Java的Build工具——Ant应用指南

Java的Build工具——Ant应用指南

Ant是一种基于Java的Build工具。理论上来说，它有些类似于C中的make，但比make优越。现在存在的大多数Build工具，如make、gnumake、nmake、jam等都存在这样或那样的不足，比如依赖于特定的平台、配置文件过于复杂或者对格式无法检查而容易出错等。与这些工具相比较，Ant的两个特性决定了它是一款优秀的Build工具：

1. 基于Java的实现。具有良好的跨平台性，同时可以通过增加新的Java类来扩展Ant的功能，而无需去了解不同平台上不同的脚本语言。

2.基于XML的配置文件。Ant以XML树来描述Target/Task的关系，文件结构清晰、易读易写，并且利用XML对格式的控制来避免由于配置文件的错误造成的Build操作失败。 

安装与配置

Ant的安装非常简单，把从网上下载的jakarta-ant-1.5.1-bin.zip解开到一个目录下即可（以下假定安装在目录D:/jakarta-ant-1.5.1）。接下来需要进行环境变量配置：

SET ANT_HOME=D:/jakarta-ant-1.5.1 //注意是Ant的安装目录，不是bin子目录SET PATH=%PATH%;%ANT_HOME%/bin;

在配置环境变量之前，请确认已经正确设置了JAVA_HOME系统变量。输入ant命令，看到如下输出说明已成功安装了Ant工具：

Buildfile: build.xml does not exist!Build failed

提示信息表明在当前目录不存在build.xml配置文件，但这本身已经说明Ant成功运行了。

快速入门

下面用一个最简单也是最经典的例子-HelloWorld来感受一下Ant吧。

//HelloWorld.javapackage com.sharetop.antdemo;public class HelloWorld { public static void main( String args[] ) { System.out.println("Hello world. "); }}

要让Ant编译这个文件，首先需要编写一个Build配置文件。在一般情况下，这个文件被命名为build.xml。

来看一下这个文件的内容，它描述了以下信息：工程的名字为HelloWorld，工程有四个target，分别是init、compil、build和run，缺省是run。compile只有一个任务javac，源文件位于src目录下，输出的类文件要放在classes目录下。build的任务是jar，生成的jar文件为hello.jar，它打包时以classes为根目录。而run则是执行这个HelloWorld类，用hello.jar作为classpath。这四个target之间有一个依赖关系，这种关系用depends来指定。即如果Target A依赖于Target B，那么在执行Target A之前会首先执行Target B。所以从下面运行缺省Target（run）的输出看，这四个Target的执行顺序是：init→compile→build→run。文件目录结构如图1所示。HelloWorld.java文件在src/com/sharetop/antdemo子目录下。 

图1 ant_demo应用的目录结构

在命令行输入命令：ant，然后运行，可以看到如下输出：

如果配置文件名不是build.xml，比如是build_front.xml，那么，可以使用-buildfile命令参数指定：

G:/myDoc/ant_demo>ant -buildfile build_front.xml

也可以单独执行指定的某个target，比如，只编译不打包执行，可以使用下面输入命令即可：

G:/myDoc/ant_demo>ant compile

在相应的目录下会找到编译出的HelloWorld.class文件。

再看看上面的build.xml配置文件，文件开头定义了3个属性，分别指定了源文件输出路径、类文件输出路径和生成的Jar文件名，后面对这些路径的引用都通过一个${property name}来引用。所以，要注意这样一个原则“目录的定义与目录的引用应该分开”。

基本应用

建立工程的目录

一般要根据工程的实际情况来建立工程的目录结构。但是，有一些比较通用的组织形式可供参考，比如所有的jakarta项目都使用类似的目录结构。下面让我们来看一下这种目录结构的特点。

表1

 

目录	文件
bin	公共的二进制文件，以及运行脚本
build	临时创建的文件，如类文件等
dist	目标输出文件，如生成Jar文件等。
doc/javadocs	文档。
lib	需要导出的Java包
src	源文件

对于一个简单的工程，一般包括表1的几个目录。其中bin、lib、doc和src目录需要在CVS的控制之下。当然在这样的目录结构上，也可以做一些调整，例如，可以建立一个extra目录来放置需要发布的Jar文件、Inf文件及图像文件等。同样，如果开发Web应用可以建立一个Web目录放置JSP、HTML等文件。

如果我们开发的是一个比较复杂的项目，包括多个子项目，并且各个子项目是由不同的开发人员来完成的，那么要如何来设计它的目录结构？首先有一点是需要确定的，不同的子项目应该拥有不同的Build文件，并且整个项目也应该有一个总的Build文件。可以通过Ant任务或是AntCall任务调用子项目的Build文件，如下例：

在各个子项目的耦合不是非常紧密的情况下，各个子项目应该有各自独立的目录结构，也就是说它们可以有自己的src、doc、build、dist等目录及自己的build.xml文件，但是可以共享lib和bin目录。而对于那些耦合紧密的子项目，则推荐使用同一个src目录，但是不同的子项目有不同的子目录，各个子项目的build.xml文件可以放在根目录下，也可以移到各个子项目的目录下。

编写Build文件

要用好Ant工具，关键是要编写一个build.xml文件。要编写出一个结构良好、灵活可扩展的Build文件，有两个问题要考虑，一是了解Build文件的基本结构，二是了解Ant定义的大量任务。

Ant的Build文件是一个标准的XML文件，它包含一个根节点Project，每个Project定义了至少一个或多个Target，每个Target又是一系列Task的集合。它们之间的关系如图2所示。

 

图2 build.xml文件的结构

每个Task是一段可被执行的代码，比如，前例中的javac、jar就是两个最常用的Task。Ant定义了大量的核心Task，我们要考虑的第二个问题正是如何去掌握这大量的Task。其实唯一的方法就是边学习边实践，这方面最好的参考就是官方的Ant使用手册。

外部文件的使用

使用外部的Property文件可以保存一些预设置的公共属性变量。这些属性可以在多个不同的Build文件中使用。

可以将一个外部的XML文件导入Build文件中，这样多个项目的开发者可以通过引用来共享一些代码，同样，这也有助于Build文件的重用，示例代码如下所示：

]>&share-variable;&build-share;... ...

在J2EE项目中的应用

只要掌握了Ant的使用方法，在J2EE项目中的应用与在其它项目中的应用并没有太大的不同，但是仍有几点是需要注意的。

一是要清楚War和Jar文件的目录结构，主要是War的配置文件web.xml文件的位置和EJB的配置文件（ejb-jar.xml和weblogic-ejb-jar.xml等）的位置，在调用Jar任务打包文件时一定要记得把它们也包含进来。一般在编译之前就要注意把这些需打包的文件拷入相应目录下。二是在J2EE项目中可能会涉及到一些特殊的任务，比如在Weblogic中会调用ejbc预编译EJB的代码存根，或者需要在Ant中同时发布Jar到相应的服务器中等。可以用两种途径实现这些任务，一是扩展Ant任务实现这些任务，二是直接用Java任务来执行这些命令。下面是打包、发布一个EJB的build.xml配置文件片断，代码如下：

用Ant配合JUnit实现单元测试

Ant 提供了JUnit任务,可以执行单元测试代码。如何使用JUnit，以及如何编写测试用例(TestCase)，感兴趣的读者可以参阅JUnit的相关文档。在Ant中使用JUnit的方法非常简单，首先需要把junit.jar拷入ANT_HOME/lib下，确认在这个目录下有optional.jar，因为JUnit是Ant的扩展任务，需要引用这个扩展包。然后就是在Build文件中加入JUnit的任务，代码如下：

高级话题

为Ant开发扩展任务

为Ant实现扩展任务其实是非常容易的，只需按照以下几个步骤即可：

1. 创建一个Java类继承org.apache.tools.ant.Task类；

2. 对每个属性实现set方法。Ant会根据需要自动完成类型转换；

3. 如果扩展的任务需要嵌套其它的Task，那么这个Java类必需实现接口org.apache.tools.ant.TaskContainer；

4. 如果扩展的任务要支持Text，需要增加一个方法void addText(String)；

5. 对每个嵌套的元素，实现create、add 或 addConfigured 方法；

6. 实现public void execute方法；

7. 在build.xml文件中使用 来引用自定义的Task。

下面以一个简单的例子来说明如何为Ant增加一个hello任务，它可以连续打印多条信息，打印的次数由属性count指定，而打印的内容则由它内嵌的一个helloinfo任务的message属性指定，看上去这非常类似JSP中自定义标签的一些概念，实现代码如下：

//HelloInfoTask.javapackage com.sharetop.antdemo;import org.apache.tools.ant.*;public class HelloInfoTask { private String msg; public void execute() throws BuildException { System.out.println(msg); } public void setMessage(String msg) { this.msg = msg; }}

下面是外部Task类的代码：

//HelloTask.javapackage com.sharetop.antdemo;import org.apache.tools.ant.*;public class HelloTask extends Task implements org.apache.tools.ant.TaskContainer { private Task info; private int count; public void execute() throws BuildException { for(int i=0;i

实现了这两个Task，在build.xml文件中定义它的task name，就可以在Target中执行它了。如果你不想使用 标签来定义Task，也可以通过修改default.properties文件来实现引入新Task，这个文件位于org.apache.tools.ant.taskdefs 包里。下例是一个使用 标签来引入新Task的Build文件部分：

在自己的程序中调用Ant

Ant的任务其实就是一段功能代码。Ant内置的大量任务对于我们开发Java应用具有非常大的意义，为什么我们不能直接使用呢？

因为尽管在程序中调用Ant的任务并不复杂，而且我们知道Ant的任务其实都是一些Java类，调用的方法无非就是执行这些类而已，不过在执行之前需要对它做一些初始化的工作，所以我们需要引用一个Task类的子类来实现这个功能，比如如下代码：

package com.sharetop.antdemo;import org.apache.tools.ant.*;import org.apache.tools.ant.taskdefs.*;import java.io.File;public class RunAntTask { public RunAntTask() { } public static void main(String args[]){ AntJAR j = new AntJAR(); j.setBasedir(new File("./classes")); j.setJarfile(new File("aaa.jar")); j.execute(); }}final class AntJAR extends Jar { public AntJAR() { project = new Project(); project.init(); taskType = "jar"; taskName = "jar"; }}

注意AntJAR类的构造方法，先创建了Project并初始化它，这是直接调用Task的必需条件。

如果要在自己的程序中执行Ant，需要了解的是Ant定义的几个BuildEvent，它包括：

◆ Build started

◆ Build finished

◆ Target started

◆ Target finished

◆ Task started

◆ Task finished

◆ Message logged

我们需要做的是实现BuildListener接口来处理各种事件，而执行Ant的方法与上面给的例子非常类似，以实际开发的AntBuilder软件的部分代码为例：

public void buildTarget(String targetName,String buildFileName) { try { Project p = new Project(); p.init(); File f = new File(buildFileName); p.setUserProperty("ant.file",f.getAbsolutePath()); ProjectHelper.configureProject(p,f); p.addBuildListener(this); if( targetName==null ) p.executeTarget(p.getDefaultTarget()); else p.executeTarget(targetName); } catch (Exception ex) { jTextArea1.append(ex.getMessage()); }}

创建Project并初始化，设置它的配置文件（build.xml），执行它缺省的或指定的Target，然后在实现了BuildListenser接口的监听器类中对你感兴趣的事件作处理，代码如下：

public void buildStarted(BuildEvent event){ /* nothing*/ } public void buildFinished(BuildEvent event) { /* nothing*/ } public void targetStarted(BuildEvent event) { this.jTextArea1.append(event.getTarget().getName()+": /n/r"); } public void targetFinished(BuildEvent event) {/* nothing*/ } public void taskStarted(BuildEvent event) {/* nothing*/ } public void taskFinished(BuildEvent event) { /* nothing*/ } public void messageLogged(BuildEvent event) { int prior = event.getPriority(); switch(prior){ case Project.MSG_ERR : this.jTextArea1.append("["+event.getTask().getTaskName()+"]Err:" +event.getMessage()); break; case Project.MSG_INFO: this.jTextArea1.append("["+event.getTask().getTaskName()+"]"+event.getMessage ()); break; case Project.MSG_WARN: this.jTextArea1.append("["+event.getTask().getTaskName()+"]" +event.getMessage()); break; case Project.MSG_VERBOSE: this.jTextArea1.append(event.getMessage()); break; } }

Build.xml文件的写法每个公司都有不同，这里没有太大的参考价值，所以略去。

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