Hướng dẫn về Bazel: Xây dựng dự án Java

Nightly · 9.0 · 8.6 · 8.5 · 8.4 · 8.3 · 8.2 · 7.7

Hướng dẫn này trình bày những kiến thức cơ bản về cách tạo ứng dụng Java bằng Bazel. Bạn sẽ thiết lập không gian làm việc và tạo một dự án Java đơn giản minh hoạ các khái niệm chính của Bazel, chẳng hạn như mục tiêu và BUILD tệp.

Thời gian hoàn thành ước tính: 30 phút.

Kiến thức bạn sẽ học được

Trong hướng dẫn này, bạn sẽ học cách:

Tạo một mục tiêu
Hình dung các phần phụ thuộc của dự án
Chia dự án thành nhiều mục tiêu và gói
Kiểm soát chế độ hiển thị mục tiêu trên các gói
Tham chiếu các mục tiêu thông qua nhãn
Triển khai một mục tiêu

Trước khi bắt đầu

Cài đặt Bazel

Để chuẩn bị cho hướng dẫn này, trước tiên, hãy Cài đặt Bazel nếu bạn chưa cài đặt.

Cài đặt JDK

Cài đặt Java JDK (phiên bản ưu tiên là 11, tuy nhiên, các phiên bản từ 8 đến 15 đều được hỗ trợ).
Đặt biến môi trường JAVA_HOME để trỏ đến JDK.
- Trên Linux/macOS:
```
export JAVA_HOME="$(dirname $(dirname $(realpath $(which javac))))"
```
- Trên Windows:
  1. Mở Bảng điều khiển.
  2. Chuyển đến "Hệ thống và bảo mật" > "Hệ thống" > "Cài đặt hệ thống nâng cao" > thẻ "Nâng cao" > "Biến môi trường..." .
  3. Trong danh sách "Biến người dùng" (danh sách ở trên cùng), hãy nhấp vào "Mới...".
  4. Trong trường "Tên biến", hãy nhập JAVA_HOME.
  5. Nhấp vào "Duyệt thư mục...".
  6. Chuyển đến thư mục JDK (ví dụ: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_152).
  7. Nhấp vào "OK" trên tất cả các cửa sổ hộp thoại.

Tải dự án mẫu

Truy xuất dự án mẫu từ kho lưu trữ GitHub của Bazel:

git clone https://github.com/bazelbuild/examples

Dự án mẫu cho hướng dẫn này nằm trong thư mục examples/java-tutorial và có cấu trúc như sau:

java-tutorial
├── BUILD
├── src
│   └── main
│       └── java
│           └── com
│               └── example
│                   ├── cmdline
│                   │   ├── BUILD
│                   │   └── Runner.java
│                   ├── Greeting.java
│                   └── ProjectRunner.java
└── MODULE.bazel

Tạo bằng Bazel

Thiết lập không gian làm việc

Trước khi có thể tạo một dự án, bạn cần thiết lập không gian làm việc cho dự án đó. Không gian làm việc là một thư mục chứa các tệp nguồn của dự án và kết quả tạo của Bazel. Không gian làm việc cũng chứa các tệp mà Bazel nhận dạng là đặc biệt:

Tệp MODULE.bazel xác định thư mục và nội dung của thư mục đó là không gian làm việc của Bazel và nằm ở gốc của cấu trúc thư mục dự án,
Một hoặc nhiều tệp BUILD cho Bazel biết cách tạo các phần khác nhau của dự án. (Thư mục trong không gian làm việc chứa tệp BUILD là một gói. Bạn sẽ tìm hiểu về các gói sau trong hướng dẫn này.)

Để chỉ định một thư mục là không gian làm việc của Bazel, hãy tạo một tệp trống có tên là MODULE.bazel trong thư mục đó.

Khi Bazel tạo dự án, tất cả dữ liệu đầu vào và phần phụ thuộc phải nằm trong cùng một không gian làm việc. Các tệp nằm trong các không gian làm việc khác nhau sẽ độc lập với nhau, trừ phi được liên kết. Điều này nằm ngoài phạm vi của hướng dẫn này.

Tìm hiểu về tệp BUILD

Tệp BUILD chứa nhiều loại hướng dẫn khác nhau cho Bazel. Loại quan trọng nhất là quy tắc tạo, cho Bazel biết cách tạo các kết quả đầu ra mong muốn, chẳng hạn như tệp nhị phân thực thi hoặc thư viện. Mỗi thực thể của quy tắc tạo trong tệp BUILD được gọi là mục tiêu và trỏ đến một tập hợp cụ thể gồm các tệp nguồn và phần phụ thuộc. Một mục tiêu cũng có thể trỏ đến các mục tiêu khác.

Hãy xem tệp java-tutorial/BUILD:

java_binary(
    name = "ProjectRunner",
    srcs = glob(["src/main/java/com/example/*.java"]),
)

Trong ví dụ của chúng tôi, mục tiêu ProjectRunner tạo thực thể cho quy tắc java_binary tích hợp của Bazel. Quy tắc này cho Bazel biết cách tạo tệp .jar và tập lệnh shell trình bao bọc (cả hai đều được đặt tên theo mục tiêu).

Các thuộc tính trong mục tiêu nêu rõ các phần phụ thuộc và tuỳ chọn của mục tiêu đó. Mặc dù thuộc tính name là bắt buộc, nhưng nhiều thuộc tính là không bắt buộc. Ví dụ: trong mục tiêu quy tắc ProjectRunner, name là tên của mục tiêu, srcs chỉ định các tệp nguồn mà Bazel sử dụng để tạo mục tiêu và main_class chỉ định lớp chứa phương thức chính. (Bạn có thể nhận thấy rằng ví dụ của chúng tôi sử dụng glob để truyền một tập hợp các tệp nguồn đến Bazel thay vì liệt kê từng tệp một.)

Tạo dự án

Để tạo dự án mẫu, hãy chuyển đến thư mục java-tutorial và chạy:

bazel build //:ProjectRunner

Trong nhãn mục tiêu, phần // là vị trí của tệp BUILD so với thư mục gốc của không gian làm việc (trong trường hợp này là chính thư mục gốc) và ProjectRunner là tên mục tiêu trong tệp BUILD. (Bạn sẽ tìm hiểu chi tiết hơn về nhãn mục tiêu ở cuối hướng dẫn này.)

Bazel tạo ra kết quả đầu ra tương tự như sau:

   INFO: Found 1 target...
   Target //:ProjectRunner up-to-date:
      bazel-bin/ProjectRunner.jar
      bazel-bin/ProjectRunner
   INFO: Elapsed time: 1.021s, Critical Path: 0.83s

Xin chúc mừng! Bạn vừa tạo mục tiêu Bazel đầu tiên! Bazel đặt kết quả tạo trong thư mục bazel-bin ở gốc của không gian làm việc. Duyệt qua nội dung của thư mục này để nắm được ý tưởng về cấu trúc đầu ra của Bazel.

Bây giờ, hãy kiểm tra tệp nhị phân mới tạo:

bazel-bin/ProjectRunner

Xem xét biểu đồ phần phụ thuộc

Bazel yêu cầu các phần phụ thuộc bản dựng phải được khai báo rõ ràng trong tệp BUILD. Bazel sử dụng các câu lệnh đó để tạo biểu đồ phần phụ thuộc của dự án, điều này cho phép tạo bản dựng gia tăng chính xác.

Để hình dung các phần phụ thuộc của dự án mẫu, bạn có thể tạo bản trình bày văn bản của biểu đồ phần phụ thuộc bằng cách chạy lệnh này ở thư mục gốc của không gian làm việc:

bazel query  --notool_deps --noimplicit_deps "deps(//:ProjectRunner)" --output graph

Lệnh trên yêu cầu Bazel tìm tất cả các phần phụ thuộc cho mục tiêu //:ProjectRunner (không bao gồm các phần phụ thuộc ngầm ẩn và máy chủ) và định dạng kết quả đầu ra dưới dạng biểu đồ.

Sau đó, hãy dán văn bản vào GraphViz.

Như bạn có thể thấy, dự án có một mục tiêu duy nhất tạo 2 tệp nguồn mà không có phần phụ thuộc bổ sung:

Biểu đồ phần phụ thuộc của "ProjectRunner" mục tiêu

Sau khi thiết lập không gian làm việc, tạo dự án và kiểm tra các phần phụ thuộc của dự án, bạn có thể thêm một số độ phức tạp.

Tinh chỉnh bản dựng Bazel

Mặc dù một mục tiêu là đủ cho các dự án nhỏ, nhưng bạn có thể muốn chia các dự án lớn hơn thành nhiều mục tiêu và gói để cho phép tạo bản dựng gia tăng nhanh (tức là chỉ tạo lại những gì đã thay đổi) và tăng tốc quá trình tạo bằng cách tạo nhiều phần của dự án cùng một lúc.

Chỉ định nhiều mục tiêu tạo

Bạn có thể chia bản dựng dự án mẫu thành 2 mục tiêu. Thay thế nội dung của tệp java-tutorial/BUILD bằng nội dung sau:

java_binary(
    name = "ProjectRunner",
    srcs = ["src/main/java/com/example/ProjectRunner.java"],
    main_class = "com.example.ProjectRunner",
    deps = [":greeter"],
)

java_library(
    name = "greeter",
    srcs = ["src/main/java/com/example/Greeting.java"],
)

Với cấu hình này, trước tiên, Bazel sẽ tạo thư viện greeter, sau đó là tệp nhị phân ProjectRunner. Thuộc tính deps trong java_binary cho Bazel biết rằng thư viện greeter là bắt buộc để tạo tệp nhị phân ProjectRunner.

Để tạo phiên bản mới này của dự án, hãy chạy lệnh sau:

bazel build //:ProjectRunner

Bazel tạo ra kết quả đầu ra tương tự như sau:

INFO: Found 1 target...
Target //:ProjectRunner up-to-date:
  bazel-bin/ProjectRunner.jar
  bazel-bin/ProjectRunner
INFO: Elapsed time: 2.454s, Critical Path: 1.58s

Bây giờ, hãy kiểm tra tệp nhị phân mới tạo:

bazel-bin/ProjectRunner

Nếu bây giờ bạn sửa đổi ProjectRunner.java và tạo lại dự án, Bazel sẽ chỉ biên dịch lại tệp đó.

Nhìn vào biểu đồ phần phụ thuộc, bạn có thể thấy rằng ProjectRunner phụ thuộc vào cùng một dữ liệu đầu vào như trước đây, nhưng cấu trúc của bản dựng lại khác:

Biểu đồ phần phụ thuộc của mục tiêu "ProjectRunner" sau khi thêm một phần phụ thuộc

Bây giờ, bạn đã tạo dự án với 2 mục tiêu. Mục tiêu ProjectRunner tạo một tệp nguồn và phụ thuộc vào một mục tiêu khác (:greeter), mục tiêu này tạo một tệp nguồn bổ sung.

Sử dụng nhiều gói

Bây giờ, hãy chia dự án thành nhiều gói. Nếu bạn xem thư mục src/main/java/com/example/cmdline, bạn có thể thấy rằng thư mục này cũng chứa một tệp BUILD, cùng với một số tệp nguồn. Do đó, đối với Bazel, không gian làm việc hiện chứa 2 gói, //src/main/java/com/example/cmdline và // (vì có tệp BUILD ở gốc của không gian làm việc).

Hãy xem tệp src/main/java/com/example/cmdline/BUILD:

java_binary(
    name = "runner",
    srcs = ["Runner.java"],
    main_class = "com.example.cmdline.Runner",
    deps = ["//:greeter"],
)

Mục tiêu runner phụ thuộc vào mục tiêu greeter trong gói // (do đó nhãn mục tiêu //:greeter) – Bazel biết điều này thông qua thuộc tính deps. Hãy xem biểu đồ phần phụ thuộc:

Biểu đồ phần phụ thuộc của "trình chạy" mục tiêu

Tuy nhiên, để bản dựng thành công, bạn phải cho phép mục tiêu runner trong //src/main/java/com/example/cmdline/BUILD hiển thị rõ ràng các mục tiêu trong //BUILD bằng thuộc tính visibility. Điều này là do theo mặc định, các mục tiêu chỉ hiển thị đối với các mục tiêu khác trong cùng một tệp BUILD. (Bazel sử dụng chế độ hiển thị mục tiêu để ngăn các vấn đề như thư viện chứa thông tin chi tiết về việc triển khai bị rò rò rỉ vào các API công khai.)

Để thực hiện việc này, hãy thêm thuộc tính visibility vào mục tiêu greeter trong java-tutorial/BUILD như minh hoạ dưới đây:

java_library(
    name = "greeter",
    srcs = ["src/main/java/com/example/Greeting.java"],
    visibility = ["//src/main/java/com/example/cmdline:__pkg__"],
)

Bây giờ, bạn có thể tạo gói mới bằng cách chạy lệnh sau ở gốc của không gian làm việc:

bazel build //src/main/java/com/example/cmdline:runner

Bazel tạo ra kết quả đầu ra tương tự như sau:

INFO: Found 1 target...
Target //src/main/java/com/example/cmdline:runner up-to-date:
  bazel-bin/src/main/java/com/example/cmdline/runner.jar
  bazel-bin/src/main/java/com/example/cmdline/runner
  INFO: Elapsed time: 1.576s, Critical Path: 0.81s

Bây giờ, hãy kiểm tra tệp nhị phân mới tạo:

./bazel-bin/src/main/java/com/example/cmdline/runner

Bây giờ, bạn đã sửa đổi dự án để tạo thành 2 gói, mỗi gói chứa một mục tiêu và hiểu các phần phụ thuộc giữa chúng.

Sử dụng nhãn để tham chiếu các mục tiêu

Trong tệp BUILD và ở dòng lệnh, Bazel sử dụng nhãn mục tiêu để tham chiếu các mục tiêu – ví dụ: //:ProjectRunner hoặc //src/main/java/com/example/cmdline:runner. Cú pháp của chúng như sau:

//path/to/package:target-name

Nếu mục tiêu là mục tiêu quy tắc, thì path/to/package là đường dẫn đến thư mục chứa tệp BUILD và target-name là tên bạn đặt cho mục tiêu trong tệp BUILD (thuộc tính name). Nếu mục tiêu là mục tiêu tệp , thì path/to/package là đường dẫn đến thư mục gốc của gói và target-name là tên của tệp mục tiêu, bao gồm cả đường dẫn đầy đủ.

Khi tham chiếu các mục tiêu ở thư mục gốc của kho lưu trữ, đường dẫn gói sẽ trống, chỉ cần sử dụng //:target-name. Khi tham chiếu các mục tiêu trong cùng một BUILD tệp, bạn thậm chí có thể bỏ qua giá trị nhận dạng thư mục gốc của không gian làm việc // và chỉ sử dụng :target-name.

Ví dụ: đối với các mục tiêu trong tệp java-tutorial/BUILD, bạn không phải chỉ định đường dẫn gói, vì thư mục gốc của không gian làm việc là chính một gói (//) và 2 nhãn mục tiêu của bạn chỉ là //:ProjectRunner và //:greeter.

Tuy nhiên, đối với các mục tiêu trong tệp //src/main/java/com/example/cmdline/BUILD, bạn phải chỉ định đường dẫn gói đầy đủ của //src/main/java/com/example/cmdline và nhãn mục tiêu của bạn là //src/main/java/com/example/cmdline:runner.

Đóng gói mục tiêu Java để triển khai

Bây giờ, hãy đóng gói một mục tiêu Java để triển khai bằng cách tạo tệp nhị phân với tất cả các phần phụ thuộc thời gian chạy. Điều này cho phép bạn chạy tệp nhị phân bên ngoài môi trường phát triển.

Như bạn nhớ, quy tắc tạo java_binary tạo ra một .jar và một tập lệnh shell trình bao bọc. Hãy xem nội dung của runner.jar bằng lệnh sau:

jar tf bazel-bin/src/main/java/com/example/cmdline/runner.jar

Nội dung là:

META-INF/
META-INF/MANIFEST.MF
com/
com/example/
com/example/cmdline/
com/example/cmdline/Runner.class

Như bạn có thể thấy, runner.jar chứa Runner.class, nhưng không chứa phần phụ thuộc, Greeting.class. Tập lệnh runner mà Bazel tạo sẽ thêm greeter.jar vào đường dẫn lớp, vì vậy, nếu bạn để nguyên như thế này, tập lệnh sẽ chạy cục bộ, nhưng tập lệnh sẽ không chạy độc lập trên một máy khác. May mắn là quy tắc java_binary cho phép bạn tạo một tệp nhị phân có thể triển khai, khép kín. Để tạo tệp nhị phân này, hãy thêm _deploy.jar vào tên mục tiêu:

bazel build //src/main/java/com/example/cmdline:runner_deploy.jar

Bazel tạo ra kết quả đầu ra tương tự như sau:

INFO: Found 1 target...
Target //src/main/java/com/example/cmdline:runner_deploy.jar up-to-date:
  bazel-bin/src/main/java/com/example/cmdline/runner_deploy.jar
INFO: Elapsed time: 1.700s, Critical Path: 0.23s

Bạn vừa tạo runner_deploy.jar, có thể chạy độc lập bên ngoài môi trường phát triển vì tệp này chứa các phần phụ thuộc thời gian chạy bắt buộc. Hãy xem nội dung của JAR độc lập này bằng cùng một lệnh như trước:

jar tf bazel-bin/src/main/java/com/example/cmdline/runner_deploy.jar

Nội dung bao gồm tất cả các lớp cần thiết để chạy:

META-INF/
META-INF/MANIFEST.MF
build-data.properties
com/
com/example/
com/example/cmdline/
com/example/cmdline/Runner.class
com/example/Greeting.class

Tài liệu đọc thêm

Để biết thêm thông tin, hãy xem:

rules_jvm_external để biết các quy tắc quản lý các phần phụ thuộc Maven bắc cầu.
Phần phụ thuộc bên ngoài để tìm hiểu thêm về cách sử dụng kho lưu trữ cục bộ và kho lưu trữ từ xa.
Các quy tắc khác để tìm hiểu thêm về Bazel.
Hướng dẫn tạo C++ để bắt đầu tạo dự án C++ bằng Bazel.
Hướng dẫn về ứng dụng Android và ứng dụng iOS) để bắt đầu với tạo ứng dụng di động cho Android và iOS bằng Bazel.

Chúc bạn tạo thành công!

Hướng dẫn về Bazel: Xây dựng dự án Java Sử dụng bộ sưu tập để sắp xếp ngăn nắp các trang Lưu và phân loại nội dung dựa trên lựa chọn ưu tiên của bạn.

Kiến thức bạn sẽ học được

Trước khi bắt đầu

Cài đặt Bazel

Cài đặt JDK

Tải dự án mẫu

Tạo bằng Bazel

Thiết lập không gian làm việc

Tìm hiểu về tệp BUILD

Tạo dự án

Xem xét biểu đồ phần phụ thuộc

Tinh chỉnh bản dựng Bazel

Chỉ định nhiều mục tiêu tạo

Sử dụng nhiều gói

Sử dụng nhãn để tham chiếu các mục tiêu

Đóng gói mục tiêu Java để triển khai

Tài liệu đọc thêm

Hướng dẫn về Bazel: Xây dựng dự án Java