Bazel チュートリアル: Android アプリを作成する

注: Android アプリのビルドに Bazel を使用する場合、既知の制限事項があります。既知の問題の一覧については、GitHub の team-Android ホットリストをご覧ください。Bazel チームとオープンソース ソフトウェア（OSS）のコントリビューターは既知の問題の解決に積極的に取り組んでいますが、Android Studio は Bazel プロジェクトを公式にはサポートしていません。

このチュートリアルでは、Bazel を使用してシンプルな Android アプリを作成する方法について説明します。

Bazel は、Android ルールを使用した Android アプリのビルドをサポートしています。

このチュートリアルは、Windows、macOS、Linux のユーザーを対象としており、Bazel または Android アプリ開発の経験は必要ありません。このチュートリアルでは、Android コードを記述する必要はありません。

学習内容

このチュートリアルでは、次の方法について学習します。

• Bazel と Android Studio をインストールし、サンプル プロジェクトをダウンロードして、環境をセットアップします。
• アプリのソースコードと、ワークスペース ディレクトリの最上位を識別する WORKSPACE ファイルを含む Bazel ワークスペースを設定します。
• 必要な外部依存関係（Android SDK など）への参照を含むように WORKSPACE ファイルを更新します。
• BUILD ファイルを作成します。
• Bazel を使用してアプリをビルドします。
• Android エミュレータまたは実機にアプリをデプロイして実行します。

始める前に

Bazel をインストールする

チュートリアルを開始する前に、次のソフトウェアをインストールします。

• Bazel。インストールするには、インストール手順に沿って操作してください。
• Android Studioインストールするには、Android Studio をダウンロードする手順に沿って操作します。設定ウィザードを実行して SDK をダウンロードし、環境を構成します。
• （省略可）Git。git を使用して Android アプリ プロジェクトをダウンロードします。

サンプル プロジェクトを取得する

サンプル プロジェクトには、Bazel のサンプル リポジトリにある基本的な Android アプリ プロジェクトを使用します。

このアプリには、クリックすると挨拶を表示するボタンが 1 つあります。

図 1. Android アプリボタンの挨拶。

git を使用してリポジトリのクローンを作成します（または、ZIP ファイルを直接ダウンロードします）。

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

このチュートリアルのサンプル プロジェクトは examples/android/tutorial にあります。チュートリアルの残りの部分では、このディレクトリでコマンドを実行します。

ソースファイルを確認する

アプリのソースファイルを確認します。

.
├── 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

主なファイルとディレクトリは次のとおりです。

Bazel を使用したビルド

ワークスペースを設定する

ワークスペースは、1 つ以上のソフトウェア プロジェクトのソースファイルを含むディレクトリで、そのルートに WORKSPACE ファイルがあります。

WORKSPACE ファイルは空にすることも、プロジェクトのビルドに必要な外部依存関係への参照を含めることもできます。

まず、次のコマンドを実行して空の WORKSPACE ファイルを作成します。

Bazel の実行

次のコマンドを使用して、Bazel が正しく実行されているかどうかを確認できます。

bazel info workspace

Bazel が現在のディレクトリのパスを出力したら、完了です。WORKSPACE ファイルが存在しない場合は、次のようなエラー メッセージが表示されることがあります。

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

Android SDK との統合

アプリをビルドするために、Bazel は Android SDK ビルドツールを実行する必要があります。そのため、Bazel がどこにあるかを把握できるように、WORKSPACE ファイルに情報を追加する必要があります。

WORKSPACE ファイルに次の行を追加します。

android_sdk_repository(name = "androidsdk")

これにより、ANDROID_HOME 環境変数で参照されるパスにある Android SDK が使用され、その場所にインストールされている最高の API レベルと最新バージョンのビルドツールが自動的に検出されます。

ANDROID_HOME 変数に Android SDK の場所を設定できます。Android Studio の SDK Manager を使用して、インストールされている SDK のパスを確認します。 SDK がデフォルトのロケーションにインストールされていると仮定すると、次のコマンドを使用して ANDROID_HOME 変数を設定できます。

上記のコマンドは、現在のシェル セッションにのみ変数を設定します。これを永続的にするには、次のコマンドを実行します。

path、api_level、build_tools_version 属性を含めることで、Android SDK の絶対パス、API レベル、使用するビルドツールのバージョンを明示的に指定することもできます。api_level と build_tools_version が指定されていない場合、android_sdk_repository ルールは SDK で利用可能な最新バージョンを使用します。これらの属性は、SDK に存在する限り、任意の組み合わせで指定できます。次に例を示します。

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

Windows では、path 属性には混合スタイルのパス、つまりスラッシュを含む Windows パスを使用する必要があります。

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

省略可: ネイティブ コードを Android アプリにコンパイルする場合は、Android NDK をダウンロードし、WORKSPACE ファイルに次の行を追加して、その場所を Bazel に指定する必要があります。

android_ndk_repository(name = "androidndk")

android_sdk_repository と同様に、Android NDK へのパスはデフォルトで ANDROID_NDK_HOME 環境変数から推測されます。パスは、android_ndk_repository の path 属性を使用して明示的に指定することもできます。

詳細については、Bazel で Android ネイティブ デベロッパー キットを使用するをご覧ください。

api_level は、SDK と NDK がターゲットとする Android API のバージョンです。たとえば、Android 6.0 の場合は 23、Android 7.1 の場合は 25 です。明示的に設定されていない場合、api_level はデフォルトで android_sdk_repository と android_ndk_repository で使用可能な最高の API レベルになります。

SDK と NDK の API レベルを同じ値に設定する必要はありません。こちらのページでは、Android リリースと NDK でサポートされている API レベルのマップを確認できます。

BUILD ファイルを作成する

BUILD ファイルには、aapt のコンパイル済み Android リソースや javac のクラスファイルなど、ビルド出力のセットとそれらの依存関係との関係が記述されます。これらの依存関係は、ワークスペース内のソースファイル（Java、C++）やその他のビルド出力です。BUILD ファイルは Starlark という言語で記述されています。

BUILD ファイルは、Bazel のパッケージ階層というコンセプトの一部です。パッケージ階層は、ワークスペースのディレクトリ構造をオーバーレイする論理構造です。各パッケージは、関連するソースファイルのセトと BUILD ファイルを含むディレクトリ（およびそのサブディレクトリ）です。パッケージには、独自の BUILD ファイルを含むサブディレクトリを除く、すべてのサブディレクトリも含まれます。パッケージ名は、WORKSPACE を基準とした BUILD ファイルのパスです。

Bazel のパッケージ階層は、ディレクトリが同じに編成されている場合でも、BUILD ファイルが配置されている Android アプリ ディレクトリの Java パッケージ階層とは概念的に異なります。

このチュートリアルのシンプルな Android アプリの場合、src/main/ のソースファイルは単一の Bazel パッケージで構成されます。より複雑なプロジェクトには、ネストされたパッケージが多数存在する場合があります。

android_library ルールを追加する

BUILD ファイルには、Bazel のさまざまなタイプの宣言が含まれています。最も重要なタイプはビルドルールで、ソースファイルのセットやその他の依存関係から中間または最終的なソフトウェア出力をビルドする方法を Bazel に指示します。Bazel には、Android アプリのビルドに使用できる 2 つのビルドルール（android_library と android_binary）が用意されています。

このチュートリアルでは、まず android_library ルールを使用して、アプリのソースコードとリソース ファイルから Android ライブラリ モジュールをビルドするよう Bazel に指示します。次に、android_binary ルールを使用して、Android アプリ パッケージのビルド方法を Bazel に指示します。

src/main/java/com/example/bazel ディレクトリに新しい BUILD ファイルを作成し、新しい android_library ターゲットを宣言します。

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 ビルドルールには、Bazel がソースファイルからライブラリ モジュールをビルドするために必要な情報を指定する一連の属性が含まれています。また、ルールの名前は greeter_activity です。この名前は、android_binary ルールの依存関係としてルールを参照するために使用します。

android_binary ルールを追加する

android_binary ルールは、アプリの Android アプリ パッケージ（.apk ファイル）をビルドします。

src/main/ ディレクトリに新しい BUILD ファイルを作成し、新しい android_binary ターゲットを宣言します。

src/main/BUILD:

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

ここで、deps 属性は、上記の BUILD ファイルに追加した greeter_activity ルールの出力を参照します。つまり、Bazel がこのルールの出力をビルドするときに、まず greeter_activity ライブラリ ルールの出力がビルドされ、最新の状態であるかどうかを確認します。存在しない場合は、Bazel がビルドし、その出力を使用してアプリケーション パッケージ ファイルをビルドします。

ファイルを保存して閉じます。

アプリをビルドする

アプリをビルドしてみてください。次のコマンドを実行して android_binary ターゲットをビルドします。

bazel build //src/main:app

build サブコマンドは、続くターゲットをビルドするように Bazel に指示します。ターゲットは、BUILD ファイル内のビルドルールの名前として、ワークスペース ディレクトリに対するパッケージパスとともに指定します。この例では、ターゲットは app、パッケージパスは //src/main/ です。

コマンドラインでの現在の作業ディレクトリとターゲットの名前によっては、パッケージパスまたはターゲット名を省略できる場合があります。ターゲット ラベルとパスの詳細については、ラベルをご覧ください。

Bazel がサンプルアプリのビルドを開始します。ビルドプロセス中、出力は次のようになります。

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

ビルド出力を見つける

Bazel は、中間ビルド オペレーションと最終ビルド オペレーションの両方の結果を、ユーザーごと、ワークスペースごとの出力ディレクトリのセットに格納します。これらのディレクトリは、プロジェクト ディレクトリの最上位にある次の場所からシンボリック リンクされています。ここで、WORKSPACE は次のとおりです。

• bazel-bin: バイナリ実行可能ファイルとその他の実行可能なビルド出力を保存します。
• bazel-genfiles には、Bazel ルールによって生成された中間ソースファイルが保存されます。
• bazel-out は他のタイプのビルド出力を格納します。

Bazel は、android_binary ルールを使用して生成された Android .apk ファイルを bazel-bin/src/main ディレクトリに保存します。サブディレクトリ名 src/main は Bazel パッケージの名前から派生します。

コマンド プロンプトで、このディレクトリの内容を一覧表示して、app.apk ファイルを探します。

アプリを実行する

これで、コマンドラインから bazel mobile-install コマンドを使用して、接続された Android デバイスまたはエミュレータにアプリをデプロイできるようになりました。このコマンドは、Android Debug Bridge（adb）を使用してデバイスと通信します。デプロイ前に、Android Debug Bridge の手順に沿って、adb を使用するようにデバイスをセットアップする必要があります。Android Studio に含まれている Android Emulator にアプリをインストールすることもできます。次のコマンドを実行する前に、エミュレータが実行されていることを確認します。

次の情報を入力します。

bazel mobile-install //src/main:app

次に、[Bazel チュートリアル アプリ] を見つけて起動します。

図 2. Bazel チュートリアル アプリ。

これで、これで、Bazel でビルドされた最初の Android アプリをインストールしました。

mobile-install サブコマンドは --incremental フラグもサポートしています。このフラグを使用すると、前回デプロイしてから変更されたアプリの部分のみをデプロイできます。

また、インストール時にアプリをすぐに起動するための --start_app フラグもサポートしています。

関連情報

詳しくは、次のページをご覧ください。

• GitHub で未解決の問題
• mobile-install の詳細
• rules_jvm_external を使用して、Maven リポジトリから AppCompat、Guava、JUnit などの外部依存関係を統合する
• robolectric-bazel 統合を使用して Robolectric テストを実行します。
• Android インストルメンテーション テストでアプリをテストする
• NDK を使用して C コードと C++ コードを Android アプリに統合する
• 次の Bazel サンプル プロジェクトをご覧ください。
  • Kotlin アプリ
  • Robolectric テスト
  • Espresso テスト

ぜひ活用してみてください。