Hướng dẫn của Bazel: Xây dựng dự án C++

Giới thiệu

Bạn mới sử dụng Bazel? Bạn đã tìm đến đúng nơi. Hãy làm theo hướng dẫn về Bản dựng đầu tiên này để biết nội dung giới thiệu đơn giản về cách sử dụng Bazel. Hướng dẫn này xác định các thuật ngữ chính khi chúng được sử dụng trong ngữ cảnh của Bazel và hướng dẫn bạn về các kiến thức cơ bản của quy trình công việc Bazel. Bắt đầu với các công cụ cần thiết, bạn sẽ xây dựng và chạy 3 dự án với độ phức tạp ngày càng cao, đồng thời tìm hiểu cách thức và lý do khiến các dự án đó trở nên phức tạp hơn.

Mặc dù Bazel là một hệ thống xây dựng hỗ trợ các bản dựng đa ngôn ngữ, nhưng hướng dẫn này sử dụng dự án C++ làm ví dụ và cung cấp các nguyên tắc và quy trình chung áp dụng cho hầu hết các ngôn ngữ.

Thời gian hoàn thành ước tính: 30 phút.

Điều kiện tiên quyết

Bắt đầu bằng cách cài đặt Bazel, nếu bạn chưa cài đặt. Hướng dẫn này sử dụng Git để kiểm soát nguồn, vì vậy, để có kết quả tốt nhất, hãy cài đặt Git.

Tiếp theo, hãy truy xuất dự án mẫu từ kho lưu trữ GitHub của Bazel bằng cách chạy lệnh sau trong công cụ dòng lệnh mà bạn chọn:

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

Dự án mẫu cho hướng dẫn này nằm trong thư mục examples/cpp-tutorial.

Hãy xem phần dưới đây để biết cấu trúc của huy hiệu:

examples
└── cpp-tutorial
    ├──stage1
    │  ├── main
    │  │   ├── BUILD
    │  │   └── hello-world.cc
    │  └── WORKSPACE
    ├──stage2
    │  ├── main
    │  │   ├── BUILD
    │  │   ├── hello-world.cc
    │  │   ├── hello-greet.cc
    │  │   └── hello-greet.h
    │  └── WORKSPACE
    └──stage3
       ├── main
       │   ├── BUILD
       │   ├── hello-world.cc
       │   ├── hello-greet.cc
       │   └── hello-greet.h
       ├── lib
       │   ├── BUILD
       │   ├── hello-time.cc
       │   └── hello-time.h
       └── WORKSPACE

Có ba nhóm tệp, mỗi nhóm đại diện cho một giai đoạn trong hướng dẫn này. Trong giai đoạn đầu tiên, bạn sẽ tạo một mục tiêu duy nhất nằm trong một gói duy nhất. Ở giai đoạn thứ hai, bạn sẽ tạo cả tệp nhị phân và thư viện từ một gói duy nhất. Trong giai đoạn thứ ba và cuối cùng, bạn sẽ tạo một dự án có nhiều gói và xây dựng dự án đó với nhiều mục tiêu.

Tóm tắt: Giới thiệu

Bằng cách cài đặt Bazel (và Git) và nhân bản kho lưu trữ cho hướng dẫn này, bạn đã đặt nền tảng cho bản dựng đầu tiên của mình bằng Bazel. Hãy chuyển sang phần tiếp theo để xác định một số thuật ngữ và thiết lập không gian làm việc.

Bắt đầu

Thiết lập không gian làm việc

Trước khi có thể tạo một dự án, bạn cần thiết lập không gian làm việc của dự án đó. Không gian làm việc là một thư mục lưu giữ các tệp nguồn của dự án và dữ liệu đầu ra của bản dựng của Bazel. Tệp này cũng chứa các tệp quan trọng sau:

• WORKSPACE file xác định thư mục và nội dung của thư mục đó là không gian làm việc Bazel và nằm ở gốc của cấu trúc thư mục của dự án.
• Một hoặc nhiều BUILD files cho Bazel biết cách tạo các phần khác nhau của dự án. Một thư mục trong không gian làm việc chứa tệp BUILD là một gói. (Tìm hiểu thêm về các gói trong phần sau của hướng dẫn này.)

Trong các dự án sau này, để chỉ định một thư mục làm không gian làm việc Bazel, hãy tạo một tệp trống có tên là WORKSPACE trong thư mục đó. Đối với mục đích của hướng dẫn này, tệp WORKSPACE đã có trong mỗi giai đoạn.

LƯU Ý: Khi Bazel tạo dự án, tất cả dữ liệu đầu vào 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. Bạn có thể tìm thêm thông tin chi tiết về quy tắc của không gian làm việc trong hướng dẫn này.

Tìm hiểu về tệp BUILD

Tệp BUILD chứa một số loại hướng dẫn khác nhau cho Bazel. Mỗi tệp BUILD yêu cầu ít nhất một quy tắc dưới dạng một tập hợp hướng dẫn, cho Bazel biết cách tạo ra kết quả mong muốn, chẳng hạn như các tệp nhị phân hoặc thư viện có thể thực thi. Mỗi thực thể của quy tắc bản dựng trong tệp BUILD được gọi là mục tiêu và trỏ đến một nhóm tệp nguồn và phần phụ thuộc cụ thể. Một mục tiêu cũng có thể trỏ đến các mục tiêu khác.

Hãy xem tệp BUILD trong thư mục cpp-tutorial/stage1/main:

cc_binary(
    name = "hello-world",
    srcs = ["hello-world.cc"],
)

Trong ví dụ của chúng tôi, mục tiêu hello-world tạo bản sao cho cc_binary rule tích hợp của Bazel. Quy tắc này yêu cầu Bazel tạo một tệp nhị phân thực thi độc lập từ tệp nguồn hello-world.cc mà không có phần phụ thuộc nào.

Tóm tắt: bắt đầu

Giờ đây, bạn đã nắm được một số thuật ngữ chính và ý nghĩa của các thuật ngữ đó trong dự án này và nói chung về Bazel. Trong phần tiếp theo, bạn sẽ xây dựng và kiểm thử Giai đoạn 1 của dự án.

Giai đoạn 1: một mục tiêu, một gói

Đã đến lúc xây dựng phần đầu tiên của dự án. Để tham khảo trực quan, cấu trúc của phần Giai đoạn 1 của dự án là:

examples
└── cpp-tutorial
    └──stage1
       ├── main
       │   ├── BUILD
       │   └── hello-world.cc
       └── WORKSPACE

Chạy lệnh sau để chuyển sang thư mục cpp-tutorial/stage1:

cd cpp-tutorial/stage1

Tiếp theo, hãy chạy:

bazel build //main:hello-world

Trong nhãn mục tiêu, phần //main: là vị trí của tệp BUILD so với thư mục gốc của không gian làm việc và hello-world là tên mục tiêu trong tệp BUILD.

Bazel sẽ tạo ra một kết quả như sau:

INFO: Found 1 target...
Target //main:hello-world up-to-date:
  bazel-bin/main/hello-world
INFO: Elapsed time: 2.267s, Critical Path: 0.25s

Bạn vừa tạo mục tiêu Bazel đầu tiên. Bazel đặt đầu ra bản dựng trong thư mục bazel-bin ở thư mục gốc của không gian làm việc.

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

bazel-bin/main/hello-world

Thao tác này sẽ in thông báo "Hello world".

Dưới đây là biểu đồ phần phụ thuộc của Giai đoạn 1:

Tóm tắt: giai đoạn 1

Giờ đây, khi đã hoàn tất bản dựng đầu tiên, bạn đã có ý tưởng cơ bản về cấu trúc của một bản dựng. Ở giai đoạn tiếp theo, bạn sẽ tăng độ phức tạp bằng cách thêm một mục tiêu khác.

Giai đoạn 2: nhiều mục tiêu bản dựng

Mặc dù một mục tiêu là đủ cho các dự án nhỏ, nhưng bạn nên chia các dự án lớn hơn thành nhiều mục tiêu và gói. Điều này cho phép tạo các bản dựng gia tăng nhanh chóng – tức là Bazel chỉ tạo lại những gì đã thay đổi – và tăng tốc các bản dựng bằng cách tạo nhiều phần của một dự án cùng một lúc. Giai đoạn này của hướng dẫn thêm một mục tiêu và giai đoạn tiếp theo sẽ thêm một gói.

Đây là thư mục bạn đang làm việc cho Giai đoạn 2:

    ├──stage2
    │  ├── main
    │  │   ├── BUILD
    │  │   ├── hello-world.cc
    │  │   ├── hello-greet.cc
    │  │   └── hello-greet.h
    │  └── WORKSPACE

Hãy xem tệp BUILD trong thư mục cpp-tutorial/stage2/main bên dưới:

cc_library(
    name = "hello-greet",
    srcs = ["hello-greet.cc"],
    hdrs = ["hello-greet.h"],
)

cc_binary(
    name = "hello-world",
    srcs = ["hello-world.cc"],
    deps = [
        ":hello-greet",
    ],
)

Với tệp BUILD này, trước tiên, Bazel sẽ tạo thư viện hello-greet (sử dụng cc_library rule tích hợp của Bazel), sau đó là tệp nhị phân hello-world. Thuộc tính deps trong mục tiêu hello-world cho Bazel biết rằng thư viện hello-greet là bắt buộc để tạo tệp nhị phân hello-world.

Trước khi có thể tạo phiên bản mới của dự án này, bạn cần thay đổi thư mục, chuyển sang thư mục cpp-tutorial/stage2 bằng cách chạy:

cd ../stage2

Bây giờ, bạn có thể tạo tệp nhị phân mới bằng lệnh quen thuộc sau:

bazel build //main:hello-world

Một lần nữa, Bazel sẽ tạo ra một kết quả như sau:

INFO: Found 1 target...
Target //main:hello-world up-to-date:
  bazel-bin/main/hello-world
INFO: Elapsed time: 2.399s, Critical Path: 0.30s

Bây giờ, bạn có thể kiểm thử tệp nhị phân được tạo mới, tệp này trả về một “Hello world” khác:

bazel-bin/main/hello-world

Nếu bạn sửa đổi hello-greet.cc và tạo lại dự án, Bazel sẽ chỉ biên dịch lại tệp đó.

Khi xem biểu đồ phần phụ thuộc, bạn có thể thấy rằng hello-world phụ thuộc vào các đầu vào giống như trước đây, nhưng cấu trúc của bản dựng lại khác:

Tóm tắt: giai đoạn 2

Bây giờ, bạn đã tạo dự án với hai mục tiêu. Mục tiêu hello-world tạo một tệp nguồn và phụ thuộc vào một mục tiêu khác (//main:hello-greet), mục tiêu này tạo thêm hai tệp nguồn. Trong phần tiếp theo, hãy tiến thêm một bước và thêm một gói khác.

Giai đoạn 3: nhiều gói

Giai đoạn tiếp theo này sẽ thêm một lớp chức năng phức tạp khác và tạo một dự án có nhiều gói. Hãy xem cấu trúc và nội dung của thư mục cpp-tutorial/stage3 ở bên dưới:

└──stage3
   ├── main
   │   ├── BUILD
   │   ├── hello-world.cc
   │   ├── hello-greet.cc
   │   └── hello-greet.h
   ├── lib
   │   ├── BUILD
   │   ├── hello-time.cc
   │   └── hello-time.h
   └── WORKSPACE

Bạn có thể thấy hiện có hai thư mục con và mỗi thư mục chứa một tệp BUILD. Do đó, đối với Bazel, không gian làm việc hiện chứa 2 gói: lib và main.

Hãy xem tệp lib/BUILD:

cc_library(
    name = "hello-time",
    srcs = ["hello-time.cc"],
    hdrs = ["hello-time.h"],
    visibility = ["//main:__pkg__"],
)

Và tại tệp main/BUILD:

cc_library(
    name = "hello-greet",
    srcs = ["hello-greet.cc"],
    hdrs = ["hello-greet.h"],
)

cc_binary(
    name = "hello-world",
    srcs = ["hello-world.cc"],
    deps = [
        ":hello-greet",
        "//lib:hello-time",
    ],
)

Mục tiêu hello-world trong gói chính phụ thuộc vào mục tiêu hello-time trong gói lib (do đó, nhãn mục tiêu là //lib:hello-time) – Bazel biết điều này thông qua thuộc tính deps. Bạn có thể thấy điều này được phản ánh trong biểu đồ phần phụ thuộc:

Để tạo bản dựng thành công, bạn phải hiển thị mục tiêu //lib:hello-time trong lib/BUILD một cách rõ ràng cho các mục tiêu trong main/BUILD bằng cách sử dụng thuộc tính chế độ hiển thị. Nguyên nhân là do theo mặc định, các mục tiêu chỉ hiển thị 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 rỉ vào API công khai.

Bây giờ, hãy tạo phiên bản cuối cùng của dự án này. Chuyển sang thư mục cpp-tutorial/stage3 bằng cách chạy:

cd  ../stage3

Chạy lại lệnh sau:

bazel build //main:hello-world

Bazel sẽ tạo ra một kết quả như sau:

INFO: Found 1 target...
Target //main:hello-world up-to-date:
  bazel-bin/main/hello-world
INFO: Elapsed time: 0.167s, Critical Path: 0.00s

Bây giờ, hãy kiểm thử tệp nhị phân cuối cùng của hướng dẫn này để xem thông báo Hello world cuối cùng:

bazel-bin/main/hello-world

Tóm tắt: giai đoạn 3

Giờ đây, bạn đã tạo dự án dưới dạng hai gói với ba mục tiêu và hiểu rõ các phần phụ thuộc giữa các gói đó. Điều này giúp bạn có thể tiếp tục và tạo các dự án trong tương lai bằng Bazel. Trong phần tiếp theo, hãy xem cách tiếp tục hành trình khám phá về Bazel.

Các bước tiếp theo

Giờ đây, bạn đã hoàn tất bản dựng cơ bản đầu tiên bằng Bazel, nhưng đây mới chỉ là bước khởi đầu. Dưới đây là một số tài nguyên khác để bạn tiếp tục tìm hiểu về Bazel:

• Để tiếp tục tập trung vào C++, hãy đọc về các trường hợp sử dụng phổ biến của bản dựng C++.
• Để bắt đầu tạo các ứng dụng khác bằng Bazel, hãy xem các hướng dẫn dành cho Java, ứng dụng Android hoặc ứng dụng iOS).
• Để tìm hiểu thêm về cách làm việc với kho lưu trữ cục bộ và từ xa, hãy đọc bài viết về phần phụ thuộc bên ngoài.
• Để tìm hiểu thêm về các quy tắc khác của Bazel, hãy xem hướng dẫn tham khảo này.

Chúc bạn xây dựng vui vẻ!