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

Báo cáo vấn đềopen_in_new Xem nguồnopen_in_new Nightly/3}

Giới thiệu

Bạn mới sử dụng Bazel? Bạn đã tìm đến đúng nơi. Hãy làm theo hướng dẫn Tạo bản dựng đầu tiên này để xem phần giới thiệu được đơn giản hoá về cách sử dụng Bazel. Hướng dẫn này định nghĩa các thuật ngữ chính khi chúng được dùng trong ngữ cảnh của Bazel, đồng thời hướng dẫn bạn các khái niệm cơ bản về quy trình làm việc của 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 lại lấy dự án C++ làm ví dụ và cung cấp các nguyên tắc cũng như 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 đoạn mã 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 chiến dịch:

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 tập hợp tệp, mỗi tập 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 sao chép 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 định nghĩa một số điều khoản và thiết lập không gian làm việc.

Bắt đầu

Thiết lập không gian làm việc

Trước khi tạo 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. Thư viện này cũng chứa các tệp quan trọng sau:

• WORKSPACE file xác định thư mục và nội dung trong 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 ở 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 WORKSPACE trong thư mục đó. Theo 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 xem thêm thông tin chi tiết về các quy tắc không gian làm việc trong hướng dẫn này.

Tìm hiểu về tệp BUILD

Tệp BUILD chứa một số loại hướng dẫn cho Bazel. Mỗi tệp BUILD yêu cầu ít nhất một quy tắc dưới dạng một tập hợp lệnh. Tập lệnh này sẽ cho Bazel biết cách tạo đầu ra mong muốn, chẳng hạn như tệp nhị phân hoặc thư viện có thể thực thi. Mỗi thực thể của quy tắc bản dựng trong tệp BUILD được gọi là một mục tiêu và trỏ đến một tập hợp 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 này, mục tiêu hello-world tạo thực thể 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 không có phần phụ thuộc.

Tóm tắt: bắt đầu

Bây giờ, bạn đã quen với một số thuật ngữ chính, cũng như ý nghĩa của những thuật ngữ đó trong bối cảnh của dự án này và Bazel nói chung. Trong phần tiếp theo, bạn sẽ xây dựng và kiểm thử Giai đoạn 1 của dự án.

Giai đoạn 1: một mục tiêu duy nhất, một gói duy nhất

Đã đến lúc xây dựng phần đầu tiên của dự án. Để tham khảo hình ảnh, 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 tương ứng với gốc của không gian làm việc và hello-world là tên mục tiêu trong tệp BUILD.

Bazel tạo ra thành phần có dạng 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 của mình. Bazel đặt các kết quả đầu ra của bản dựng vào thư mục bazel-bin tại thư mục gốc của không gian làm việc.

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

bazel-bin/main/hello-world

Do đó, hệ thống sẽ in thông báo "Hello world".

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

Tóm tắt: giai đoạn 1

Giờ thì bạn đã hoàn thành bản dựng đầu tiên, bạn đã có ý tưởng cơ bản về cấu trúc 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 duy nhất là đủ cho các dự án nhỏ, nhưng bạn có thể muốn chia các dự án lớn hơn thành nhiều mục tiêu và gói. Điều này cho phép các bản dựng gia tăng nhanh chóng – tức là Bazel chỉ xây dựng lại những nội dung thay đổi – và tăng tốc độ xây dựng bằng cách xây dựng nhiều phần của dự án cùng một lúc. Giai đoạn này của hướng dẫn sẽ thêm một mục tiêu và giai đoạn tiếp theo sẽ thêm một gói.

Đây là thư mục mà bạn đang xử lý cho Giai đoạn 2:

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

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

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 tạo tệp nhị phân hello-world. Thuộc tính deps trong mục tiêu hello-world cho Bazel biết rằng cần phải có thư viện hello-greet để tạo tệp nhị phân hello-world.

Trước khi có thể tạo phiên bản mới này của dự án, 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 tạo ra thành phần 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 và trả về một “Hello world” khác:

bazel-bin/main/hello-world

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

Nhìn vào biểu đồ phần phụ thuộc, bạn có thể thấy hello-world phụ thuộc vào các dữ liệu đầu vào tương tự như trước đây, nhưng cấu trúc của bản dựng lại khác:

Tóm tắt: giai đoạn 2

Lúc này, bạn đã xây dựng 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), tệp này sẽ tạo thêm 2 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 khác và xây dựng 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 rõ ràng mục tiêu //lib:hello-time trong lib/BUILD 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 chặn các vấn đề như thư viện chứa thông tin triển khai chi tiết bị rò rỉ vào các API công khai.

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

cd  ../stage3

Một lần nữa, hãy chạy lệnh sau:

bazel build //main:hello-world

Bazel tạo ra thành phần có dạng 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 tra tệp nhị phân cuối cùng của hướng dẫn này để biết thông báo Hello world cuối cùng:

bazel-bin/main/hello-world

Tóm tắt: giai đoạn 3

Hiện tại, bạn đã xây dựng dự án dưới dạng 2 gói với 3 mục tiêu và đã nắm được các phần phụ thuộc giữa các gói đó. Điều này giúp bạn có đủ kiến thức để tiếp tục và xây dựng các dự án trong tương lai bằng Bazel. Trong phần tiếp theo, hãy xem cách tiếp tục hành trình Bazel của bạn.

Các bước tiếp theo

Hiện bạn đã hoàn thành bản dựng cơ bản đầu tiên với Bazel, nhưng đây mới chỉ là khởi đầu. Dưới đây là một số tài nguyên khác để tiếp tục tìm hiểu cùng Bazel:

• Để tiếp tục tập trung vào C++, hãy đọc về các trường hợp sử dụng bản dựng C++ phổ biến.
• 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 kho lưu trữ từ xa, hãy đọc về các 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 tạo dựng thành công!