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

Giới thiệu

Bạn mới sử dụng Bazel? Bạn đã đến đúng nơi rồi. Hãy làm theo hướng dẫn này về Bản dựng đầu tiên để xem phần giới thiệu đơn giản về cách sử dụng Bazel. Hướng dẫn này xác định các thuật ngữ chính khi chúng được dùng trong ngữ cảnh của Bazel và hướng dẫn bạn những kiến thức cơ bản về quy trình làm việc của Bazel. Bắt đầu bằng những công cụ cần thiết, bạn sẽ xây dựng và chạy 3 dự án có độ phức tạp tăng dần, đồng thời tìm hiểu cách thức và lý do khiến các dự án này 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 một dự án C++ làm ví dụ và cung cấp các nguyên tắc chung cũng như quy trình 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 cấu trúc của báo cáo ở bên dưới:

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 3 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. Trong giai đoạn thứ hai, bạn sẽ tạo cả tệp nhị phân và thư viện từ một gói duy nhất. Ở giai đoạn thứ ba và cũng là giai đoạn cuối cùng, bạn sẽ tạo một dự án có nhiều gói và tạo dự án đó với nhiều mục tiêu.

Tóm tắt: Giới thiệu

Bằng cách cài đặt Bazel (và Git) cũng như sao chép kho lưu trữ cho hướng dẫn này, bạn đã đặt nền tảng cho bản dựng đầu tiên của mình bằng Bazel. Tiếp tục 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 cho dự án đó. Không gian làm việc là một thư mục chứa các tệp nguồn của dự án và đầu ra của bản dựng Bazel. Thư mục này cũng chứa các tệp quan trọng sau:

• WORKSPACE file , xác định thư mục và nội dung của thư mục đó là một không gian làm việc Bazel và nằm ở gốc của cấu trúc thư mục 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. (Thông tin khác về các gói sẽ có 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. Trong phạm vi hướng dẫn này, tệp WORKSPACE đã có sẵn ở mỗi giai đoạn.

NOTE: Khi Bazel tạo dự án, tất cả các 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 của không gian làm việc trong hướng dẫn này.

Tìm hiểu về tệp BUILD

Tệp BUILD chứa nhiều loại chỉ dẫn khác nhau cho Bazel. Mỗi tệp BUILD đều yêu cầu ít nhất một rule (quy tắc) dưới dạng một tập hợp các chỉ dẫn, cho Bazel biết cách tạo các đầu ra mong muốn, chẳng hạn như các tệp nhị phân thực thi hoặc thư viện. Mỗi phiên bản của một quy tắc bản dựng trong tệp BUILD được gọi là một 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.

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

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

Trong ví dụ của chúng ta, đích hello-world sẽ khởi tạo 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.

Tóm tắt: bắt đầu

Giờ đây, bạn đã nắm được một số thuật ngữ chính và ý nghĩa của chúng trong bối cảnh của dự án này và Bazel nói chung. Trong phần tiếp theo, bạn sẽ tạo 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 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 đến thư mục cpp-tutorial/stage1:

cd cpp-tutorial/stage1

Tiếp theo, hãy chạy:

bazel build //main:hello-world

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

Bazel tạo ra một kết quả 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. Bazel đặt các kết quả đầu ra của bản dựng vào thư mục bazel-bin ở gốc của không gian làm việc.

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

bazel-bin/main/hello-world

Thao tác này sẽ dẫn đến thông báo "Hello world" được in.

Sau 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. Trong giai đoạn tiếp theo, bạn sẽ tăng độ phức tạp bằng cách thêm một mục tiêu khác.

Giai đoạn 2: nhiều mục tiêu xây dựng

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. Điều này cho phép 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 sẽ 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 (bằng cách 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 cần 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

Giờ đây, bạn có thể tạo tệp nhị phân mới bằng lệnh quen thuộc sau:

bazel build //main:hello-world

Một lần nữa, Bazel tạo ra một kết quả có dạng 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

Giờ đây, bạn có thể kiểm thử tệp nhị phân vừa tạo, tệp này sẽ 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 một đầu vào bổ sung có tên là hello-greet:

Tóm tắt: giai đoạn 2

Giờ đây, bạn đã tạo dự án có 2 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 nữa và thêm một gói khác.

Giai đoạn 3: nhiều gói

Giai đoạn tiếp theo này sẽ thêm một lớp phức tạp khác và tạo một dự án có nhiều gói. Hãy xem cấu trúc và nội dung của thư mục cpp-tutorial/stage3 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 rằng hiện có 2 thư mục con và mỗi thư mục con chứa một tệp BUILD. Do đó, đối với Bazel, không gian làm việc hiện chứa hai 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 trong biểu đồ phần phụ thuộc:

Để bản dựng thành công, bạn hãy đặt mục tiêu //lib:hello-time trong lib/BUILD hiển thị rõ ràng cho các mục tiêu trong main/BUILD bằng cách sử dụng thuộc tính hiển thị. Điều này là do theo mặc định, các mục tiêu chỉ hiển thị cho 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 chi tiết về việc triển khai bị rò rỉ vào các 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

Một lần nữa, hãy chạy lệnh sau:

bazel build //main:hello-world

Bazel tạo ra một kết quả 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 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 2 gói có 3 mục tiêu và hiểu rõ các phần phụ thuộc giữa chúng. 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 Bazel.

Các bước tiếp theo

Giờ đây, bạn đã hoàn tất bản dựng cơ bản đầu tiên bằng Bazel, nhưng đây chỉ là bước khởi đầu. Sau đây là một số tài nguyên khác để bạn tiếp tục học 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 hướng dẫn cho Java, ứng dụng Android hoặc ứng dụng iOS).
• Để tìm hiểu thêm về cách sử dụng kho lưu trữ cục bộ và 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 xây dựng vui vẻ!