junit:1.1.2'
    androidTestImplementation 'androidx.test.espresso:espresso-core:3.3.0'
}

四、Gradle 高级功能

4.1 多模块项目

Gradle 支持多模块项目，一个项目可以由多个模块组成，每个模块有自己的 build.gradle 文件。通过 settings.gradle 文件来管理这些模块：

include ':app', ':lib'

在项目的顶级目录中，settings.gradle 文件定义了哪些模块属于该项目。然后，每个模块有自己的 build.gradle 文件，定义其特定的构建配置和依赖。

4.2 任务（Task）

Gradle 的任务是构建过程中执行的最小单元。任务可以是预定义的，也可以是自定义的。每个任务都有一个唯一的名称，并且可以在构建脚本中配置。

定义任务

task hello {
    doLast {
        println 'Hello, World!'
    }
}

运行任务

在命令行输入以下命令运行任务：

gradle hello

4.3 插件（Plugins）

插件是 Gradle 扩展构建功能的一种方式。通过插件，可以轻松添加和定义新的构建任务、配置和功能。

应用插件

在 build.gradle 文件中应用插件：

plugins {
    id 'com.android.application'
    id 'kotlin-android'
}

4.4 配置文件（Configuration）

配置文件是 Gradle 的构建脚本文件，用于定义项目、模块和任务的构建和依赖设置。

定义依赖

dependencies {
    implementation 'com.android.support:appcompat-v7:28.0.0'
    implementation 'org.jetbrains.kotlin:kotlin-stdlib:1.5.21'
}

自定义变量

ext {
    appVersion = '1.0.0'
}

android {
    defaultConfig {
        versionName appVersion
    }
}

4.5 Flavors 和 Build Types

在 Android 项目中，通过定义不同的 Build Type 和 Flavor 可以创建多个版本的应用。Build Type 定义了如何构建和打包应用，Flavor 则用于创建不同的应用变种。

示例

android {
    ...

    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled true
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android-optimize.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }

        debug { ... }
    }

    productFlavors {
        demo {
            applicationIdSuffix ".demo"
            versionNameSuffix "-demo"
        }

        full { ... }
    }
}

五、Gradle 常用插件

5.1 Android 插件

这是 Android 项目的基础插件，提供了安卓应用程序的构建、运行和测试功能。

plugins {
    id 'com.android.application'
}

5.2 Kotlin 插件

用于 Kotlin 开发的插件，支持 Kotlin 语言特性和编译功能。

plugins {
    id 'kotlin-android'
    id 'kotlin-android-extensions'
}

5.3 Hilt 插件

这是 Android Dagger Hilt 范的插件，用于依赖注入。

plugins {
    id 'dagger.hilt.android.plugin'
}

5.4 Java 插件

用于 Java 项目的插件，提供了标准的 Java 编译、测试和打包功能。

plugins {
    id 'java'
}

5.5 Library 插件

用于创建 Android 库的插件，提供了库模块的构建和打包功能。

apply plugin: 'com.android.library'

总结

Gradle 是一个强大的构建工具，广泛应用于 Android 开发中。通过学习 Gradle 的基本概念、语法结构，掌握如何配置依赖和编写自定义任务，开发者可以高效地管理项目的构建过程，并利用 Gradle 的强大功能提升开发效率。