深入了解gradle和maven的区别
深入了解gradle和maven的区别
简介
gradle和maven都可以用来构建java程序，甚至在某些情况下，两者还可以互相转换，那么他们两个的共同点和不同点是什么？我们如何在项目中选择使用哪种技术呢？一起来看看吧。
gradle和maven的比较
虽然gradle和maven都可以作为java程序的构建工具。但是两者还是有很大的不同之处的。我们可以从下面几个方面来进行分析。
可扩展性
Google选择gradle作为android的构建工具不是没有理由的，其中一个非常重要的原因就是因为gradle够灵活。一方面是因为gradle使用的是groovy或者kotlin语言作为脚本的编写语言，这样极大的提高了脚本的灵活性，但是其本质上的原因是gradle的基础架构能够支持这种灵活性。
你可以使用gradle来构建native的C/C++程序，甚至扩展到任何语言的构建。
相对而言，maven的灵活性就差一些，并且自定义起来也比较麻烦，但是maven的项目比较容易看懂，并且上手简单。
所以如果你的项目没有太多自定义构建需求的话还是推荐使用maven，但是如果有自定义的构建需求，那么还是投入gradle的怀抱吧。
性能比较
虽然现在大家的机子性能都比较强劲，好像在做项目构建的时候性能的优势并不是那么的迫切，但是对于大型项目来说，一次构建可能会需要很长的时间，尤其对于自动化构建和CI的环境来说，当然希望这个构建是越快越好。
Gradle和Maven都支持并行的项目构建和依赖解析。但是gradle的三个特点让gradle可以跑的比maven快上一点：
- 增量构建
gradle为了提升构建的效率，提出了增量构建的概念，为了实现增量构建，gradle将每一个task都分成了三部分，分别是input输入，任务本身和output输出。下图是一个典型的java编译的task。
以上图为例，input就是目标jdk的版本，源代码等，output就是编译出来的class文件。
增量构建的原理就是监控input的变化，只有input发送变化了，才重新执行task任务，否则gradle认为可以重用之前的执行结果。
所以在编写gradle的task的时候，需要指定task的输入和输出。
并且要注意只有会对输出结果产生变化的才能被称为输入，如果你定义了对初始结果完全无关的变量作为输入，则这些变量的变化会导致gradle重新执行task，导致了不必要的性能的损耗。
还要注意不确定执行结果的任务，比如说同样的输入可能会得到不同的输出结果，那么这样的任务将不能够被配置为增量构建任务。
- 构建缓存
gradle可以重用同样input的输出作为缓存，大家可能会有疑问了，这个缓存和增量编译不是一个意思吗？
在同一个机子上是的，但是缓存可以跨机器共享.如果你是在一个CI服务的话，build cache将会非常有用。因为developer的build可以直接从CI服务器上面拉取构建结果，非常的方便。
- Gradle守护进程
gradle会开启一个守护进程来和各个build任务进行交互，优点就是不需要每次构建都初始化需要的组件和服务。
同时因为守护进程是一个一直运行的进程，除了可以避免每次JVM启动的开销之外，还可以缓存项目结构，文件，task和其他的信息，从而提升运行速度。
我们可以运行 gradle --status 来查看正在运行的daemons进程。
从Gradle 3.0之后，daemons是默认开启的，你可以使用 org.gradle.daemon=false 来禁止daemons。
我们可以通过下面的几个图来直观的感受一下gradle和maven的性能比较：
- 使用gradle和maven构建 Apache Commons Lang 3的比较：
- 使用gradle和maven构建小项目（10个模块，每个模块50个源文件和50个测试文件）的比较：
- 使用gradle和maven构建大项目（500个模块，每个模块100个源文件和100个测试文件）的比较：
可以看到gradle性能的提升是非常明显的。
依赖的区别
gralde和maven都可以本地缓存依赖文件，并且都支持依赖文件的并行下载。
在maven中只可以通过版本号来覆盖一个依赖项。而gradle更加灵活，你可以自定义依赖关系和替换规则，通过这些替换规则，gradle可以构建非常复杂的项目。
从maven迁移到gradle
因为maven出现的时间比较早，所以基本上所有的java项目都支持maven，但是并不是所有的项目都支持gradle。如果你有需要把maven项目迁移到gradle的想法，那么就一起来看看吧。
根据我们之前的介绍，大家可以发现gradle和maven从本质上来说就是不同的，gradle通过task的DAG图来组织任务，而maven则是通过attach到phases的goals来执行任务。
虽然两者的构建有很大的不同，但是得益于gradle和maven相识的各种约定规则，从maven移植到gradle并不是那么难。
要想从maven移植到gradle，首先要了解下maven的build生命周期，maven的生命周期包含了clean，compile，test，package，verify，install和deploy这几个phase。
我们需要将maven的生命周期phase转换为gradle的生命周期task。这里需要使用到gradle的Base Plugin，Java Plugin和Maven Publish Plugin。
先看下怎么引入这三个plugin：
plugins {
id 'base'
id 'java'
id 'maven-publish'
}
clean会被转换成为clean task，compile会被转换成为classes task，test会被转换成为test task，package会被转换成为assemble task，verify 会被转换成为check task，install会被转换成为 Maven Publish Plugin 中的publishToMavenLocal task，deploy 会被转换成为Maven Publish Plugin 中的publish task。
有了这些task之间的对应关系，我们就可以尝试进行maven到gradle的转换了。
自动转换
我们除了可以使用 gradle init 命令来创建一个gradle的架子之外，还可以使用这个命令来将maven项目转换成为gradle项目，gradle init命令会去读取pom文件，并将其转换成为gradle项目。
转换依赖
gradle和maven的依赖都包含了group ID, artifact ID 和版本号。两者本质上是一样的，只是形式不同，我们看一个转换的例子：
<dependencies>
<dependency>
<groupId>log4j</groupId>
<artifactId>log4j</artifactId>
<version>1.2.12</version>
</dependency>
</dependencies>
上是一个maven的例子，我们看下gradle的例子怎写：
dependencies {
implementation 'log4j:log4j:1.2.12'
}
可以看到gradle比maven写起来要简单很多。
注意这里的implementation实际上是由 Java Plugin 来实现的。
我们在maven的依赖中有时候还会用到scope选项，用来表示依赖的范围，我们看下这些范围该如何进行转换：
- compile：
在gradle可以有两种配置来替换compile，我们可以使用implementation或者api。
前者在任何使用Java Plugin的gradle中都可以使用，而api只能在使用Java Library Plugin的项目中使用。
当然两者是有区别的，如果你是构建应用程序或者webapp，那么推荐使用implementation，如果你是在构建Java libraries，那么推荐使用api。
- runtime：
可以替换成 runtimeOnly 。
- test：
gradle中的test分为两种，一种是编译test项目的时候需要，那么可以使用testImplementation，一种是运行test项目的时候需要，那么可以使用testRuntimeOnly。
- provided：
可以替换成为compileOnly。
- import：
在maven中，import经常用在dependencyManagement中，通常用来从一个pom文件中导入依赖项，从而保证项目中依赖项目版本的一致性。
在gradle中，可以使用 platform() 或者 enforcedPlatform() 来导入pom文件：
dependencies {
implementation platform('org.springframework.boot:spring-boot-dependencies:1.5.8.RELEASE')
implementation 'com.google.code.gson:gson'
implementation 'dom4j:dom4j'
}
比如上面的例子中，我们导入了spring-boot-dependencies。因为这个pom中已经定义了依赖项的版本号，所以我们在后面引入gson的时候就不需要指定版本号了。
platform和enforcedPlatform的区别在于，enforcedPlatform会将导入的pom版本号覆盖其他导入的版本号：
dependencies {
// import a BOM. The versions used in this file will override any other version found in the graph
implementation enforcedPlatform('org.springframework.boot:spring-boot-dependencies:1.5.8.RELEASE')
// define dependencies without versions
implementation 'com.google.code.gson:gson'
implementation 'dom4j:dom4j'
// this version will be overridden by the one found in the BOM
implementation 'org.codehaus.groovy:groovy:1.8.6'
}
转换repositories仓库
gradle可以兼容使用maven或者lvy的repository。gradle没有默认的仓库地址，所以你必须手动指定一个。
你可以在gradle使用maven的仓库：
repositories {
mavenCentral()
}
我们还可以直接指定maven仓库的地址：
repositories {
maven {
url "http://repo.mycompany.com/maven2"
}
}
如果你想使用maven本地的仓库，则可以这样使用：
repositories {
mavenLocal()
}
但是mavenLocal是不推荐使用的，为什么呢？
mavenLocal只是maven在本地的一个cache，它包含的内容并不完整。比如说一个本地的maven repository module可能只包含了jar包文件，并没有包含source或者javadoc文件。那么我们将不能够在gradle中查看这个module的源代码，因为gradle会首先在maven本地的路径中查找这个module。
并且本地的repository是不可信任的，因为里面的内容可以轻易被修改，并没有任何的验证机制。
控制依赖的版本
如果同一个项目中对同一个模块有不同版本的两个依赖的话，默认情况下Gradle会在解析完DAG之后，选择版本最高的那个依赖包。
但是这样做并不一定就是正确的， 所以我们需要自定义依赖版本的功能。
首先就是上面我们提到的使用platform()和enforcedPlatform() 来导入BOM（packaging类型是POM的）文件。
如果我们项目中依赖了某个module，而这个module又依赖了另外的module，我们叫做传递依赖。在这种情况下，如果我们希望控制传递依赖的版本，比如说将传递依赖的版本升级为一个新的版本，那么可以使用dependency constraints：
dependencies {
implementation 'org.apache.httpcomponents:httpclient'
constraints {
implementation('org.apache.httpcomponents:httpclient:4.5.3') {
because 'previous versions have a bug impacting this application'
}
implementation('commons-codec:commons-codec:1.11') {
because 'version 1.9 pulled from httpclient has bugs affecting this application'
}
}
}
注意，dependency constraints只对传递依赖有效，如果上面的例子中commons-codec并不是传递依赖，那么将不会有任何影响。
同时 Dependency constraints需要Gradle Module Metadata的支持，也就是说只有你的module是发布在gradle中才支持这个特性，如果是发布在maven或者ivy中是不支持的。
上面讲的是传递依赖的版本升级。同样是传递依赖，如果本项目也需要使用到这个传递依赖的module，但是需要使用到更低的版本（因为默认gradle会使用最新的版本），就需要用到版本降级了。
dependencies {
implementation 'org.apache.httpcomponents:httpclient:4.5.4'
implementation('commons-codec:commons-codec') {
version {
strictly '1.9'
}
}
}
我们可以在implementation中指定特定的version即可。
strictly表示的是强制匹配特定的版本号，除了strictly之外，还有require，表示需要的版本号大于等于给定的版本号。prefer，如果没有指定其他的版本号，那么就使用prefer这个。reject，拒绝使用这个版本。
除此之外，你还可以使用Java Platform Plugin来指定特定的platform，从而限制版本号。
最后看一下如何exclude一个依赖：
dependencies {
implementation('commons-beanutils:commons-beanutils:1.9.4') {
exclude group: 'commons-collections', module: 'commons-collections'
}
}
多模块项目
maven中可以创建多模块项目：
<modules>
<module>simple-weather</module>
<module>simple-webapp</module>
</modules>
我们可以在gradle中做同样的事情settings.gradle：
rootProject.name = 'simple-multi-module'
include 'simple-weather', 'simple-webapp'
profile和属性
maven中可以使用profile来区别不同的环境，在gradle中，我们可以定义好不同的profile文件，然后通过脚本来加载他们：
build.gradle：
if (!hasProperty('buildProfile')) ext.buildProfile = 'default'
apply from: "profile-${buildProfile}.gradle"
task greeting {
doLast {
println message
}
}
profile-default.gradle：
ext.message = 'foobar'
profile-test.gradle：
ext.message = 'testing 1 2 3'
我们可以这样来运行：
> gradle greeting
foobar
> gradle -PbuildProfile=test greeting
testing 1 2 3
资源处理
在maven中有一个process-resources阶段，可以执行resources:resources用来进行resource文件的拷贝操作。
在Gradle中的Java plugin的processResources task也可以做相同的事情。
比如我可以执行copy任务：
task copyReport(type: Copy) {
from file("$buildDir/reports/my-report.pdf")
into file("$buildDir/toArchive")
}
更加复杂的拷贝：
task copyPdfReportsForArchiving(type: Copy) {
from "$buildDir/reports"
include "*.pdf"
into "$buildDir/toArchive"
}
当然拷贝还有更加复杂的应用。这里就不详细讲解了。
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