近期有一个工作任务：按照某个规则，给Android应用设置一个在编译时自动生成的versionCode与versionName。
这一点倒是不奇怪，很多正式的应用都有自己的一套版本号管理。市面上什么某某应用几点零，就是这样的一个产物。
我这个任务的难度除了自动生成，还有一个附加条件：在Android项目中编译（通过Android.mk）和在Android Studio中编译（通过build.gradle）时，规则要保持一致。
这样就有意思多了。
versionCode与versionName
Android的APK会自带一个版本描述，这就是versionCode和versionName。其中，versionCode是一个int，应该是一个随着开发而持续增长的值，而versionName是一个String，这是给人看的版本号。
versionName在开发过程中可以起到辨识作用，方便开发工程师与其他团队的人交流，也是用户直接可见的。比如某个问题是某某版本上出现的，某个功能是某某版本添加的。
versionCode在人的圈子里其实没太大作用，但是它是Android系统真正使用的值。在更新时，新的版本versionCode不能比原来的小，否则更新会失败。另外要注意，int是有上限的，不能太乱来。
versionCode和versionName，直接体现在APK中的AndroidManifest.xml文件中。可以通过以下命令查看：
aapt dump badging PATH/TO/YOUR.apk | grep version
aapt是Android Asset Packaging Tool，就是Android应用在命令行的打包工具，SDK里就有。主要作用是把二进制文件打包为APK，也附带了一些相关的查询功能。
修改versionCode和versionName，最简单、直观的方法，就是改源代码中的AndroidManifest.xml。但是，这样就需要频繁修改AndroidManifest.xml，每次版本更新时改一次。如果你希望每次提交的版本号都不一样，那么每次提交都需要密集地修改那两行，这显然是不可取的。
此外，实际上无论是在Android项目内编译，还是在IDE编译，最终都是用aapt来打包。打包时，可以通过设置--version-code和--version-name参数，来对这两个字段设值，并且在最终打包时添加到APK的AndroidManifest.xml中。
在Android源码中编译时，如果一个模块没有指定versionCode与versionName，那么将与平台相同。比如在Android Marshmallow （API level 23）中编译，那么versionCode就是23，versionName就是PLATFORM_VERSION，比如6.0.1。
版本号规则
版本号规则可以自定义，每家都不太一样。
很多不在意这些的小项目，直接默认versionName为1.0，至死不变——这其实也算是一个规则。
比较常见的还有先标为0.1，开发到一段时间再标为1.0并发布，如果有bug修正后叫1.1，增加一堆新功能后叫2.0。
这些版本号规则，简单实用，通过改文件的方式就可以实现，不需要自动化。
以下以一个比较复杂的来举例。
其中，aa是大版本号，bb是小版本号，最多2位，不足不补0。它们由人来自定义，必要时手动修改。比如说，某某应用v2.0，那么aa为2，bb为0。版本号设计里，有一部分是需要保留手工控制的，不然产品经理会因控制欲无法满足而抓狂。
cccc是Git库的提交次数，xxxxx是Git库HEAD的SHA1码前5位。这些都是随着Git提交而确定的，在编译过程中可以、也应该自动生成。在shell中执行以下命令可以获取：
git rev-list --count HEAD # This is cccc
git describe --always # This is short SHA1
yymmdd是日期，yy是年的后两位，mm是月，dd是日，不足补0。
如果是用命令行手工打包，写个脚本就行了。而如果是在IDE或项目里编译，则需要修改编译文件。
Android.mk中自动生成版本号
由于有Git命令牵涉其中，相对来说，Android.mk里是更容易实现的。
Android.mk的语法，其实就是最原始的makefile，添加了一些自定义的东西。目前对普通开发者来说，也就NDK开发时有可能会接触。但是在Android源码编译时，每一个小模块都有至少一个这东西。
aa = 1
bb = 0
cccc = $(shell cd $(LOCAL_PATH) && git rev-list --count HEAD)
version_code = $(shell expr $(aa) \* 1000000 + $(bb) \* 10000 + $(cccc))
version_name := $(aa).$(bb).$(cccc).$(shell date +%y%m%d).$(shell cd $(LOCAL_PATH) && git describe --always)
LOCAL_AAPT_FLAGS += --version-code $(version_code)
LOCAL_AAPT_FLAGS += --version-name $(version_name)
由于Android.mk的内置函数和变量里，并没有versionCode和versionName这两个值的对应，所以需要通过LOCAL_AAPT_FLAGS来设置aapt的参数。
除此之外，就没有Android.mk特有的东西了，全是makefile自有的语法。
build.gradle中自动生成版本号
Android Studio中，gradle.build里的设定会覆盖AndroidManifest.xml中的设置。
Gradle中使用的是Groovy语言，这是一种基于JVM的敏捷开发语言，还算是易学易用的。
在项目的build.gradle中，android.defaultConfig里，把versionCode和versionName改成自定义函数getSelfDefinedVersion：
android {
compileSdkVersion 23
buildToolsVersion "23.0.3"
defaultConfig {
applicationId "com.example.xxx"
minSdkVersion 22
targetSdkVersion 23
versionCode getSelfDefinedVersion("code")
versionName getSelfDefinedVersion("name")
}
buildTypes {
release {
minifyEnabled false
}
}
}
在build.gradle文件底部，统一实现版本号自动生成管理：
def getSelfDefinedVersion(type) {
int aa = 1
int bb = 0
Process process = "git rev-list --count HEAD".execute()
process.waitFor()
int cccc = process.getText().toInteger()
if ("code".equals(type)) {
aa * 1000000 + bb * 10000 + cccc
} else if ("name".equals(type)) {
String today = new Date().format("yyMMdd")
process = "git describe --always".execute()
process.waitFor()
String sha1 = process.getText().trim()
"$aa.$bb.$cccc.$today.$sha1"
}
}
这样虽然比较简陋，但功能是有了。
可以编译后用aapt查看结果，也可以在gradle sync后，查看app/build/目录下自动生成的BuildConfig.java文件。
package com.example.xxx;
public final class BuildConfig {
public static final boolean DEBUG = Boolean.parseBoolean("true");
public static final String APPLICATION_ID = "com.example.xxx";
public static final String BUILD_TYPE = "debug";
public static final String FLAVOR = "";
public static final int VERSION_CODE = 1000172;
public static final String VERSION_NAME = "1.0.172.160713.08d62e0";
}
这个文件是Android Studio自动生成的，会打包进APK中，可以在Java源码中直接引用。它受到编译开关控制，不同编译条件下会有不同的BuildConfig.java文件产生。
./app/build/generated/source/buildConfig/androidTest/debug/com/example/xxx/test/BuildConfig.java
./app/build/generated/source/buildConfig/debug/com/example/xxx/BuildConfig.java
./app/build/generated/source/buildConfig/release/com/example/xxx/BuildConfig.java
不过，它对我来说是无用的，因为BuildConfig.java在项目里用Android.mk编译时不会产生。如果像我一样有兼容两边的需求，调用它就是死路一条。要兼容两套编译方法还有其它的坑，这里就不详述了。
隐患
目前的实现方案，其实有一个已知的隐患。
当cccc大于10000时，在versionCode会发生进位，bb会变相增加；而在versionName，则不会发生进位，bb仍然是预设值。
假如对cccc进行除余操作（cccc %= 10000），那么在每次跨越10000时，versionCode的自增性会被破坏。所以每次发生这种情况，都要手动增加一下bb。所以，目前暂时采用前一种方式，至少保证无人工干预时，versionCode的自增性不变。
这个问题暂时不用担心，可以等真的发生这个情况时再考虑解决。
目前，世界上第一个大型Git库——git/git它自己，目前（2016年7月14日）的提交总次数为43560。所以，假如cccc换成5位、甚至6位，这个问题可以拖延到海枯石烂。
当然，如果是我来设计，那么versionCode等于提交次数就好了，不用搞什么前缀。
总结
最后谈一谈技术之外的事：如何迅速在完全不懂的领域学以致用。
在做这个任务前（甚至之后），我对Makefile与Groovy的语法细节都没有太多的了解。不过我知道两点就够了：
- Android源码是靠Android.mk把各个小模块组织起来的，而它本质上是Makefile
- Android Studio用的构建工具是Gradle，而Gradle实际上用的是Groovy来实现的
此后就是顺藤摸瓜。
这说明，在这些冷门的技术领域，如果只是偶尔才使用到，那么广度远比深度重要。没有必要事事精通，因为大多用不上；但至少要广泛地建立索引，有切入点才便于按需学习。
而在Makefile与Groovy里，对versionCode与versionName做那些不复杂却很麻烦的拼接时，我在shell与Java里的深入了解，帮了很大的忙。
Makefile本身设计简单、功能有限，连加减乘除都要靠shell帮忙。如果懂shell，则可快速上手；如果不知shell为何物（似乎一不小心又鄙视到了纯Windows程序员），那就麻烦多了。正如张无忌学乾坤大挪移，没有多年的九阳神功基础，哪有几个时辰后的神功大成、光明顶上耀武扬威。
Groovy与Java有很多共通之处，比如获取Git提交次数的手段：
Process process = "git rev-list --count HEAD".execute()
process.waitFor()
int cccc = process.getText().toInteger()
就与Java是同样的思路：
Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
try {
Process process = runtime.exec("git rev-list --count HEAD");
process.waitFor();
InputStream inputStream = process.getInputStream();
byte[] bytes = new byte[128];
inputStream.read(bytes, 0, 128);
String countStr = new String(bytes).trim();
int cccc = Integer.parseInt(countStr);
} catch (IOException | InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
当然，Java显然要麻烦得多。只要精通Java，Groovy自然也手到擒来。
也许有人会怀疑：即使之前对Android.mk与Gradle没有一点了解，也一样可以通过搜索引擎解决这个问题。这似乎没错，只是慢了点而已。
不过，在评估这个任务的可行性、而不是去做时，这却不成立。如果没有预先的了解，根本就不会往这个方面去想。实际上，坚持用Android Studio开发系统应用，让一个项目在Gradle下开发、在Android.mk下编译使用，在我的工作环境与所知的网络世界中，至今也只见我一人。
参考链接
英文还是要啃的，官网还是要上的。
- Android.mk：http://android.mk/
- Makefile语法：http://www.gnu.org/software/make/manual/
- Groovy官方文档：http://groovy-lang.org/documentation.html
- Groovy执行shell命令：http://www.joergm.com/2010/09/executing-shell-commands-in-groovy/