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Bazel 教學課程：建構 Android 應用程式

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本教學課程說明如何使用 Bazel 建構簡易的 Android 應用程式。

Bazel 支援使用 Android 規則。

本教學課程的適用對象為 Windows、macOS 和 Linux 使用者，而非需要有 Bazel 或 Android 應用程式開發經驗。您不一定要並撰寫任何 Android 程式碼

課程內容

在本教學課程中，您會瞭解如何執行下列作業：

安裝 Bazel 和 Android Studio 來設定環境下載範例專案
設定包含原始碼的 Bazel 工作區以及 WORKSPACE 檔案，用於識別應用程式的工作區目錄
更新 WORKSPACE 檔案，加入所需必要參照外部依附元件 (例如 Android SDK)
建立 BUILD 檔案。
使用 Bazel 建構應用程式。
在 Android 模擬器或實體裝置上部署及執行應用程式。

事前準備

安裝 Bazel

開始教學課程前，請先安裝下列軟體：

Bazel按照安裝操作說明進行安裝。
Android Studio：如要安裝，請按照這裡的步驟下載 Android 手機 Studio。執行設定精靈以下載 SDK 並設定環境。
(選用) Git.使用 git 下載 Android 應用程式專案。

取得範例專案

針對範例專案，請在下列位置使用基本 Android 應用程式專案： Bazel 的範例存放區。

此應用程式有單一按鈕，可在使用者點選時列印問候語：

按鈕問候語

圖 1. Android 應用程式按鈕問候語。

使用 git 複製存放區 (或下載 ZIP 檔案) 直接)：

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

本教學課程的範例專案位於 examples/android/tutorial。適用對象在教學課程的其餘部分，您將在這個目錄中執行指令。

查看來源檔案

查看應用程式的來源檔案。

.
├── README.md
└── src
    └── main
        ├── AndroidManifest.xml
        └── java
            └── com
                └── example
                    └── bazel
                        ├── AndroidManifest.xml
                        ├── Greeter.java
                        ├── MainActivity.java
                        └── res
                            ├── layout
                            │   └── activity_main.xml
                            └── values
                                ├── colors.xml
                                └── strings.xml

主要檔案和目錄如下：

名稱	位置
Android 資訊清單檔案	`src/main/AndroidManifest.xml`和`src/main/java/com/example/bazel/AndroidManifest.xml`
Android 來源檔案	`src/main/java/com/example/bazel/MainActivity.java`和`Greeter.java`
資源檔案目錄	`src/main/java/com/example/bazel/res/`

使用 Bazel 進行建構

設定工作區

工作區是包含一或多項軟體專案的來源檔案，並在 WORKSPACE 檔案中找到也不必擔心

WORKSPACE 檔案可能沒有任何內容，或是包含外部參照依附元件。

首先，請執行下列指令來建立空白的 WORKSPACE 檔案：

作業系統	指令
Linux、macOS	`touch WORKSPACE`
Windows (命令提示字元)	`type nul > WORKSPACE`
Windows (PowerShell)	`New-Item WORKSPACE -ItemType file`

執行 Bazel

現在您可以使用下列指令檢查 Bazel 是否正常執行：

bazel info workspace

如果 Bazel 輸出目前目錄的路徑，就可以出發了！如果 WORKSPACE 檔案不存在，系統會顯示類似下方的錯誤訊息：

ERROR: The 'info' command is only supported from within a workspace.

與 Android SDK 整合

Bazel 必須執行 Android SDK 建構工具建構應用程式這表示您需要在 WORKSPACE 檔案，讓 Bazel 知道要在哪裡找到這些內容。

在 WORKSPACE 檔案中新增下列程式碼：

android_sdk_repository(name = "androidsdk")

這會在 ANDROID_HOME 參照的路徑中使用 Android SDK 環境變數，並自動偵測最高 API 級別安裝於該位置的最新版建構工具。

您可以將 ANDROID_HOME 變數設為 Android SDK 的位置。尋找使用 Android Studio 的 SDK 執行已安裝 SDK 的路徑經理。假設 SDK 安裝在預設位置，您可以使用下列設定 ANDROID_HOME 變數的指令：

作業系統	指令
Linux	`export ANDROID_HOME=$HOME/Android/Sdk/`
macOS	`export ANDROID_HOME=$HOME/Library/Android/sdk`
Windows (命令提示字元)	`set ANDROID_HOME=%LOCALAPPDATA%\Android\Sdk`
Windows (PowerShell)	`$env:ANDROID_HOME="$env:LOCALAPPDATA\Android\Sdk"`

上述指令只會為目前的殼層工作階段設定變數。要求請執行以下指令：

作業系統	指令
Linux	`echo "export ANDROID_HOME=$HOME/Android/Sdk/" >> ~/.bashrc`
macOS	`echo "export ANDROID_HOME=$HOME/Library/Android/Sdk/" >> ~/.bashrc`
Windows (命令提示字元)	`setx ANDROID_HOME "%LOCALAPPDATA%\Android\Sdk"`
Windows (PowerShell)	`[System.Environment]::SetEnvironmentVariable('ANDROID_HOME', "$env:LOCALAPPDATA\Android\Sdk", [System.EnvironmentVariableTarget]::User)`

您也可以明確指定 Android SDK 的絕對路徑加入 path、API 級別，以及要使用的建構工具版本。 api_level 和 build_tools_version 屬性。如果 api_level 和未指定build_tools_version，android_sdk_repository 規則會請使用 SDK 中提供的最新版本。您可以指定任何只要這些屬性存在於 SDK 中範例：

android_sdk_repository(
    name = "androidsdk",
    path = "/path/to/Android/sdk",
    api_level = 25,
    build_tools_version = "30.0.3"
)

在 Windows 上，請注意，path 屬性必須使用混合樣式路徑，是具有正斜線的 Windows 路徑：

android_sdk_repository(
    name = "androidsdk",
    path = "c:/path/to/Android/sdk",
)

選用：如要將原生程式碼編譯至 Android 應用程式，您必須您還需要下載 Android NDK 並在 WORKSPACE 檔案中加入下列程式碼，讓 Bazel 知道可以找到該檔案的位置：

android_ndk_repository(name = "androidndk")

與 android_sdk_repository 類似，系統會推論 Android NDK 的路徑來自 ANDROID_NDK_HOME 環境變數。路徑只要在 android_ndk_repository 上使用 path 屬性明確指定即可。

詳情請參閱將 Android 原生開發套件與 Bazel。

api_level 是 SDK 和 NDK 的 Android API 版本 target - 例如，Android 6.0 為 23，Android 7.1 則為 25。如果不是已明確設定，api_level 預設為 android_sdk_repository和android_ndk_repository。

您不需要將 SDK 和 NDK 的 API 級別設為相同的值。這個頁面包含從 Android 版本到支援 NDK 的 API 級別的對應表。

建立 BUILD 檔案

BUILD 檔案說明關聯和建構輸出內容組合之間，例如從 aapt 編譯的 Android 資源，或是 javac 的類別檔案及其依附元件。這些依附元件可能是工作區或其他建構輸出內容中的來源檔案 (Java、C++)。BUILD 個檔案使用的語言是 Starlark。

BUILD 檔案是 Bazel 中稱為套件階層的概念的一部分。套件階層是疊加目錄的邏輯結構主要容器結構每個套件都是包含一組相關來源檔案的目錄 (及其子目錄) 和 BUILD 檔案套件也包括任何子目錄，但不包括包含自己的 BUILD 檔案的檔案。「套件名稱」是相對於 WORKSPACE 的 BUILD 檔案。

請注意，Bazel 的套件階層在概念上與 Java 程式碼不同 Android 應用程式目錄的套件階層，其中 BUILD 檔案但目錄的組織方式可能完全相同。

針對本教學課程中的簡易 Android 應用程式，src/main/ 中的來源檔案當中包含單一 Bazel 套件較複雜的專案可能包含許多巢狀結構套件

新增 android_library 規則

BUILD 檔案包含多種不同類型的 Bazel 宣告。最重要的類型是建構規則 Bazel 如何從一組來源建構中繼或最終軟體輸出內容或其他依附元件Bazel 提供了兩項建構規則 android_library 和 android_binary，您可以用來建構 Android 應用程式

在本教學課程中，您將先使用 android_library 規則，指示 Bazel 建構 Android 程式庫模組應用程式原始碼和資源檔案中。接下來，您會使用 android_binary 規則告知 Bazel 如何建構 Android 應用程式套件。

在 src/main/java/com/example/bazel 目錄中建立新的 BUILD 檔案。並宣告新的 android_library 目標：

src/main/java/com/example/bazel/BUILD：

package(
    default_visibility = ["//src:__subpackages__"],
)

android_library(
    name = "greeter_activity",
    srcs = [
        "Greeter.java",
        "MainActivity.java",
    ],
    manifest = "AndroidManifest.xml",
    resource_files = glob(["res/**"]),
)

android_library 建構規則包含一組屬性，用來指定 Bazel 需要從來源檔案建構程式庫模組所需的資訊。另請注意，規則名稱是 greeter_activity。透過在 android_binary 規則中使用此名稱做為依附元件的規則。

新增 android_binary 規則

android_binary 規則建構應用程式的 Android 應用程式套件 (.apk 檔案)。

在 src/main/ 目錄中建立新的 BUILD 檔案。並宣告新的 android_binary 目標：

src/main/BUILD：

android_binary(
    name = "app",
    manifest = "AndroidManifest.xml",
    deps = ["//src/main/java/com/example/bazel:greeter_activity"],
)

這裡的 deps 屬性參照 greeter_activity 規則的輸出內容您已新增至上述 BUILD 檔案。也就是說，當 Bazel 建構了其輸出內容會先檢查已建立 greeter_activity 程式庫規則，並已更新為最新狀態。如果沒有，Bazel 建構應用程式，然後使用該輸出內容建構應用程式套件檔案。

現在請儲存並關閉檔案。

建構應用程式

請嘗試建構應用程式！執行下列指令來建構 android_binary目標：

bazel build //src/main:app

build 子指令會指示 Bazel 建構下一個目標目標被指定為內部建構規則的名稱 BUILD 檔案及工作區相對路徑目錄。在這個範例中，目標為 app，套件路徑為 //src/main/。

請注意，有時您可以省略套件路徑或目標名稱，實際情況取決於找到目前的工作目錄，以及目標名稱。如要進一步瞭解目標標籤和路徑，請參閱標籤。

Bazel 就會開始建構範例應用程式。在建構程序中看起來會像這樣：

INFO: Analysed target //src/main:app (0 packages loaded, 0 targets configured).
INFO: Found 1 target...
Target //src/main:app up-to-date:
  bazel-bin/src/main/app_deploy.jar
  bazel-bin/src/main/app_unsigned.apk
  bazel-bin/src/main/app.apk

找出建構輸出內容

Bazel 會將中繼與最終建構作業的輸出內容放在集合中每個工作區每個使用者、每個工作區的輸出目錄這些目錄會互相連結從以下位置存取專案目錄頂層： WORKSPACE 為：

bazel-bin 會儲存二進位執行檔和其他可執行的建構輸出內容
bazel-genfiles 會儲存 Bazel 規則
bazel-out 會儲存其他類型的建構輸出內容

Bazel 會儲存使用 android_binary 規則產生的 Android .apk 檔案位於 bazel-bin/src/main 目錄，子目錄名稱為 src/main 衍生自 Bazel 套件的名稱

在命令提示字元中，列出此目錄的內容並找出 app.apk 檔案：

作業系統	指令
Linux、macOS	`ls bazel-bin/src/main`
Windows (命令提示字元)	`dir bazel-bin\src\main`
Windows (PowerShell)	`ls bazel-bin\src\main`

執行應用程式

您現在可以前往以下網址，將應用程式部署至已連結的 Android 裝置或模擬器：使用 bazel mobile-install 指令建立指令列。這項指令會使用 Android Debug Bridge (adb)，以便與裝置通訊。您必須設定確認裝置使用 adb，請按照 Android Debug 中的操作說明橋接。個人中心您也可以在 Android 模擬器上安裝應用程式在執行下方指令前，請確認模擬器正在執行。

輸入下列指令：

bazel mobile-install //src/main:app

接著，尋找並啟動「Bazel Tutorial App」：

Bazel 教學課程應用程式

圖 2. Bazel 教學課程應用程式。

恭喜！您已安裝第一個透過 Bazel 建立的 Android 應用程式。

請注意，mobile-install 子指令也支援 --incremental 旗標，可用於僅部署應用程式內自上次部署後有變更的部分。

它也支援使用 --start_app 標記，在以下情況時立即啟動應用程式：安裝中。