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La base de código de Bazel

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Este documento es una descripción de la base de código y de cómo se estructura Bazel. Está destinado a personas que quieran contribuir a Bazel, no a usuarios finales.

Introducción

La base de código de Bazel es grande (~350KLOC de código de producción y ~260KLOC de código de prueba) y nadie está familiarizado con todo el panorama: todos conocen muy bien su valle en particular, pero pocos saben qué hay detrás de las colinas en todas las direcciones.

Para que las personas que están en medio del recorrido no se encuentren en un bosque oscuro y se pierdan el camino directo, este documento intenta brindar una descripción general de la base de código para que sea más fácil comenzar a trabajar en ella.

La versión pública del código fuente de Bazel se encuentra en GitHub, en github.com/bazelbuild/bazel. Esta no es la "fuente de la verdad", sino que se deriva de un árbol de fuentes interno de Google que contiene funciones adicionales que no son útiles fuera de Google. El objetivo a largo plazo es hacer de GitHub la fuente de información.

Las contribuciones se aceptan a través del mecanismo normal de solicitudes de extracción de GitHub, y un Googler las importa de forma manual al árbol de fuentes interno y, luego, las vuelve a exportar a GitHub.

Arquitectura cliente-servidor

La mayor parte de Bazel reside en un proceso del servidor que permanece en la RAM entre compilaciones. Esto permite que Bazel mantenga el estado entre compilaciones.

Por este motivo, la línea de comandos de Bazel tiene dos tipos de opciones: inicio y comando. En una línea de comandos como esta:

    bazel --host_jvm_args=-Xmx8G build -c opt //foo:bar

Algunas opciones (--host_jvm_args=) están antes del nombre del comando que se ejecutará y otras están después (-c opt). El primer tipo se denomina "opción de inicio" y afecta al proceso del servidor en su totalidad, mientras que el segundo tipo, la "opción de comando", solo afecta a un solo comando.

Cada instancia de servidor tiene un solo espacio de trabajo asociado (colección de árboles de origen conocidos como "repositorios") y, por lo general, cada espacio de trabajo tiene una sola instancia de servidor activa. Para evitar esto, especifica una base de salida personalizada (consulta la sección "Diseño del directorio" para obtener más información).

Bazel se distribuye como un solo ejecutable ELF que también es un archivo .zip válido. Cuando escribes bazel, el ejecutable ELF anterior implementado en C++ (el “cliente”) obtiene el control. Establece un proceso de servidor adecuado con los siguientes pasos:

Comprueba si ya se extrajo. De lo contrario, lo hará. De aquí proviene la implementación del servidor.
Verifica si hay una instancia de servidor activa que funcione: que esté en ejecución, que tenga las opciones de inicio correctas y que use el directorio de espacio de trabajo correcto. Para encontrar el servidor en ejecución, busca en el directorio $OUTPUT_BASE/server, donde hay un archivo de bloqueo con el puerto en el que el servidor está escuchando.
Si es necesario, finaliza el proceso del servidor anterior.
Si es necesario, inicia un nuevo proceso del servidor.

Una vez que se prepara un proceso de servidor adecuado, el comando que se debe ejecutar se le comunica a través de una interfaz gRPC y, luego, el resultado de Bazel se canaliza a la terminal. Solo se puede ejecutar un comando a la vez. Esto se implementa con un mecanismo de bloqueo elaborado con partes en C++ y partes en Java. Hay cierta infraestructura para ejecutar varios comandos en paralelo, ya que la incapacidad de ejecutar bazel version en paralelo con otro comando es algo vergonzosa. El bloqueador principal es el ciclo de vida de los BlazeModule y algún estado en BlazeRuntime.

Al final de un comando, el servidor de Bazel transmite el código de salida que el cliente debe mostrar. Una complicación interesante es la implementación de bazel run: el trabajo de este comando es ejecutar algo que Bazel acaba de compilar, pero no puede hacerlo desde el proceso del servidor porque no tiene una terminal. En su lugar, le indica al cliente qué objeto binario debe exec() y con qué argumentos.

Cuando se presiona Ctrl + C, el cliente lo traduce a una llamada de Cancel en la conexión de gRPC, que intenta finalizar el comando lo antes posible. Después de la tercera combinación Ctrl + C, el cliente envía un SIGKILL al servidor.

El código fuente del cliente se encuentra en src/main/cpp y el protocolo que se usa para comunicarse con el servidor está en src/main/protobuf/command_server.proto .

El punto de entrada principal del servidor es BlazeRuntime.main(), y GrpcServerImpl.run() controla las llamadas de gRPC desde el cliente.

Diseño del directorio

Bazel crea un conjunto de directorios un poco complicado durante una compilación. Hay una descripción completa en Diseño del directorio de salida.

El "repositorio principal" es el árbol de origen en el que se ejecuta Bazel. Por lo general, corresponde a algo que revisaste del control de código fuente. La raíz de este directorio se conoce como “raíz del lugar de trabajo”.

Bazel coloca todos sus datos en la "raíz del usuario de salida". Por lo general, es $HOME/.cache/bazel/_bazel_${USER}, pero se puede anular con la opción de inicio --output_user_root.

La "base de instalación" es donde se extrae Bazel. Esto se hace automáticamente, y cada versión de Bazel obtiene un subdirectorio según su suma de comprobación en la base de instalación. De forma predeterminada, está en $OUTPUT_USER_ROOT/install y se puede cambiar con la opción de línea de comandos --install_base.

La "base de salida" es el lugar en el que escribe la instancia de Bazel adjunta a un espacio de trabajo específico. Cada base de salida tiene como máximo una instancia del servidor de Bazel en ejecución en cualquier momento. Por lo general, está en $OUTPUT_USER_ROOT/<checksum of the path to the workspace>. Se puede cambiar con la opción de inicio --output_base, que, entre otras cosas, es útil para evitar la limitación de que solo se puede ejecutar una instancia de Bazel en cualquier espacio de trabajo en un momento determinado.

El directorio de salida contiene, entre otros elementos, lo siguiente:

Los repositorios externos recuperados en $OUTPUT_BASE/external
La raíz de ejecución, un directorio que contiene symlinks a todo el código fuente de la compilación actual. Se encuentra en $OUTPUT_BASE/execroot. Durante la compilación, el directorio de trabajo es $EXECROOT/<name of main repository>. Planeamos cambiar esto a $EXECROOT, aunque es un plan a largo plazo porque es un cambio muy incompatible.
Archivos compilados durante la compilación.

El proceso de ejecutar un comando

Una vez que el servidor de Bazel obtiene el control y se le informa sobre un comando que debe ejecutar, se produce la siguiente secuencia de eventos:

Se informa a BlazeCommandDispatcher sobre la solicitud nueva. Decide si el comando necesita un espacio de trabajo para ejecutarse (casi todos los comandos, excepto los que no tienen nada que ver con el código fuente, como la versión o la ayuda) y si se está ejecutando otro comando.
Se encontró el comando correcto. Cada comando debe implementar la interfaz BlazeCommand y debe tener la anotación @Command (esto es un antipatrón, sería bueno que todos los metadatos que necesita un comando se describieran con métodos en BlazeCommand).
Se analizan las opciones de la línea de comandos. Cada comando tiene diferentes opciones de línea de comandos, que se describen en la anotación @Command.
Se crea un bus de eventos. El bus de eventos es un flujo de eventos que ocurren durante la compilación. Algunos de ellos se exportan fuera de Bazel bajo la supervisión del Protocolo de eventos de compilación para informar al mundo cómo se realiza la compilación.
El comando obtiene el control. Los comandos más interesantes son los que ejecutan una compilación: compilación, prueba, ejecución, cobertura, etcétera. BuildTool implementa esta funcionalidad.
Se analiza el conjunto de patrones de destino en la línea de comandos y se resuelven los comodines, como //pkg:all y //pkg/.... Esto se implementa en AnalysisPhaseRunner.evaluateTargetPatterns() y se vuelve a definir en Skyframe como TargetPatternPhaseValue.
La fase de carga o análisis se ejecuta para producir el grafo de acciones (un grafo acíclico dirigido de comandos que se deben ejecutar para la compilación).
Se ejecuta la fase de ejecución. Esto significa que se ejecutan todas las acciones necesarias para compilar los objetivos de nivel superior que se solicitan.

Opciones de línea de comandos

Las opciones de la línea de comandos para una invocación de Bazel se describen en un objeto OptionsParsingResult, que a su vez contiene un mapa de "clases de opciones" a los valores de las opciones. Una "clase de opción" es una subclase de OptionsBase y agrupa las opciones de línea de comandos que se relacionan entre sí. Por ejemplo:

Son opciones relacionadas con un lenguaje de programación (CppOptions o JavaOptions). Estas deben ser una subclase de FragmentOptions y, en última instancia, se unen en un objeto BuildOptions.
Opciones relacionadas con la forma en que Bazel ejecuta acciones (ExecutionOptions)

Estas opciones están diseñadas para consumirse en la fase de análisis (a través de RuleContext.getFragment() en Java o ctx.fragments en Starlark). Algunos de ellos (por ejemplo, si se debe incluir el escaneo de C++) se leen en la fase de ejecución, pero eso siempre requiere una canalización explícita, ya que BuildConfiguration no está disponible en ese momento. Para obtener más información, consulta la sección "Parámetros de configuración".

ADVERTENCIA: Nos gusta fingir que las instancias de OptionsBase son inmutables y usarlas de esa manera (como parte de SkyKeys). No es el caso, y modificarlas es una forma muy buena de romper Bazel de maneras sutiles que son difíciles de depurar. Lamentablemente, hacerlos realmente inmutables es un gran esfuerzo. (Modificar un FragmentOptions inmediatamente después de la construcción antes de que cualquier otra persona tenga la oportunidad de mantener una referencia a él y antes de que se llame a equals() o hashCode() está bien).

Bazel obtiene información sobre las clases de opciones de las siguientes maneras:

Algunos están integrados en Bazel (CommonCommandOptions).
Desde la anotación @Command en cada comando de Bazel
Desde ConfiguredRuleClassProvider (estas son opciones de línea de comandos relacionadas con lenguajes de programación individuales)
Las reglas de Starlark también pueden definir sus propias opciones (consulta aquí).

Cada opción (excepto las opciones definidas por Starlark) es una variable miembro de una subclase FragmentOptions que tiene la anotación @Option, que especifica el nombre y el tipo de la opción de línea de comandos junto con un texto de ayuda.

El tipo de Java del valor de una opción de línea de comandos suele ser algo simple (una cadena, un número entero, un valor booleano, una etiqueta, etcétera). Sin embargo, también admitimos opciones de tipos más complejos. En este caso, la tarea de convertir de la cadena de línea de comandos al tipo de datos corresponde a una implementación de com.google.devtools.common.options.Converter.

El árbol fuente, como lo ve Bazel

Bazel se dedica a compilar software, lo que se logra leyendo y interpretando el código fuente. La totalidad del código fuente en el que opera Bazel se llama “lugar de trabajo” y está estructurado en repositorios, paquetes y reglas.

Repositorios

Un “repositorio” es un árbol de fuentes en el que trabaja un desarrollador. Por lo general, representa un solo proyecto. El ancestro de Bazel, Blaze, funcionaba en un monorepo, es decir, un solo árbol de origen que contiene todo el código fuente que se usa para ejecutar la compilación. En cambio, Bazel admite proyectos cuyo código fuente abarca varios repositorios. El repositorio desde el que se invoca Bazel se denomina "repositorio principal" y los demás se denominan "repositorios externos".

Un repositorio está marcado por un archivo de límite de repo (MODULE.bazel, REPO.bazel o, en contextos heredados, WORKSPACE o WORKSPACE.bazel) en su directorio raíz. El repositorio principal es el árbol de origen desde el que invocas Bazel. Los repositorios externos se definen de varias maneras. Para obtener más información, consulta la descripción general de las dependencias externas.

El código de los repositorios externos se vincula simbólicamente o se descarga en $OUTPUT_BASE/external.

Cuando se ejecuta la compilación, se debe unir todo el árbol de origen. Esto lo hace SymlinkForest, que crea un symlink para cada paquete del repositorio principal a $EXECROOT y cada repositorio externo a $EXECROOT/external o $EXECROOT/...

Paquetes

Cada repositorio se compone de paquetes, una colección de archivos relacionados y una especificación de las dependencias. Se especifican en un archivo llamado BUILD o BUILD.bazel. Si existen ambos, Bazel prefiere BUILD.bazel. El motivo por el que aún se aceptan los archivos BUILD es que Blaze, el ancestro de Bazel, usó este nombre de archivo. Sin embargo, resultó ser un segmento de ruta de acceso de uso general, en especial en Windows, donde los nombres de archivo no distinguen mayúsculas de minúsculas.

Los paquetes son independientes entre sí: los cambios en el archivo BUILD de un paquete no pueden hacer que cambien otros paquetes. La adición o eliminación de archivos BUILD _puede_ cambiar otros paquetes, ya que los globs recursivos se detienen en los límites de los paquetes y, por lo tanto, la presencia de un archivo BUILD detiene la recursividad.

La evaluación de un archivo BUILD se denomina "carga del paquete". Se implementa en la clase PackageFactory, funciona llamando al intérprete Starlark y requiere conocimiento del conjunto de clases de reglas disponibles. El resultado de la carga del paquete es un objeto Package. En su mayoría, es un mapa de una cadena (el nombre de un objetivo) al objetivo en sí.

Una gran parte de la complejidad durante la carga de paquetes es la expansión de globs: Bazel no requiere que todos los archivos de origen se enumeren de forma explícita y, en su lugar, puede ejecutar globs (como glob(["**/*.java"])). A diferencia de la shell, admite globs recursivos que descienden a subdirectorios (pero no a subpaquetes). Esto requiere acceso al sistema de archivos y, como puede ser lento, implementamos todo tipo de trucos para que se ejecute en paralelo y de la manera más eficiente posible.

La expansión de glob se implementa en las siguientes clases:

LegacyGlobber, un globador rápido y sin conocimiento de Skyframe
SkyframeHybridGlobber, una versión que usa Skyframe y vuelve al globizador heredado para evitar los "reinicios de Skyframe" (que se describen a continuación)

La clase Package contiene algunos miembros que se usan exclusivamente para analizar el paquete "externo" (relacionado con dependencias externas) y que no tienen sentido para paquetes reales. Esta es una falla de diseño porque los objetos que describen paquetes normales no deben contener campos que describan algo más. Por ejemplo:

Las asignaciones del repositorio
Las cadenas de herramientas registradas
Las plataformas de ejecución registradas

Idealmente, habría más separación entre el análisis del paquete “externo” y el análisis de paquetes normales, de modo que Package no tenga que satisfacer las necesidades de ambos. Lamentablemente, esto es difícil de hacer porque ambos están bastante entrelazados.

Etiquetas, objetivos y reglas

Los paquetes se componen de destinos, que tienen los siguientes tipos:

Archivos: Son elementos que son la entrada o la salida de la compilación. En el lenguaje de Bazel, los llamamos artefactos (se analizan en otro lugar). No todos los archivos creados durante la compilación son destinos. Es común que un resultado de Bazel no tenga una etiqueta asociada.
Reglas: Describen los pasos para obtener los resultados a partir de las entradas. Por lo general, se asocian con un lenguaje de programación (como cc_library, java_library o py_library), pero hay algunos que no dependen del lenguaje (como genrule o filegroup).
Grupos de paquetes: Se describen en la sección Visibilidad.

El nombre de un objetivo se denomina etiqueta. La sintaxis de las etiquetas es @repo//pac/kage:name, en la que repo es el nombre del repositorio en el que se encuentra la etiqueta, pac/kage es el directorio en el que se encuentra el archivo BUILD y name es la ruta de acceso del archivo (si la etiqueta hace referencia a un archivo de origen) en relación con el directorio del paquete. Cuando te refieres a un objetivo en la línea de comandos, se pueden omitir algunas partes de la etiqueta:

Si se omite el repositorio, se considera que la etiqueta está en el repositorio principal.
Si se omite la parte del paquete (como name o :name), se considera que la etiqueta está en el paquete del directorio de trabajo actual (no se permiten rutas de acceso relativas que contengan referencias de nivel superior (..)).

Un tipo de regla (como “biblioteca C++)” se denomina “clase de regla”. Las clases de reglas se pueden implementar en Starlark (la función rule()) o en Java (las llamadas "reglas nativas", tipo RuleClass). A largo plazo, cada regla específica del lenguaje se implementará en Starlark, pero algunas familias de reglas heredadas (como Java o C++) aún están en Java por el momento.

Las clases de reglas de Starlark deben importarse al comienzo de los archivos BUILD con la sentencia load(), mientras que Bazel conoce "de forma innata" las clases de reglas de Java, ya que están registradas con ConfiguredRuleClassProvider.

Las clases de reglas contienen información como la siguiente:

Sus atributos (como srcs, deps): sus tipos, valores predeterminados, restricciones, etcétera
Las transiciones de configuración y los aspectos asociados a cada atributo, si los hay
La implementación de la regla
Los proveedores de información transitiva que la regla "suele" crear

Nota de terminología: En la base de código, a menudo usamos "Rule" para hacer referencia al objetivo que crea una clase de regla. Sin embargo, en Starlark y en la documentación para el usuario, se debe usar "Rule" exclusivamente para referirse a la clase de regla en sí; el objetivo es solo un "objetivo". Además, ten en cuenta que, a pesar de que RuleClass tiene "class" en su nombre, no hay una relación de herencia de Java entre una clase de regla y los objetivos de ese tipo.

Skyframe

El framework de evaluación subyacente de Bazel se llama Skyframe. Su modelo es que todo lo que se debe compilar durante una compilación se organiza en un gráfico acíclico dirigido con bordes que apuntan desde cualquier dato a sus dependencias, es decir, otros datos que se deben conocer para construirlo.

Los nodos del gráfico se denominan SkyValue y sus nombres se denominan SkyKey. Ambos son profundamente inmutables; solo se debe poder acceder a objetos inmutables desde ellos. Esta invariancia casi siempre se mantiene y, en caso de que no sea así (como en el caso de las clases de opciones individuales BuildOptions, que es un miembro de BuildConfigurationValue y su SkyKey), nos esforzamos mucho por no cambiarlas o cambiarlas solo de formas que no se puedan observar desde el exterior. De esto se deduce que todo lo que se calcula dentro de Skyframe (como los objetivos configurados) también debe ser inmutable.

La forma más conveniente de observar el gráfico de Skyframe es ejecutar bazel dump --skyframe=deps, que vuelca el gráfico, una SkyValue por línea. Es mejor hacerlo para compilaciones pequeñas, ya que puede ser bastante grande.

Skyframe reside en el paquete com.google.devtools.build.skyframe. El paquete com.google.devtools.build.lib.skyframe, que tiene un nombre similar, contiene la implementación de Bazel sobre Skyframe. Puedes encontrar más información sobre Skyframe aquí.

Para evaluar un SkyKey determinado en un SkyValue, Skyframe invocará el SkyFunction correspondiente al tipo de clave. Durante la evaluación de la función, puede solicitar otras dependencias de Skyframe llamando a las diversas sobrecargas de SkyFunction.Environment.getValue(). Esto tiene el efecto secundario de registrar esas dependencias en el gráfico interno de Skyframe, de modo que Skyframe sepa volver a evaluar la función cuando cambie alguna de sus dependencias. En otras palabras, el almacenamiento en caché y el procesamiento incremental de Skyframe funcionan con la granularidad de SkyFunction y SkyValue.

Cada vez que un SkyFunction solicite una dependencia que no esté disponible, getValue() mostrará un valor nulo. Luego, la función debería devolver el control a Skyframe mostrando un valor nulo. En algún momento posterior, Skyframe evaluará la dependencia no disponible y, luego, reiniciará la función desde el principio. Solo esta vez, la llamada a getValue() se realizará correctamente con un resultado no nulo.

Una consecuencia de esto es que se debe repetir cualquier cálculo que se realice dentro de SkyFunction antes del reinicio. Sin embargo, esto no incluye el trabajo realizado para evaluar la dependencia SkyValues, que se almacena en caché. Por lo tanto, para solucionar este problema, generalmente hacemos lo siguiente:

Declarar dependencias en lotes (con getValuesAndExceptions()) para limitar la cantidad de reinicios
Dividir un SkyValue en partes separadas que calculan diferentes SkyFunction para que se puedan calcular y almacenar en caché de forma independiente Esto se debe hacer de forma estratégica, ya que tiene el potencial de aumentar el uso de la memoria.
Almacenar el estado entre reinicios, ya sea con SkyFunction.Environment.getState() o manteniendo una caché estática ad hoc "detrás de Skyframe" Con SkyFunctions complejas, la administración de estados entre los reinicios puede ser complicada, por lo que se introdujeron los StateMachine para un enfoque estructurado de la simultaneidad lógica, incluidos los hooks para suspender y reanudar cálculos jerárquicos dentro de un SkyFunction. Ejemplo: DependencyResolver#computeDependencies usa un StateMachine con getState() para calcular el conjunto potencialmente enorme de dependencias directas de un objetivo configurado, lo que, de otro modo, puede generar reinicios costosos.

En esencia, Bazel necesita este tipo de soluciones alternativas porque es común que haya cientos de miles de nodos Skyframe en vuelo, y la compatibilidad de Java con subprocesos ligeros no supera la implementación de StateMachine a partir de 2023.

Starlark

Starlark es el lenguaje específico del dominio que las personas usan para configurar y extender Bazel. Se concibe como un subconjunto restringido de Python que tiene muchos menos tipos, más restricciones en el flujo de control y, lo más importante, garantías de inmutabilidad sólidas para permitir lecturas simultáneas. No es Turing-completo, lo que desalienta a algunos (pero no a todos) los usuarios a intentar realizar tareas de programación generales dentro del lenguaje.

Starlark se implementa en el paquete net.starlark.java. También tiene una implementación independiente de Go aquí. Actualmente, la implementación de Java que se usa en Bazel es un intérprete.

Starlark se usa en varios contextos, incluidos los siguientes:

Archivos BUILD Aquí es donde se definen los nuevos destinos de compilación. El código de Starlark que se ejecuta en este contexto solo tiene acceso al contenido del archivo BUILD y a los archivos .bzl que carga.
El archivo MODULE.bazel. Aquí es donde se definen las dependencias externas. El código Starlark que se ejecuta en este contexto solo tiene acceso muy limitado a algunas directivas predefinidas.
Archivos .bzl Aquí es donde se definen las nuevas reglas de compilación, las reglas de repositorio y las extensiones de módulo. El código Starlark aquí puede definir funciones nuevas y cargar desde otros archivos .bzl.

Los dialectos disponibles para los archivos BUILD y .bzl son ligeramente diferentes porque expresan diferentes cosas. Puedes encontrar una lista de las diferencias aquí.

Puedes encontrar más información sobre Starlark aquí.

La fase de carga o análisis

En la fase de carga o análisis, Bazel determina qué acciones se necesitan para compilar una regla en particular. Su unidad básica es un “objetivo configurado”, que es, de manera bastante razonable, un par (objetivo, configuración).

Se denomina "fase de carga o análisis" porque se puede dividir en dos partes distintas, que solían serializarse, pero que ahora pueden superponerse en el tiempo:

Cargar paquetes, es decir, convertir archivos BUILD en los objetos Package que los representan
Analizar los destinos configurados, es decir, ejecutar la implementación de las reglas para producir el gráfico de acciones

Cada objetivo configurado en el cierre transitivo de los objetivos configurados que se solicita en la línea de comandos se debe analizar de abajo hacia arriba, es decir, primero los nodos hoja y, luego, hasta los de la línea de comandos. Las entradas para el análisis de un solo objetivo configurado son las siguientes:

La configuración. ("cómo" compilar esa regla; por ejemplo, la plataforma de destino, pero también elementos como las opciones de línea de comandos que el usuario desea pasar al compilador de C++)
Las dependencias directas. Sus proveedores de información transitiva están disponibles para la regla que se analiza. Se llaman así porque proporcionan una “combinación” de la información en el cierre transitivo del destino configurado, como todos los archivos .jar en la ruta de acceso de clases o todos los archivos .o que deben vincularse a un objeto binario C++).
El objetivo en sí Este es el resultado de cargar el paquete en el que se encuentra el objetivo. En el caso de las reglas, esto incluye sus atributos, que suelen ser lo importante.
La implementación del objetivo configurado. En el caso de las reglas, puede ser en Starlark o en Java. Todos los objetivos configurados sin reglas se implementan en Java.

El resultado de analizar un objetivo configurado es el siguiente:

Los proveedores de información transitiva que configuraron destinos que dependen de él pueden acceder a ellos.
Los artefactos que puede crear y las acciones que los producen.

La API que se ofrece a las reglas de Java es RuleContext, que es el equivalente del argumento ctx de las reglas de Starlark. Su API es más potente, pero, al mismo tiempo, es más fácil hacer cosas malas™, por ejemplo, escribir código cuya complejidad de tiempo o espacio es cuadrática (o peor), hacer que el servidor de Bazel falle con una excepción de Java o violar invariantes (como modificar, de forma inadvertida, una instancia de Options o hacer que un objetivo configurado sea mutable).

El algoritmo que determina las dependencias directas de un destino configurado se encuentra en DependencyResolver.dependentNodeMap().

Configuraciones

Las configuraciones son el "cómo" de compilar un destino: para qué plataforma, con qué opciones de línea de comandos, etcétera.

Se puede compilar el mismo objetivo para varias configuraciones en la misma compilación. Esto es útil, por ejemplo, cuando se usa el mismo código para una herramienta que se ejecuta durante la compilación y para el código de destino, y cuando se realiza una compilación cruzada o cuando se compila una app para Android de gran tamaño (una que contiene código nativo para varias arquitecturas de CPU).

Conceptualmente, la configuración es una instancia de BuildOptions. Sin embargo, en la práctica, BuildOptions está unido a BuildConfiguration, que proporciona varias funciones adicionales. Se propaga desde la parte superior del gráfico de dependencias hasta la parte inferior. Si cambia, se debe volver a analizar la compilación.

Esto genera anomalías, como tener que volver a analizar toda la compilación si, por ejemplo, cambia la cantidad de ejecuciones de prueba solicitadas, aunque eso solo afecte a los destinos de prueba (tenemos planes para "recortar" las configuraciones para que esto no sea así, pero aún no está listo).

Cuando una implementación de reglas necesita parte de la configuración, debe declararla en su definición con RuleClass.Builder.requiresConfigurationFragments(). Esto se hace para evitar errores (como reglas de Python que usan el fragmento de Java) y para facilitar el recorte de configuración, de modo que, si cambian las opciones de Python, no sea necesario volver a analizar los destinos de C++.

La configuración de una regla no es necesariamente la misma que la de su regla “superior”. El proceso de cambiar la configuración en un borde de dependencia se denomina "transición de configuración". Puede suceder en dos lugares:

En un borde de dependencia. Estas transiciones se especifican en Attribute.Builder.cfg() y son funciones de un Rule (donde se produce la transición) y un BuildOptions (la configuración original) a una o más BuildOptions (la configuración de salida).
En cualquier borde entrante a un destino configurado. Estos se especifican en RuleClass.Builder.cfg().

Las clases relevantes son TransitionFactory y ConfigurationTransition.

Se usan transiciones de configuración, por ejemplo:

Para declarar que se usa una dependencia en particular durante la compilación y que, por lo tanto, se debe compilar en la arquitectura de ejecución
Para declarar que una dependencia en particular se debe compilar para varias arquitecturas (como para el código nativo en APKs de Android grandes)

Si una transición de configuración genera varias configuraciones, se denomina transición dividida.

Las transiciones de configuración también se pueden implementar en Starlark (documentación aquí).

Proveedores de información de transporte público

Los proveedores de información transitiva son una forma (y la _única_ forma) para que los destinos configurados obtengan información sobre otros destinos configurados de los que dependen y la única forma de contarles a otros destinos configurados que dependen de ellos. El motivo por el que el nombre incluye “transitivo” es que, por lo general, se trata de un tipo de resumen de la clausura transitiva de un objetivo configurado.

Por lo general, existe una correspondencia 1:1 entre los proveedores de información transitiva de Java y los de Starlark (la excepción es DefaultInfo, que es una combinación de FileProvider, FilesToRunProvider y RunfilesProvider porque esa API se consideró más Starlark que una transliteración directa de la de Java). Su clave es una de las siguientes:

Un objeto de clase de Java. Esta opción solo está disponible para los proveedores a los que no se puede acceder desde Starlark. Estos proveedores son una subclase de TransitiveInfoProvider.
Una string. Esto es heredado y no se recomienda, ya que es susceptible de generar conflictos de nombres. Estos proveedores de información transitiva son subclases directas de build.lib.packages.Info .
Un símbolo de proveedor. Se puede crear desde Starlark con la función provider() y es la forma recomendada de crear proveedores nuevos. El símbolo está representado por una instancia de Provider.Key en Java.

Los proveedores nuevos implementados en Java deben implementarse con BuiltinProvider. NativeProvider dejó de estar disponible (aún no tuvimos tiempo de quitarlo) y no se puede acceder a las subclases de TransitiveInfoProvider desde Starlark.

Destinos configurados

Los destinos configurados se implementan como RuleConfiguredTargetFactory. Hay una subclase para cada clase de regla implementada en Java. Los objetivos configurados de Starlark se crean a través de StarlarkRuleConfiguredTargetUtil.buildRule() .

Las fábricas de destino configuradas deben usar RuleConfiguredTargetBuilder para construir su valor que se muestra. Consiste en lo siguiente:

Su filesToBuild, el concepto confuso de “el conjunto de archivos que representa esta regla”. Estos son los archivos que se compilan cuando el destino configurado está en la línea de comandos o en los srcs de un genrule.
Sus archivos de ejecución, normales y de datos.
Sus grupos de salida. Estos son varios "otros conjuntos de archivos" que puede compilar la regla. Se puede acceder a ellos con el atributo output_group de la regla filegroup en BUILD y con el proveedor OutputGroupInfo en Java.

Archivos de ejecución

Algunos archivos binarios necesitan archivos de datos para ejecutarse. Un ejemplo importante son las pruebas que necesitan archivos de entrada. Esto se representa en Bazel con el concepto de "archivos de ejecución". Un "árbol de runfiles" es un árbol de directorios de los archivos de datos de un binario en particular. Se crea en el sistema de archivos como un árbol de symlinks con symlinks individuales que dirigen a los archivos en los árboles de origen o de salida.

Un conjunto de archivos de ejecución se representa como una instancia de Runfiles. Conceptualmente, es un mapa de la ruta de acceso de un archivo en el árbol de archivos de ejecución a la instancia de Artifact que representa. Es un poco más complicado que un solo Map por dos razones:

La mayoría de las veces, la ruta de acceso de runfiles de un archivo es la misma que su execpath. Usamos esto para ahorrar RAM.
Hay varios tipos de entradas heredadas en los árboles de runfiles, que también deben representarse.

Los archivos de ejecución se recopilan con RunfilesProvider: una instancia de esta clase representa los archivos de ejecución de un destino configurado (como una biblioteca) y sus necesidades de cierre transitivo, y se recopilan como un conjunto anidado (de hecho, se implementan con conjuntos anidados en segundo plano): cada destino une los archivos de ejecución de sus dependencias, agrega algunos de los suyos y, luego, envía el conjunto resultante hacia arriba en el gráfico de dependencias. Una instancia de RunfilesProvider contiene dos instancias de Runfiles, una para cuando se depende de la regla a través del atributo "data" y otra para cada otro tipo de dependencia entrante. Esto se debe a que, a veces, un destino presenta diferentes archivos de ejecución cuando se depende de él a través de un atributo de datos. Este es un comportamiento heredado no deseado que aún no hemos quitado.

Los archivos de ejecución de objetos binarios se representan como una instancia de RunfilesSupport. Esto es diferente de Runfiles porque RunfilesSupport tiene la capacidad de compilarse (a diferencia de Runfiles, que es solo una asignación). Esto requiere los siguientes componentes adicionales:

El manifiesto de runfiles de entrada. Esta es una descripción serializada del árbol de runfiles. Se usa como proxy para el contenido del árbol de runfiles, y Bazel supone que el árbol de runfiles cambia solo si cambia el contenido del manifiesto.
El manifiesto de runfiles de salida. Las bibliotecas del entorno de ejecución que manejan árboles de runfiles, en particular en Windows, que a veces no admiten vínculos simbólicos, usan esto.
El intermediario de runfiles. Para que exista un árbol de runfiles, se debe compilar el árbol de symlinks y el artefacto al que apuntan los symlinks. Para disminuir la cantidad de aristas de dependencia, se puede usar el intermediario de runfiles para representarlos.
Argumentos de la línea de comandos para ejecutar el objeto binario cuyos archivos de ejecución representa el objeto RunfilesSupport.

Aspectos

Los aspectos son una forma de "propagar el procesamiento hacia abajo en el gráfico de dependencias". Se describen para los usuarios de Bazel aquí. Un buen ejemplo motivador son los búferes de protocolo: una regla proto_library no debería conocer ningún lenguaje en particular, pero compilar la implementación de un mensaje de búfer de protocolo (la "unidad básica" de los búferes de protocolo) en cualquier lenguaje de programación debe estar acoplado a la regla proto_library para que, si dos destinos en el mismo lenguaje dependen del mismo búfer de protocolo, se compile solo una vez.

Al igual que los destinos configurados, se representan en Skyframe como un SkyValue y la forma en que se construyen es muy similar a la forma en que se compilan los destinos configurados: tienen una clase de fábrica llamada ConfiguredAspectFactory que tiene acceso a un RuleContext, pero a diferencia de las fábricas de destinos configurados, también conoce el destino configurado al que está conectado y sus proveedores.

El conjunto de aspectos propagados por el gráfico de dependencias se especifica para cada atributo con la función Attribute.Builder.aspects(). Existen algunas clasas con nombres confusos que participan en el proceso:

AspectClass es la implementación del aspecto. Puede estar en Java (en cuyo caso es una subclase) o en Starlark (en cuyo caso es una instancia de StarlarkAspectClass). Es análogo a RuleConfiguredTargetFactory.
AspectDefinition es la definición del aspecto; incluye los proveedores que requiere, los proveedores que proporciona y contiene una referencia a su implementación, como la instancia AspectClass adecuada. Es similar a RuleClass.
AspectParameters es una forma de parametrizar un aspecto que se propaga hacia abajo en el gráfico de dependencias. Actualmente, es un mapa de cadena a cadena. Un buen ejemplo de por qué es útil son los búferes de protocolo: si un lenguaje tiene varias APIs, la información sobre para qué API se deben compilar los búferes de protocolo debe propagarse por el gráfico de dependencias.
Aspect representa todos los datos necesarios para calcular un aspecto que se propaga por el gráfico de dependencias. Consiste en la clase de aspecto, su definición y sus parámetros.
RuleAspect es la función que determina qué aspectos debe propagar una regla en particular. Es una función Rule -> Aspect.

Una complicación algo inesperada es que los aspectos pueden adjuntarse a otros aspectos. Por ejemplo, es probable que un aspecto que recopile la ruta de clase de un IDE de Java quiera saber sobre todos los archivos .jar de la ruta de clase, pero algunos de ellos son búferes de protocolo. En ese caso, el aspecto del IDE se adjuntará al par (regla proto_library + aspecto de proto de Java).

La complejidad de los aspectos sobre los aspectos se captura en la clase AspectCollection.

Plataformas y cadenas de herramientas

Bazel admite compilaciones multiplataforma, es decir, compilaciones en las que puede haber varias arquitecturas en las que se ejecutan las acciones de compilación y varias arquitecturas para las que se compila el código. Estas arquitecturas se denominan plataformas en el lenguaje de Bazel (documentación completa aquí).

Una plataforma se describe mediante una asignación de par clave-valor de la configuración de restricciones (como el concepto de "arquitectura de CPU") a los valores de restricción (como una CPU en particular, como x86_64). Tenemos un “diccionario” de los parámetros de configuración y valores de restricción más usados en el repositorio @platforms.

El concepto de cadena de herramientas proviene del hecho de que, según las plataformas en las que se ejecuta la compilación y las plataformas a las que se orienta, es posible que se deban usar diferentes compiladores. Por ejemplo, una cadena de herramientas de C++ en particular puede ejecutarse en un SO específico y poder orientarse a otros SO. Bazel debe determinar el compilador de C++ que se usa en función de la ejecución establecida y la plataforma de destino (documentación para cadenas de herramientas aquí).

Para ello, las cadenas de herramientas se anotan con el conjunto de restricciones de ejecución y de la plataforma de destino que admiten. Para ello, la definición de una cadena de herramientas se divide en dos partes:

Una regla toolchain() que describe el conjunto de restricciones de ejecución y destino que admite una cadena de herramientas y que indica de qué tipo (como C++ o Java) es (la última está representada por la regla toolchain_type())
Una regla específica del lenguaje que describe la cadena de herramientas real (como cc_toolchain())

Esto se hace de esta manera porque necesitamos conocer las restricciones de cada cadena de herramientas para realizar la resolución de la cadena de herramientas y las reglas *_toolchain() específicas del lenguaje contienen mucha más información que eso, por lo que tardan más en cargarse.

Las plataformas de ejecución se especifican de una de las siguientes maneras:

En el archivo MODULE.bazel, usa la función register_execution_platforms().
En la línea de comandos, con la opción de línea de comandos --extra_execution_platforms

El conjunto de plataformas de ejecución disponibles se calcula en RegisteredExecutionPlatformsFunction .

PlatformOptions.computeTargetPlatform() determina la plataforma de destino de un objetivo configurado . Es una lista de plataformas porque, en algún momento, queremos admitir varias plataformas de destino, pero aún no se implementó.

ToolchainResolutionFunction determina el conjunto de cadenas de herramientas que se usarán para un destino configurado. Es una función de lo siguiente:

El conjunto de cadenas de herramientas registradas (en el archivo MODULE.bazel y la configuración)
Las plataformas de ejecución y destino deseadas (en la configuración)
El conjunto de tipos de cadena de herramientas que requiere el objetivo configurado (en UnloadedToolchainContextKey)
El conjunto de restricciones de la plataforma de ejecución del destino configurado (el atributo exec_compatible_with) y la configuración (--experimental_add_exec_constraints_to_targets), en UnloadedToolchainContextKey

Su resultado es un UnloadedToolchainContext, que es esencialmente un mapa del tipo de cadena de herramientas (representado como una instancia de ToolchainTypeInfo) a la etiqueta de la cadena de herramientas seleccionada. Se llama “sin cargar” porque no contiene las cadenas de herramientas en sí, solo sus etiquetas.

Luego, las cadenas de herramientas se cargan con ResolvedToolchainContext.load() y las usa la implementación del destino configurado que las solicitó.

También tenemos un sistema heredado que depende de que haya una sola configuración de "host" y que las configuraciones de destino estén representadas por varias marcas de configuración, como --cpu . Estamos realizando la transición gradual al sistema anterior. Para controlar los casos en los que las personas dependen de los valores de configuración heredados, implementamos asignaciones de plataforma para traducir entre las marcas heredadas y las restricciones de plataforma de estilo nuevo. Su código está en PlatformMappingFunction y usa un "lenguaje pequeño" que no es Starlark.

Limitaciones

A veces, se quiere designar un objetivo como compatible con solo algunas plataformas. Lamentablemente, Bazel tiene varios mecanismos para lograr este objetivo:

Restricciones específicas de la regla
environment_group()/environment()
Restricciones de la plataforma

Las restricciones específicas de reglas se usan principalmente en Google para las reglas de Java. Se están eliminando y no están disponibles en Bazel, pero el código fuente puede contener referencias a ellas. El atributo que rige esto se llama constraints= .

environment_group() y environment()

Estas reglas son un mecanismo heredado y no se usan ampliamente.

Todas las reglas de compilación pueden declarar para qué "entornos" se pueden compilar, en los que un "entorno" es una instancia de la regla environment().

Existen varias formas de especificar los entornos compatibles para una regla:

A través del atributo restricted_to=. Esta es la forma más directa de especificación, ya que declara el conjunto exacto de entornos que admite la regla.
A través del atributo compatible_with=. Esto declara los entornos que admite una regla, además de los entornos "estándares" que se admiten de forma predeterminada.
A través de los atributos default_restricted_to= y default_compatible_with= a nivel del paquete
A través de especificaciones predeterminadas en las reglas environment_group(). Cada entorno pertenece a un grupo de pares relacionados temáticamente (como "arquitecturas de CPU", "versiones de JDK" o "sistemas operativos para dispositivos móviles"). La definición de un grupo de entornos incluye cuál de estos entornos debe ser compatible con "predeterminado" si no se especifica lo contrario en los atributos restricted_to= o environment(). Una regla sin esos atributos hereda todos los valores predeterminados.
A través de una clase de regla predeterminada Esto anula los valores predeterminados globales para todas las instancias de la clase de regla determinada. Esto se puede usar, por ejemplo, para que todas las reglas de *_test se puedan probar sin que cada instancia tenga que declarar esta función de forma explícita.

environment() se implementa como una regla normal, mientras que environment_group() es una subclase de Target, pero no de Rule (EnvironmentGroup), y una función que está disponible de forma predeterminada desde Starlark (StarlarkLibrary.environmentGroup()), que, en última instancia, crea un objetivo epónimo. Esto se hace para evitar una dependencia circular que surgiría porque cada entorno debe declarar el grupo de entornos al que pertenece y cada grupo de entornos debe declarar sus entornos predeterminados.

Una compilación se puede restringir a un entorno determinado con la opción de línea de comandos --target_environment.

La implementación de la verificación de restricciones se encuentra en RuleContextConstraintSemantics y TopLevelConstraintSemantics.

Restricciones de la plataforma

La forma “oficial” actual de describir con qué plataformas es compatible un destino es con las mismas restricciones que se usan para describir las cadenas de herramientas y las plataformas. Se implementó en la solicitud de extracción #10945.

Visibilidad

Si trabajas en una base de código grande con muchos desarrolladores (como en Google), debes tener cuidado para evitar que todos dependan arbitrariamente de tu código. De lo contrario, según la ley de Hyrum, las personas se acostumbrarán a depender de comportamientos que considerabas detalles de la implementación.

Bazel admite esto a través del mecanismo llamado visibilidad: puedes limitar qué objetivos pueden depender de un objetivo en particular con el atributo visibility. Este atributo es un poco especial porque, aunque contiene una lista de etiquetas, estas etiquetas pueden codificar un patrón sobre los nombres de los paquetes en lugar de un puntero a cualquier destino en particular. (Sí, esta es una falla de diseño).

Esto se implementa en los siguientes lugares:

La interfaz RuleVisibility representa una declaración de visibilidad. Puede ser una constante (totalmente pública o totalmente privada) o una lista de etiquetas.
Las etiquetas pueden hacer referencia a grupos de paquetes (lista predefinida de paquetes), a paquetes directamente (//pkg:__pkg__) o a subárboles de paquetes (//pkg:__subpackages__). Esto es diferente de la sintaxis de la línea de comandos, que usa //pkg:* o //pkg/....
Los grupos de paquetes se implementan como su propio objetivo (PackageGroup) y objetivo configurado (PackageGroupConfiguredTarget). Si quisiéramos, podríamos reemplazarlos por reglas simples. Su lógica se implementa con la ayuda de lo siguiente: PackageSpecification, que corresponde a un solo patrón como //pkg/...; PackageGroupContents, que corresponde a un solo atributo packages de package_group; y PackageSpecificationProvider, que se agrega a un package_group y su includes transitivo.
La conversión de listas de etiquetas de visibilidad a dependencias se realiza en DependencyResolver.visitTargetVisibility y en algunos otros lugares misceláneos.
La verificación real se realiza en CommonPrerequisiteValidator.validateDirectPrerequisiteVisibility().

Conjuntos anidados

A menudo, un destino configurado agrega un conjunto de archivos de sus dependencias, agrega los suyos y une el conjunto agregado en un proveedor de información transitivo para que los destinos configurados que dependen de él puedan hacer lo mismo. Ejemplos:

Los archivos de encabezado de C++ que se usan para una compilación
Los archivos de objetos que representan el cierre transitivo de un cc_library
Es el conjunto de archivos .jar que deben estar en la ruta de acceso de clases para que una regla de Java compile o ejecute.
Es el conjunto de archivos de Python en la clausura transitiva de una regla de Python.

Si lo hiciéramos de forma ingenua con, por ejemplo, List o Set, terminaríamos con un uso de memoria cuadrático: si hay una cadena de N reglas y cada regla agrega un archivo, tendríamos 1+2+…+N miembros de la colección.

Para evitar este problema, creamos el concepto de un NestedSet. Es una estructura de datos que se compone de otras instancias de NestedSet y algunos miembros propios, lo que forma un grafo acíclico dirigido de conjuntos. Son inmutables y se puede iterar sobre sus miembros. Definimos varios órdenes de iteración (NestedSet.Order): orden previo, orden posterior, topológico (un nodo siempre viene después de sus ancestros) y “no importa, pero debería ser el mismo cada vez”.

La misma estructura de datos se llama depset en Starlark.

Artefactos y acciones

La compilación real consiste en un conjunto de comandos que se deben ejecutar para producir el resultado que el usuario desea. Los comandos se representan como instancias de la clase Action y los archivos se representan como instancias de la clase Artifact. Se organizan en un grafo bipartito, dirigido y acíclico llamado “grafo de acciones”.

Los artefactos pueden ser de dos tipos: artefactos de origen (los que están disponibles antes de que Bazel comience a ejecutarse) y artefactos derivados (los que se deben compilar). Los artefactos derivados pueden ser de varios tipos:

**Artefactos normales. **Se verifican si están actualizados calculando su suma de comprobación, con mtime como atajo. No calculamos la suma de comprobación del archivo si su ctime no cambió.
Artefactos de symlink sin resolver. Para verificar si están actualizados, se llama a readlink(). A diferencia de los artefactos normales, estos pueden ser symlinks colgantes. Por lo general, se usa en los casos en los que se empaquetan algunos archivos en un archivo de algún tipo.
Artefactos de árbol. No son archivos individuales, sino árboles de directorios. Se verifica su actualización mediante el conjunto de archivos que contiene y su contenido. Se representan como TreeArtifact.
Artefactos de metadatos constantes. Los cambios en estos artefactos no activan una recompilación. Se usa exclusivamente para la información de la marca de compilación: no queremos volver a compilar solo porque cambió la hora actual.

No hay un motivo fundamental por el que los artefactos de origen no puedan ser artefactos de árbol o artefactos de symlink no resueltos, solo que aún no los implementamos (aunque deberíamos hacerlo; hacer referencia a un directorio de origen en un archivo BUILD es uno de los pocos problemas de incorrección conocidos de larga data con Bazel; tenemos una implementación que funciona de alguna manera, que está habilitada por la propiedad JVM BAZEL_TRACK_SOURCE_DIRECTORIES=1).

Un tipo notable de Artifact son los intermediarios. Se indican con instancias de Artifact que son los resultados de MiddlemanAction. Se usan para un caso especial:

Los intermediarios de runfiles se usan para garantizar la presencia de un árbol de runfiles, de modo que no sea necesario depender por separado del manifiesto de salida y de cada artefacto al que hace referencia el árbol de runfiles.

Las acciones se comprenden mejor como un comando que se debe ejecutar, el entorno que necesita y el conjunto de resultados que produce. Los siguientes son los componentes principales de la descripción de una acción:

La línea de comandos que se debe ejecutar
Los artefactos de entrada que necesita
Las variables de entorno que se deben establecer
Anotaciones que describen el entorno (como la plataforma) en el que se debe ejecutar \

También hay algunos otros casos especiales, como escribir un archivo cuyo contenido conoce Bazel. Son una subclase de AbstractAction. La mayoría de las acciones son SpawnAction o StarlarkAction (lo mismo, se podría argumentar que no deberían ser clases separadas), aunque Java y C++ tienen sus propios tipos de acciones (JavaCompileAction, CppCompileAction y CppLinkAction).

Con el tiempo, queremos mover todo a SpawnAction. JavaCompileAction es bastante similar, pero C++ es un caso especial debido al análisis de archivos .d y la inclusión de análisis.

El gráfico de acciones está mayormente “incorporado” en el gráfico de Skyframe: conceptualmente, la ejecución de una acción se representa como una invocación de ActionExecutionFunction. La asignación de un borde de dependencia del gráfico de acciones a un borde de dependencia de Skyframe se describe en ActionExecutionFunction.getInputDeps() y Artifact.key(), y tiene algunas optimizaciones para mantener baja la cantidad de bordes de Skyframe:

Los artefactos derivados no tienen sus propios SkyValue. En su lugar, se usa Artifact.getGeneratingActionKey() para encontrar la clave de la acción que la genera.
Los conjuntos anidados tienen su propia clave de Skyframe.

Acciones compartidas

Algunas acciones se generan a partir de varios destinos configurados. Las reglas de Starlark son más limitadas, ya que solo pueden colocar sus acciones derivadas en un directorio determinado por su configuración y su paquete (pero, de todos modos, las reglas del mismo paquete pueden entrar en conflicto). Sin embargo, las reglas implementadas en Java pueden colocar artefactos derivados en cualquier lugar.

Esto se considera un error, pero deshacerse de él es muy difícil, porque genera ahorros significativos en el tiempo de ejecución cuando, por ejemplo, un archivo fuente debe procesarse de alguna manera y varias reglas hacen referencia a ese archivo (handwave-handwave). Esto tiene un costo en términos de RAM: cada instancia de una acción compartida debe almacenarse en la memoria por separado.

Si dos acciones generan el mismo archivo de salida, deben ser exactamente iguales: tener las mismas entradas, los mismos resultados y ejecutar la misma línea de comandos. Esta relación de equivalencia se implementa en Actions.canBeShared() y se verifica entre las fases de análisis y ejecución analizando cada acción. Esto se implementa en SkyframeActionExecutor.findAndStoreArtifactConflicts() y es uno de los pocos lugares de Bazel que requiere una vista “global” de la compilación.

La fase de ejecución

Es en este momento cuando Bazel comienza a ejecutar acciones de compilación, como los comandos que producen resultados.

Lo primero que hace Bazel después de la fase de análisis es determinar qué artefactos se deben compilar. La lógica de esto está codificada en TopLevelArtifactHelper; en términos generales, es el filesToBuild de los destinos configurados en la línea de comandos y el contenido de un grupo de salida especial con el propósito explícito de expresar "si este destino está en la línea de comandos, compila estos artefactos".

El siguiente paso es crear la raíz de ejecución. Dado que Bazel tiene la opción de leer paquetes de origen desde diferentes ubicaciones en el sistema de archivos (--package_path), debe proporcionar acciones ejecutadas de forma local con un árbol de origen completo. La clase SymlinkForest se encarga de esto y funciona tomando nota de cada destino que se usa en la fase de análisis y compilando un solo árbol de directorios que crea symlinks para cada paquete con un destino usado desde su ubicación real. Una alternativa sería pasar las rutas de acceso correctas a los comandos (teniendo en cuenta --package_path). Esto no es conveniente por los siguientes motivos:

Cambia las líneas de comandos de acción cuando se mueve un paquete de una entrada de ruta de acceso a otra (solía ser un evento común).
Genera líneas de comandos diferentes si una acción se ejecuta de forma remota que si se ejecuta de forma local.
Requiere una transformación de línea de comandos específica para la herramienta en uso (considera la diferencia entre las rutas de acceso de Java y las rutas de inclusión de C++).
Si cambias la línea de comandos de una acción, se invalida su entrada de caché de acciones.
--package_path dejará de estar disponible de forma gradual

Luego, Bazel comienza a recorrer el grafo de acciones (el grafo bipartito y dirigido que se compone de acciones y sus artefactos de entrada y salida) y a ejecutar acciones. La ejecución de cada acción se representa con una instancia de la clase SkyValue ActionExecutionValue.

Dado que ejecutar una acción es costoso, tenemos algunas capas de almacenamiento en caché que se pueden usar detrás de Skyframe:

ActionExecutionFunction.stateMap contiene datos para que los reinicios de Skyframe de ActionExecutionFunction sean económicos.
La caché de acciones locales contiene datos sobre el estado del sistema de archivos.
Los sistemas de ejecución remota también suelen contener su propia caché.

La caché de acciones locales

Esta caché es otra capa que se encuentra detrás de Skyframe. Incluso si una acción se vuelve a ejecutar en Skyframe, puede ser un hit en la caché de acciones locales. Representa el estado del sistema de archivos local y se serializa en el disco, lo que significa que, cuando se inicia un nuevo servidor de Bazel, se pueden obtener hits de la caché de acciones locales, aunque el gráfico de Skyframe esté vacío.

Esta caché se verifica en busca de hits con el método ActionCacheChecker.getTokenIfNeedToExecute() .

Al contrario de su nombre, es un mapa de la ruta de acceso de un artefacto derivado a la acción que lo emitió. La acción se describe de la siguiente manera:

El conjunto de sus archivos de entrada y salida, y su suma de comprobación
Su "clave de acción", que suele ser la línea de comandos que se ejecutó, pero, en general, representa todo lo que no captura la suma de comprobación de los archivos de entrada (como en FileWriteAction, es la suma de comprobación de los datos que se escriben).

También hay una "caché de acciones de arriba abajo" altamente experimental que aún está en desarrollo, que usa hash transitivos para evitar ir a la caché tantas veces.

Descubrimiento y poda de entradas

Algunas acciones son más complicadas que tener un conjunto de entradas. Los cambios en el conjunto de entradas de una acción se presentan de dos formas:

Una acción puede descubrir entradas nuevas antes de su ejecución o decidir que algunas de sus entradas no son realmente necesarias. El ejemplo canónico es C++, en el que es mejor hacer una suposición fundamentada sobre qué archivos de encabezado usa un archivo C++ desde su clausura transitiva para que no tengamos que enviar todos los archivos a ejecutores remotos. Por lo tanto, tenemos la opción de no registrar todos los archivos de encabezado como "entradas", sino analizar el archivo fuente en busca de encabezados incluidos de forma transitiva y solo marcar esos archivos de encabezado como entradas que se mencionan en las sentencias #include (hacemos una sobreestimación para no tener que implementar un preprocesador C completo). Actualmente, esta opción está configurada de forma fija como "false" en Bazel y solo se usa en Google.
Una acción puede detectar que no se usaron algunos archivos durante su ejecución. En C++, esto se denomina "archivos .d": el compilador indica qué archivos de encabezado se usaron después del hecho y, para evitar la vergüenza de tener una incrementalidad peor que Make, Bazel aprovecha este hecho. Esto ofrece una mejor estimación que el escáner de inclusión porque se basa en el compilador.

Se implementan con métodos en Action:

Se llama a Action.discoverInputs(). Debería mostrar un conjunto anidado de artefactos que se determinan como obligatorios. Deben ser artefactos de origen para que no haya aristas de dependencia en el gráfico de acciones que no tengan un equivalente en el gráfico de destino configurado.
Para ejecutar la acción, llama a Action.execute().
Al final de Action.execute(), la acción puede llamar a Action.updateInputs() para indicarle a Bazel que no se necesitaban todas sus entradas. Esto puede generar compilaciones incrementales incorrectas si una entrada utilizada se informa como no utilizada.

Cuando una caché de acciones muestra un acierto en una instancia de Action nueva (como la que se crea después de reiniciar un servidor), Bazel llama a updateInputs() para que el conjunto de entradas refleje el resultado del descubrimiento y la poda de entradas que se realizaron antes.

Las acciones de Starlark pueden usar la función para declarar algunas entradas como no utilizadas con el argumento unused_inputs_list= de ctx.actions.run().

Varias formas de ejecutar acciones: estrategias o ActionContexts

Algunas acciones se pueden ejecutar de diferentes maneras. Por ejemplo, una línea de comandos se puede ejecutar de forma local, local, pero en varios tipos de zonas de pruebas o de forma remota. El concepto que lo encarna se denomina ActionContext (o Strategy, ya que solo llegamos a la mitad con el cambio de nombre).

El ciclo de vida de un contexto de acción es el siguiente:

Cuando se inicia la fase de ejecución, se les pregunta a las instancias de BlazeModule qué contextos de acción tienen. Esto sucede en el constructor de ExecutionTool. Los tipos de contexto de acción se identifican con una instancia de Class de Java que hace referencia a una subinterfaz de ActionContext y la interfaz que el contexto de acción debe implementar.
Se selecciona el contexto de acción adecuado de los disponibles y se reenvía a ActionExecutionContext y BlazeExecutor .
Las acciones solicitan contextos con ActionExecutionContext.getContext() y BlazeExecutor.getStrategy() (en realidad, solo debería haber una forma de hacerlo…).

Las estrategias pueden llamar a otras estrategias para que realicen su trabajo. Esto se usa, por ejemplo, en la estrategia dinámica que inicia acciones de forma local y remota y, luego, usa la que termina primero.

Una estrategia notable es la que implementa procesos de trabajo persistentes (WorkerSpawnStrategy). La idea es que algunas herramientas tienen un tiempo de inicio largo y, por lo tanto, deben reutilizarse entre acciones en lugar de iniciar una nueva para cada acción (esto representa un posible problema de exactitud, ya que Bazel depende de la promesa del proceso de trabajo de que no lleva un estado observable entre solicitudes individuales).

Si cambia la herramienta, se debe reiniciar el proceso del trabajador. Para determinar si se puede volver a usar un trabajador, se calcula una suma de comprobación para la herramienta que se usa con WorkerFilesHash. Se basa en saber qué entradas de la acción representan parte de la herramienta y cuáles representan entradas. Esto lo determina el creador de la acción: Spawn.getToolFiles() y los archivos de ejecución de Spawn se cuentan como partes de la herramienta.

Más información sobre las estrategias (o contextos de acción):

Puedes encontrar información sobre varias estrategias para ejecutar acciones aquí.
La información sobre la estrategia dinámica, en la que ejecutamos una acción de forma local y remota para ver cuál termina primero, está disponible aquí.
La información sobre las complejidades de ejecutar acciones de forma local está disponible aquí.

El administrador de recursos locales

Bazel puede ejecutar muchas acciones en paralelo. La cantidad de acciones locales que deben ejecutarse en paralelo difiere de una acción a otra: cuanto más recursos requiera una acción, menos instancias deben ejecutarse al mismo tiempo para evitar sobrecargar la máquina local.

Esto se implementa en la clase ResourceManager: cada acción debe anotarse con una estimación de los recursos locales que requiere en forma de una instancia ResourceSet (CPU y RAM). Luego, cuando los contextos de acción hacen algo que requiere recursos locales, llaman a ResourceManager.acquireResources() y se bloquean hasta que los recursos requeridos estén disponibles.

Puedes encontrar una descripción más detallada de la administración de recursos locales aquí.

La estructura del directorio de salida

Cada acción requiere un lugar separado en el directorio de salida en el que coloca sus resultados. La ubicación de los artefactos derivados suele ser la siguiente:

$EXECROOT/bazel-out/<configuration>/bin/<package>/<artifact name>

¿Cómo se determina el nombre del directorio asociado con una configuración particular? Hay dos propiedades deseables en conflicto:

Si se pueden producir dos configuraciones en la misma compilación, deben tener directorios diferentes para que ambos puedan tener su propia versión de la misma acción. De lo contrario, si las dos configuraciones no coinciden, por ejemplo, en la línea de comandos de una acción que produce el mismo archivo de salida, Bazel no sabe qué acción elegir (un "conflicto de acciones").
Si dos configuraciones representan "aproximadamente" lo mismo, deben tener el mismo nombre para que las acciones que se ejecutan en una se puedan volver a usar en la otra si las líneas de comandos coinciden: por ejemplo, los cambios en las opciones de línea de comandos del compilador de Java no deben hacer que se vuelvan a ejecutar las acciones de compilación de C++.

Hasta el momento, no hemos encontrado una forma basada en principios para resolver este problema, que tiene similitudes con el problema de recorte de configuración. Puedes encontrar una explicación más detallada de las opciones aquí. Las principales áreas problemáticas son las reglas de Starlark (cuyos autores suelen no estar familiarizados con Bazel) y los aspectos, que agregan otra dimensión al espacio de elementos que pueden producir el "mismo" archivo de salida.

El enfoque actual es que el segmento de ruta de la configuración es <CPU>-<compilation mode> con varios sufijos agregados para que las transiciones de configuración implementadas en Java no generen conflictos de acción. Además, se agrega una suma de comprobación del conjunto de transiciones de configuración de Starlark para que los usuarios no puedan causar conflictos de acción. Está lejos de ser perfecto. Esto se implementa en OutputDirectories.buildMnemonic() y se basa en que cada fragmento de configuración agregue su propia parte al nombre del directorio de salida.

Pruebas

Bazel tiene una amplia compatibilidad para ejecutar pruebas. Es compatible con:

Ejecutar pruebas de forma remota (si hay un backend de ejecución remota disponible)
Ejecutar pruebas varias veces en paralelo (para corregir errores o recopilar datos de tiempo)
Fragmentación de pruebas (división de casos de prueba en la misma prueba en varios procesos para aumentar la velocidad)
Cómo volver a ejecutar pruebas inestables
Cómo agrupar pruebas en paquetes de pruebas

Las pruebas son destinos configurados normales que tienen un TestProvider, que describe cómo se debe ejecutar la prueba:

Son los artefactos cuya compilación genera la ejecución de la prueba. Este es un archivo de “estado de la caché” que contiene un mensaje TestResultData serializado.
Es la cantidad de veces que se debe ejecutar la prueba.
Es la cantidad de fragmentos en los que se debe dividir la prueba.
Algunos parámetros sobre cómo se debe ejecutar la prueba (como el tiempo de espera de la prueba)

Determina qué pruebas ejecutar

Determinar qué pruebas se ejecutan es un proceso complejo.

Primero, durante el análisis del patrón de destino, los conjuntos de pruebas se expanden de forma recursiva. La expansión se implementa en TestsForTargetPatternFunction. Un detalle un poco sorprendente es que, si un paquete de pruebas no declara ninguna prueba, se refiere a todas las pruebas de su paquete. Para implementar esto en Package.beforeBuild(), se agrega un atributo implícito llamado $implicit_tests a las reglas del conjunto de pruebas.

Luego, las pruebas se filtran por tamaño, etiquetas, tiempo de espera y lenguaje según las opciones de línea de comandos. Esto se implementa en TestFilter y se llama desde TargetPatternPhaseFunction.determineTests() durante el análisis de destino, y el resultado se coloca en TargetPatternPhaseValue.getTestsToRunLabels(). El motivo por el que los atributos de reglas que se pueden filtrar no se pueden configurar es que esto ocurre antes de la fase de análisis, por lo que la configuración no está disponible.

Luego, se procesa más en BuildView.createResult(): se filtran los objetivos cuyo análisis falló y las pruebas se dividen en pruebas exclusivas y no exclusivas. Luego, se coloca en AnalysisResult, que es la forma en que ExecutionTool sabe qué pruebas ejecutar.

Para brindar cierta transparencia a este proceso elaborado, el operador de consulta tests() (implementado en TestsFunction) está disponible para indicar qué pruebas se ejecutan cuando se especifica un objetivo en particular en la línea de comandos. Lamentablemente, es una reinstalación, por lo que probablemente se desvíe de lo anterior de varias maneras sutiles.

Cómo ejecutar pruebas

La forma en que se ejecutan las pruebas es solicitando artefactos de estado de la caché. Esto genera la ejecución de un TestRunnerAction, que finalmente llama al TestActionContext elegido por la opción de línea de comandos --test_strategy que ejecuta la prueba de la manera solicitada.

Las pruebas se ejecutan según un protocolo elaborado que usa variables de entorno para indicarles a las pruebas lo que se espera de ellas. Aquí, puedes encontrar una descripción detallada de lo que Bazel espera de las pruebas y lo que las pruebas pueden esperar de Bazel. En lo más simple, un código de salida de 0 significa que se realizó correctamente, cualquier otro valor significa que falló.

Además del archivo de estado de la caché, cada proceso de prueba emite una serie de otros archivos. Se colocan en el "directorio de registro de prueba", que es el subdirectorio llamado testlogs del directorio de salida de la configuración de destino:

test.xml, un archivo en formato XML de estilo JUnit que detalla los casos de prueba individuales en el fragmento de prueba
test.log, el resultado de la consola de la prueba. stdout y stderr no están separados.
test.outputs, el "directorio de salidas no declaradas", que usan las pruebas que desean generar archivos además de lo que imprimen en la terminal.

Hay dos cosas que pueden ocurrir durante la ejecución de pruebas que no pueden ocurrir durante la compilación de destinos normales: la ejecución de pruebas exclusiva y la transmisión de salida.

Algunas pruebas deben ejecutarse en modo exclusivo, por ejemplo, no en paralelo con otras pruebas. Esto se puede obtener agregando tags=["exclusive"] a la regla de prueba o ejecutando la prueba con --test_strategy=exclusive . Cada prueba exclusiva se ejecuta mediante una invocación de Skyframe independiente que solicita la ejecución de la prueba después de la compilación "principal". Esto se implementa en SkyframeExecutor.runExclusiveTest().

A diferencia de las acciones normales, cuyo resultado de la terminal se vuelca cuando termina la acción, el usuario puede solicitar que se transmita el resultado de las pruebas para que se informe sobre el progreso de una prueba de larga duración. Esto se especifica con la opción de línea de comandos --test_output=streamed y implica la ejecución exclusiva de pruebas para que los resultados de las diferentes pruebas no se entrelacen.

Esto se implementa en la clase StreamedTestOutput con un nombre muy apropiado y funciona a través de la recopilación de cambios en el archivo test.log de la prueba en cuestión y la volcado de bytes nuevos en la terminal donde se aplican las reglas de Bazel.

Los resultados de las pruebas ejecutadas están disponibles en el bus de eventos a través de la observación de varios eventos (como TestAttempt, TestResult o TestingCompleteEvent). Se vuelcan en el Protocolo de eventos de compilación y AggregatingTestListener los emite a la consola.

Colección de cobertura

Las pruebas informan la cobertura en formato LCOV en los archivos bazel-testlogs/$PACKAGE/$TARGET/coverage.dat .

Para recopilar la cobertura, cada ejecución de prueba se une en una secuencia de comandos llamada collect_coverage.sh .

Esta secuencia de comandos configura el entorno de la prueba para habilitar la recopilación de cobertura y determinar dónde escriben los archivos de cobertura los entornos de ejecución de cobertura. Luego, ejecuta la prueba. Una prueba puede ejecutar varios subprocesos y constar de partes escritas en varios lenguajes de programación diferentes (con entornos de ejecución de recopilación de cobertura independientes). La secuencia de comandos del wrapper es responsable de convertir los archivos resultantes al formato LCOV si es necesario y de combinarlos en un solo archivo.

Las estrategias de prueba realizan la interposición de collect_coverage.sh y requieren que collect_coverage.sh esté en las entradas de la prueba. Esto se logra con el atributo implícito :coverage_support, que se resuelve en el valor de la marca de configuración --coverage_support (consulta TestConfiguration.TestOptions.coverageSupport).

Algunos lenguajes realizan la instrumentación sin conexión, lo que significa que la instrumentación de cobertura se agrega en el tiempo de compilación (como C++), y otros realizan la instrumentación en línea, lo que significa que la instrumentación de cobertura se agrega en el tiempo de ejecución.

Otro concepto clave es la cobertura del modelo de referencia. Esta es la cobertura de una biblioteca, un objeto binario o una prueba si no se ejecutó ningún código en ella. El problema que resuelve es que, si quieres calcular la cobertura de prueba de un objeto binario, no es suficiente combinar la cobertura de todas las pruebas, ya que puede haber código en el objeto binario que no esté vinculado a ninguna prueba. Por lo tanto, lo que hacemos es emitir un archivo de cobertura para cada archivo binario que contiene solo los archivos para los que recopilamos la cobertura sin líneas cubiertas. El archivo de cobertura del modelo de referencia de un objetivo se encuentra en bazel-testlogs/$PACKAGE/$TARGET/baseline_coverage.dat . También se genera para objetos binarios y bibliotecas, además de pruebas, si pasas la marca --nobuild_tests_only a Bazel.

Actualmente, la cobertura del modelo de referencia no funciona.

Hacemos un seguimiento de dos grupos de archivos para la recopilación de cobertura de cada regla: el conjunto de archivos instrumentados y el conjunto de archivos de metadatos de instrumentación.

El conjunto de archivos instrumentados es solo eso, un conjunto de archivos para instrumentar. En el caso de los entornos de ejecución de cobertura en línea, se puede usar durante el tiempo de ejecución para decidir qué archivos instrumentar. También se usa para implementar la cobertura del modelo de referencia.

El conjunto de archivos de metadatos de instrumentación es el conjunto de archivos adicionales que necesita una prueba para generar los archivos LCOV que requiere Bazel. En la práctica, esto consiste en archivos específicos del entorno de ejecución. Por ejemplo, gcc emite archivos .gcno durante la compilación. Se agregan al conjunto de entradas de las acciones de prueba si el modo de cobertura está habilitado.

Si se recopila o no la cobertura, se almacena en BuildConfiguration. Esto es útil porque es una forma fácil de cambiar la acción de prueba y el grafo de acciones según este bit, pero también significa que, si se invierte este bit, se deben volver a analizar todos los objetivos (algunos lenguajes, como C++, requieren diferentes opciones de compilador para emitir código que pueda recopilar cobertura, lo que mitiga este problema un poco, ya que, de todos modos, se necesita un nuevo análisis).

Los archivos de compatibilidad de cobertura dependen de etiquetas en una dependencia implícita para que la política de invocación pueda anularlos, lo que les permite diferir entre las diferentes versiones de Bazel. Idealmente, se quitarían estas diferencias y se estandarizaría una de ellas.

También generamos un "informe de cobertura" que combina la cobertura recopilada para cada prueba en una invocación de Bazel. CoverageReportActionFactory controla esto y se llama desde BuildView.createResult() . Para obtener acceso a las herramientas que necesita, observa el atributo :coverage_report_generator de la primera prueba que se ejecuta.

El motor de consultas

Bazel tiene un lenguaje pequeño que se usa para preguntarle varias cosas sobre varios gráficos. Se proporcionan los siguientes tipos de consulta:

bazel query se usa para investigar el gráfico de destino.
bazel cquery se usa para investigar el grafo de destino configurado.
bazel aquery se usa para investigar el gráfico de acciones.

Cada una de ellas se implementa mediante una subclase de AbstractBlazeQueryEnvironment. Se pueden realizar funciones de consulta adicionales si se crea una subclase de QueryFunction. Para permitir la transmisión de resultados de consultas, en lugar de recopilarlos en una estructura de datos, se pasa un query2.engine.Callback a QueryFunction, que lo llama para los resultados que desea mostrar.

El resultado de una consulta se puede emitir de varias maneras: etiquetas, etiquetas y clases de reglas, XML, protobuf, etcétera. Se implementan como subclases de OutputFormatter.

Un requisito sutil de algunos formatos de salida de consultas (proto, definitivamente) es que Bazel debe emitir _toda_ la información que proporciona la carga de paquetes para que se pueda comparar la salida y determinar si cambió un destino en particular. Como consecuencia, los valores de los atributos deben ser serializables, por lo que solo hay pocos tipos de atributos sin atributos que tengan valores complejos de Starlark. La solución habitual es usar una etiqueta y adjuntar la información compleja a la regla con esa etiqueta. No es una solución muy satisfactoria y sería muy bueno eliminar este requisito.

El sistema de módulos

Para extender Bazel, puedes agregarle módulos. Cada módulo debe crear una subclase de BlazeModule (el nombre es un remanente de la historia de Bazel cuando se llamaba Blaze) y obtener información sobre varios eventos durante la ejecución de un comando.

Se usan principalmente para implementar varias funciones "no principales" que solo necesitan algunas versiones de Bazel (como la que usamos en Google):

Interfaces para sistemas de ejecución remota
Comandos nuevos

El conjunto de puntos de extensión que ofrece BlazeModule es un tanto desordenado. No lo uses como ejemplo de buenos principios de diseño.

El bus de eventos

La forma principal en que BlazeModules se comunica con el resto de Bazel es a través de un bus de eventos (EventBus): se crea una instancia nueva para cada compilación, varias partes de Bazel pueden publicar eventos en ella y los módulos pueden registrar objetos de escucha para los eventos que les interesan. Por ejemplo, los siguientes elementos se representan como eventos:

Se determinó la lista de destinos de compilación que se compilarán (TargetParsingCompleteEvent).
Se determinaron las configuraciones de nivel superior (BuildConfigurationEvent).
Se compiló un destino, de forma correcta o no (TargetCompleteEvent)
Se ejecutó una prueba (TestAttempt, TestSummary)

Algunos de estos eventos se representan fuera de Bazel en el Protocolo de eventos de compilación (son BuildEvent). Esto permite que no solo los BlazeModule, sino también los elementos fuera del proceso de Bazel, observen la compilación. Se puede acceder a ellos como un archivo que contiene mensajes de protocolo, o bien Bazel puede conectarse a un servidor (llamado servicio de eventos de compilación) para transmitir eventos.

Esto se implementa en los paquetes build.lib.buildeventservice y build.lib.buildeventstream de Java.

Repositorios externos

Si bien Bazel se diseñó originalmente para usarse en un monorepo (un árbol de fuente única que contiene todo lo que se necesita compilar), Bazel vive en un mundo en el que esto no es necesariamente cierto. Los "repositorios externos" son una abstracción que se usa para cerrar la brecha entre estos dos mundos: representan el código que es necesario para la compilación, pero que no está en el árbol de origen principal.

El archivo WORKSPACE

El conjunto de repositorios externos se determina a través del análisis del archivo WORKSPACE. Por ejemplo, una declaración como esta:

    local_repository(name="foo", path="/foo/bar")

Los resultados en el repositorio llamado @foo están disponibles. Lo que complica esto es que se pueden definir reglas de repositorio nuevas en archivos Starlark, que luego se pueden usar para cargar código Starlark nuevo, que se puede usar para definir reglas de repositorio nuevas, y así sucesivamente.

Para controlar este caso, el análisis del archivo WORKSPACE (en WorkspaceFileFunction) se divide en fragmentos delineados por sentencias load(). El índice de fragmento se indica con WorkspaceFileKey.getIndex() y calcular WorkspaceFileFunction hasta el índice X significa evaluarlo hasta la Xª sentencia load().

Cómo recuperar repositorios

Antes de que el código del repositorio esté disponible para Bazel, se debe recuperar. Esto hace que Bazel cree un directorio en $OUTPUT_BASE/external/<repository name>.

La recuperación del repositorio se realiza en los siguientes pasos:

PackageLookupFunction se da cuenta de que necesita un repositorio y crea un RepositoryName como SkyKey, que invoca a RepositoryLoaderFunction.
RepositoryLoaderFunction reenvía la solicitud a RepositoryDelegatorFunction por motivos poco claros (el código dice que es para evitar volver a descargar elementos en caso de que se reinicie Skyframe, pero no es un razonamiento muy sólido).
RepositoryDelegatorFunction averigua la regla del repositorio que se le solicita recuperar iterando por los fragmentos del archivo WORKSPACE hasta que se encuentra el repositorio solicitado.
Se encuentra el RepositoryFunction adecuado que implementa la recuperación del repositorio, ya sea la implementación de Starlark del repositorio o un mapa codificado en la memoria para los repositorios que se implementan en Java.

Existen varias capas de almacenamiento en caché, ya que recuperar un repositorio puede ser muy costoso:

Hay una caché para los archivos descargados que se clave con su suma de verificación (RepositoryCache). Esto requiere que la suma de verificación esté disponible en el archivo WORKSPACE, pero eso es bueno para la hermeticidad de todos modos. Todas las instancias del servidor de Bazel en la misma estación de trabajo comparten esto, independientemente de la base de salida o el espacio de trabajo en el que se ejecuten.
Se escribe un "archivo de marcador" para cada repositorio en $OUTPUT_BASE/external que contiene una suma de comprobación de la regla que se usó para recuperarlo. Si se reinicia el servidor de Bazel, pero la suma de comprobación no cambia, no se vuelve a recuperar. Esto se implementa en RepositoryDelegatorFunction.DigestWriter .
La opción de línea de comandos --distdir designa otra caché que se usa para buscar artefactos que se descargarán. Esto es útil en la configuración empresarial, en la que Bazel no debe recuperar elementos aleatorios de Internet. DownloadManager lo implementa .

Una vez que se descarga un repositorio, los artefactos que contiene se consideran artefactos fuente. Esto plantea un problema porque Bazel suele verificar la actualización de los artefactos de origen llamando a stat() en ellos, y estos artefactos también se invalidan cuando cambia la definición del repositorio en el que se encuentran. Por lo tanto, los FileStateValue de un artefacto en un repositorio externo deben depender de su repositorio externo. ExternalFilesHelper controla esto.

Asignaciones de repositorios

Puede suceder que varios repositorios deseen depender del mismo repositorio, pero en diferentes versiones (esta es una instancia del "problema de dependencia de diamante"). Por ejemplo, si dos objetos binarios en repositorios separados de la compilación desean depender de Guava, es probable que ambos hagan referencia a Guava con etiquetas que comienzan con @guava// y esperan que eso signifique versiones diferentes.

Por lo tanto, Bazel permite reasignar etiquetas de repositorio externas para que la cadena @guava// pueda hacer referencia a un repositorio de Guava (como @guava1//) en el repositorio de un binario y otro repositorio de Guava (como @guava2//) en el repositorio del otro.

Como alternativa, también se puede usar para unir diamantes. Si un repositorio depende de @guava1// y otro depende de @guava2//, la asignación de repositorios permite volver a asignar ambos repositorios para usar un repositorio @guava// canónico.

La asignación se especifica en el archivo WORKSPACE como el atributo repo_mapping de las definiciones de repositorios individuales. Luego, aparece en Skyframe como miembro de WorkspaceFileValue, donde se conecta a lo siguiente:

Package.Builder.repositoryMapping, que se usa para transformar los atributos con valores de etiqueta de las reglas del paquete por RuleClass.populateRuleAttributeValues()
Package.repositoryMapping, que se usa en la fase de análisis (para resolver elementos como $(location) que no se analizan en la fase de carga)
BzlLoadFunction para resolver etiquetas en sentencias load().

Bits de JNI

El servidor de Bazel está casi completamente escrito en Java. La excepción son las partes que Java no puede hacer por sí solo o no podía hacer por sí solo cuando lo implementamos. Esto se limita principalmente a la interacción con el sistema de archivos, el control de procesos y varios otros elementos de bajo nivel.

El código C++ se encuentra en src/main/native y las clases de Java con métodos nativos son las siguientes:

NativePosixFiles y NativePosixFileSystem
ProcessUtils
WindowsFileOperations y WindowsFileProcesses
com.google.devtools.build.lib.platform

Resultado de la consola

Emitir el resultado de la consola parece algo sencillo, pero la confluencia de ejecutar varios procesos (a veces de forma remota), el almacenamiento en caché detallado, el deseo de tener un resultado de la terminal agradable y colorido y tener un servidor de larga duración lo hacen no trivial.

Inmediatamente después de que llega la llamada RPC del cliente, se crean dos instancias de RpcOutputStream (para stdout y stderr) que reenvían los datos impresos al cliente. Luego, se unen en un OutErr (un par (stdout, stderr)). Todo lo que se debe imprimir en la consola pasa por estos flujos. Luego, estas transmisiones se entregan a BlazeCommandDispatcher.execExclusively().

De forma predeterminada, el resultado se imprime con secuencias de escape ANSI. Cuando no se desean (--color=no), se quitan con un AnsiStrippingOutputStream. Además, System.out y System.err se redireccionan a estas transmisiones de salida. Esto es para que la información de depuración se pueda imprimir con System.err.println() y, de todos modos, terminar en el resultado de la terminal del cliente (que es diferente del del servidor). Se debe tener cuidado de que, si un proceso produce un resultado binario (como bazel query --output=proto), no se realice ningún cambio en stdout.

Los mensajes cortos (errores, advertencias y similares) se expresan a través de la interfaz EventHandler. En particular, son diferentes de lo que se publica en EventBus (esto es confuso). Cada Event tiene un EventKind (error, advertencia, información y algunos otros) y puede tener un Location (el lugar en el código fuente que causó el evento).

Algunas implementaciones de EventHandler almacenan los eventos que recibieron. Se usa para volver a reproducir información en la IU causada por varios tipos de procesamiento almacenado en caché, por ejemplo, las advertencias emitidas por un objetivo configurado almacenado en caché.

Algunos EventHandler también permiten publicar eventos que, en última instancia, llegan al bus de eventos (los Event normales _no_ aparecen allí). Estas son implementaciones de ExtendedEventHandler y su uso principal es volver a reproducir eventos EventBus almacenados en caché. Todos estos eventos EventBus implementan Postable, pero no todo lo que se publica en EventBus implementa necesariamente esta interfaz; solo aquellos que almacena en caché un ExtendedEventHandler (sería bueno y la mayoría de las cosas lo hacen, pero no se aplica).

El resultado de la terminal se emite principalmente a través de UiEventHandler, que es responsable de todo el formato de salida elegante y los informes de progreso que genera Bazel. Tiene dos entradas:

El bus de eventos
El flujo de eventos que se canaliza a través de Reporter

La única conexión directa que tiene el mecanismo de ejecución de comandos (por ejemplo, el resto de Bazel) con el flujo de RPC al cliente es a través de Reporter.getOutErr(), que permite el acceso directo a estos flujos. Solo se usa cuando un comando necesita volcar grandes cantidades de datos binarios posibles (como bazel query).

Cómo generar perfiles de Bazel

Bazel es rápido. Bazel también es lento, ya que las compilaciones tienden a crecer hasta el límite de lo que se puede soportar. Por este motivo, Bazel incluye un generador de perfiles que se puede usar para generar perfiles de compilaciones y de Bazel. Se implementa en una clase que se llama Profiler. Está activado de forma predeterminada, aunque solo registra datos resumidos para que su sobrecarga sea tolerable. La línea de comandos --record_full_profiler_data hace que registre todo lo que pueda.

Emite un perfil en el formato del generador de perfiles de Chrome, que se ve mejor en Chrome. Su modelo de datos es el de pilas de tareas: se pueden iniciar y finalizar tareas, y se supone que deben anidarse de forma ordenada entre sí. Cada subproceso de Java obtiene su propia pila de tareas. TODO: ¿Cómo funciona esto con las acciones y el estilo de paso de Continuation?

El generador de perfiles se inicia y se detiene en BlazeRuntime.initProfiler() y BlazeRuntime.afterCommand(), respectivamente, y se intenta que esté activo durante el mayor tiempo posible para que podamos generar perfiles de todo. Para agregar algo al perfil, llama a Profiler.instance().profile(). Muestra un Closeable, cuyo cierre representa el final de la tarea. Se recomienda usar con sentencias try-with-resources.

También generamos perfiles de memoria rudimentarios en MemoryProfiler. También está siempre activado y, en su mayoría, registra los tamaños máximos del montón y el comportamiento de GC.

Pruebas de Bazel

Bazel tiene dos tipos principales de pruebas: las que observan Bazel como una "caja negra" y las que solo ejecutan la fase de análisis. Llamamos a las primeras "pruebas de integración" y a las últimas "pruebas de unidades", aunque son más como pruebas de integración que están menos integradas. También tenemos algunas pruebas de unidades reales, cuando son necesarias.

Existen dos tipos de pruebas de integración:

Las que se implementan con un framework de prueba de bash muy elaborado en src/test/shell
Los que se implementan en Java. Se implementan como subclases de BuildIntegrationTestCase.

BuildIntegrationTestCase es el framework de pruebas de integración preferido, ya que está bien equipado para la mayoría de los casos de prueba. Como es un framework de Java, proporciona depurabilidad y una integración perfecta con muchas herramientas de desarrollo comunes. Hay muchos ejemplos de clases BuildIntegrationTestCase en el repositorio de Bazel.

Las pruebas de análisis se implementan como subclases de BuildViewTestCase. Hay un sistema de archivos en blanco que puedes usar para escribir archivos BUILD. Luego, varios métodos auxiliares pueden solicitar objetivos configurados, cambiar la configuración y confirmar varios aspectos sobre el resultado del análisis.