Kotlin中的Gradle

Grandle程序

第一个Gradle程序

1.创建

左上角【File】->【New Project】->【Project】，出现以下画面，如下勾选

在配置Gradle时，需要连接网络下载资源，不然会出现配置失败的情况。

若在构建完毕后，左侧的路径中没有出现src包，可以在build.gradle文件中最外部添加如下内容（对应的是5.X版本的Gradle）：

task 'create-dirs' {
    doLast {
        sourceSets*.java.srcDirs*.each {
            it.mkdirs()
        }
        sourceSets*.resources.srcDirs*.each {
            it.mkdirs()
        }
    }
}

点击右侧栏进行如下操作： 

 

2.配置

Gradle是从4.0开始支持Kotlin的，所以一般的Gradle版本要求是要在4.0以上。

默认IDEA使用的是groovy脚本构建的，若想使用Kotlin语言构建，可以将build.gradle文件重命名为build.gradle.kts，为保证修改成功，建议重启IDEA。若build.gradle.kts文件的图标变更，则说明修改成功。

此时将build.gradle.kts文件内容修改为以下内容：

plugins {
    application
}

application{
    mainClassName="com.example.gradleExample.Main"
}

“mainClassName”中对应的是程序入口类的绝对路径，Main类在后续会创建。

3.创建功能类

首先在src/main/java中创建与绝对路径同名的包名。

在该包下分别创建Girl和Main类。

public class Girl {
    public String greeting() {
        return "Hello";
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Girl girl = new Girl();
        System.out.println(girl.greeting());
    }
}

4.运行

打开侧边栏中的Gradle，也可如图中点击选项打开。

 在打开的Gradle Project中，双击run会运行刚才的Main类。

运行结果如图所示。

 在运行之后，在distribution文件夹中可见一个distZip标识。

双击该标识可将该程序发布，路径位于build/distributions中。

解压该文件，会出现两个文件夹，分别是lib和bin，其中lib文件夹中有一个jar文件，是程序中的代码编译成的一个jar包；bin文件夹中有两个文件，分别是同名文件和bat文件。

同名文件是linux环境下运行需要的脚本，bat文件是Windows环境下运行需要的脚本。在cmd中，将bat文件拖入窗口回车，会运行刚才我们编写的程序并输出结果。 

Java代码和Kotlin代码共存 

Gradle之前是使用groovy脚本编写的，是一种基于JVM的动态语言，常见的动态语言有Python和JavaScript，动态语言是动态运行的，在编译时编译器无法识别它需要干什么。

后来出现了Kotlin，Kotlin和Java都是静态语言，在之后Gradle开始使用Kotlin进行编写。

1.配置build.gradle.kts文件

为使程序可以编写java代码又可以编写kotlin代码，可对build.gradle.kts文件做如下修改：

plugins {
    application
    kotlin("jvm")
}

application {
    mainClassName = "com.example.gradleExample.Main"
}

dependencies {
    compile(kotlin("stdlib"))
}

repositories {
    jcenter()
}

使用application构建工具可以编写java代码，如果想同时编写kotlin代码，需要依赖kotlin-stdlib.jar包，这个包是kotlin的标准库。

repositories用于声明仓库，在示例中从jcenter仓库中下载依赖；

然后在dependencies节点中，通知jcenter仓库需要依赖（compile）kotlin中的stdlib.jar包；

而在application中的mainClassName声明的是程序的入口，即Main.java。

配置build.gradle.kts文件后，在src/main文件夹下创建kotlin文件夹并刷新项目，kotlin文件夹颜色变为蓝色后，该项目就可以运行kotlin文件了。

若刷新项目在jvm处报错，则需要指定版本号。

plugins {
    application
    kotlin("jvm") version "1.3.61"}

application {
    mainClassName = "com.example.gradleExample.Main"
}

dependencies {
    compile(kotlin("stdlib"))
}

repositories {
    jcenter()
}

2.创建Boy.kt

在刚刚创建的kotlin文件夹中，如同刚才在java中，创建一个与绝对路径同名的包，并在该包中创建一个Boy.kt文件。

class Boy(var name: String) {
    fun greeting(): String {
        return name + ": hello"
    }
}

3.修改Main.java

添加代码调用Boy类中的greeting方法。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Boy boy = new Boy("Tom");
        System.out.println(boy.greeting());
    }
}

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Gradle的任务

Gradle中的project和task

Gradle本身的实体类（又称领域对象）主要有Project和Task，Project为Task提供执行的容器和上下文。Gradle之所以可以工作，是因为在Gradle脚本中将代码以任务的方式插入到了Project中，再由Project来执行这些任务，Gradle就开始工作了。

1.创建

参照前文创建项目名为ProjectAndTask的程序，在build.gradle.kts中创建一个task，代码如下：

task("HelloWorld",{
    println("Hello World!")
})

示例中，task方法接受了两个参数，第一个参数（"HelloWorld"）是任务task的名称，第二个参数（println("Hello World!")）是一个闭包，这个闭包中编写的是kotlin的代码，是实现任务的内容，在示例中表现为输出一段语句。

2.运行

当写完上述代码后，在侧边栏的Gradle中刷新以下，接着会看见other中出现了我们编写的内容，双击可以运行这个任务。

Gradle任务的依赖

依赖管理是指如果一件事没有完成，则下一件事也没法跟着完成，这两件事就被称为有依赖关系。

比如把苹果放入冰箱这一操作，就需要三个步骤：

1. 打开冰箱门
2. 放入苹果
3. 关上冰箱门

如果冰箱门没打开，那么就没法把苹果放入冰箱，这说明步骤2是依赖于步骤1的，这种依赖关系在代码中是靠dependsOn方法来实现的。下面用示例来演示这一过程。

task("opendoor") {
    println("打开冰箱门")
}

task("putapple") {
    println("放入苹果")
}.dependsOn("opendoor")

task("closedoor"){
    println("关上冰箱门")
}.dependsOn("putapple")

当刷新之后，在Gradle侧边栏出现了三个新建的task（opendoor、putapple、closedoor）。在示例中，后两个task都存在依赖关系：putapple依赖opendoor，closedoor依赖putapple， 而运行这三个task的任意一个，都会得到完整的放入苹果操作。

若在Gradle输出中文出现乱码，可以进行如下操作：

在打开的文件最后一行，输入：

-Dfile.encoding=UTF-8

重启IDEA后生效。

Gradle任务的生命周期 

Gradle任务的生命周期分为“扫描时”和“运行时”。

1.扫描时任务

扫描时任务的特点是扫描时所有任务都会执行，任务执行的先后顺序同build.gradle.kts文件中任务代码顺序一致，谁编写在先谁执行，与依赖顺序无关。

task("opendoor") {
    println("打开冰箱门")
}

task("putelephant") {
    println("放入大象")
}.dependsOn("opendoor")

task("closedoor"){
    println("关上冰箱门")
}.dependsOn("putelephant")

运行这三个任务中的任意一个，得到的结果都是相同的，这是因为在Gradle任务的生命周期在扫描阶段时，会根据任务在build.gradle.kts文件中的顺序来依次执行每个任务。

2.运行时任务

Gradle中的任务默认是扫描时任务，若想使用运行时任务，需要添加doFirst高阶函数来实现。

task("opendoor") {
    doFirst { println("打开冰箱门") }
}

task("putelephant") {
    doFirst { println("放入大象") }
}.dependsOn("opendoor")

task("closedoor") {
    doFirst { println("关上冰箱门") }
}.dependsOn("putelephant")

可见在添加doFirst高阶函数后，运行时任务只执行指定的任务，不执行其他无关的任务。 

3.运行时任务与扫描时任务相辅相成

扫描时任务一般是用于声明变量，运行时任务主要是用于执行程序的业务逻辑。

task("login") {
    val name = "kotlin"
    val pwd = "123"
    doFirst {
        if (("kotlin" == name) and ("123" == pwd)) {
            println("登陆成功")
        } else {
            println("登陆失败")
        }
    }
}

在初始化变量时，默认进入了扫描时任务，此时从先到后声明用户名name和密码pwd；在执行task的内部逻辑时，使用了高阶函数doFirst，此时task只执行doFirst中包含的内容，不执行其他无关任务。因此，运行时任务与扫描时任务是相辅相成的。

Gradle任务集

使用task可以声明一个任务，使用tasks可以声明一个任务集。

任务集可以将所有单独的任务放在一个集合中，便于管理多个任务。

tasks{
    "opendoor"{
        println("打开冰箱门")
    }
    "putelephant"{
        println("放入大象")
    }
    "closedoor"{
        println("关上冰箱门")
    }
}

Gradle默认属性和任务

在Gradle项目中有一些默认的属性和任务，这些默认属性存放在build.gradle.kts文件中的properties集合中，properties是项目中所有默认属性组成的一个Map集合，可以通过forEach高阶函数来遍历并获取集合中的key和value的值。

1.输出Gradle项目中的默认属性及对应的值

使用forEach来输出Gradle项目中所有默认属性以及对应的值。

task("showConfig") {
    val map = project.properties
    map.forEach { (key, value) ->
        println("key=$key,value=$value")
    }
}

在Gradle中的所有默认属性比较多，因此在运行结果中只显示了部分运行结果的内容。

 2.通过命令行运行任务

之前都是用Gradle侧边栏双击需要运行的任务来执行，这一操作属于图形化界面的操作方式。

在进行操作之前，需要对Gradle进行配置。

（1）配置环境变量

首先在Gradle的官网（Gradle | Releases）下载最新的gradle压缩包。

下载完成后解压到自己设定的目录里，记住这一目录。 

右键此电脑，选择属性，点击左侧边栏中的“高级系统设置”。

弹出界面中，选择“环境变量”。

在弹出界面中，在下方的“系统变量”中编辑变量名为“Path”的值，在值后添加路径，该路径为先前解压gradle压缩包的路径。

在添加好之后，通过快捷键win+r，输入“cmd”回车打开命令提示符窗口，输入“gradle -version”并回车，若正确添加环境变量，将会出现如下输出。

（2）通过命令行执行任务

在IDEA的Terminal窗口输入“gradle showConfig”并回车，就可以通过命令行来执行showConfig任务。

但当使用最新版本的gradle时（本文使用的是8.3），可能会出现冲突无法执行showConfig的情况，冲突的点应该是与build.gradle.kts前文的jcenter()有关。

我的解决方法是使用了较低版本的gradle（gradle 4.1）版本，如果读者有更好的办法欢迎举例。在gradle官网往下滚动便可找到此版本，在使用新版本之后需要对环境变量的路径也进行修改。

若在下方没有找到Terminal窗口，可以在顶部栏中【View】->【Tool Windows】->【Terminal】来打开。 

 除了上述方式，也可以直接在build.gradle.kts文件中，通过defaultTasks设置默认的任务来执行。

task("HelloWorld") {
    println("Hello World!")
}

task("showConfig") {
    val map = project.properties
    map.forEach { (key, value) ->
        println("key=$key,value=$value")
    }
}

defaultTasks("HelloWorld","showConfig")

若想用命令行窗口执行Gradle项目中的所有默认任务，可以在Terminal直接输入“gradle”回车。 

Gradle增量式更新任务

Gradle的增量式更新会判断哪些文件发生了改变，哪些文件没有发生改变，他只会冲i性能编译发生改变的代码，这样就提高了编译速度。

1.未使用增量式更新

plugins {
    java
}

task("updateTask") {
    val fileTree = fileTree("src")
    val infoFile = file("info.txt")
    infoFile.writeText("")//清空数据
    fileTree.forEach {
        if (it.isFile) {
            Thread.sleep(1000)
            infoFile.appendText(it.absolutePath + "\r\n")//写入文件
        }
    }
}

示例中，没有使用增量式更新，每次执行updateTask任务时，都会重新遍历src目录并把目录写入info.txt文件中。

2.使用增量式更新

修改上一示例，增量式更新涉及两个新的API：inputs和outputs，分别对应输入和输出。

修改后，只有输入或输出中有改变，才会执行updateTask任务。

plugins {
    java
}

task("updateTask") {
    inputs.dir("src")//输入
    outputs.file("info.txt")//输出
    doFirst {
        val fileTree = fileTree("src")
        val infoFile = file("info.txt")
        infoFile.writeText("")//清空数据
        fileTree.forEach {
            if (it.isFile) {
                Thread.sleep(1000)
                infoFile.appendText(it.absolutePath + "\r\n")//写入文件
            }
        }
    }
}

示例中，调用inputs中的dir方法来指定输入目录src，调用putputs中的file方法来指定输出文件info.txt。

Gradle的依赖

Gradle的依赖包管理

在开发中，一个项目可能需要依赖多个jar包，并且jar包之间可能互有关联，而这也导致这些包都需要同时引入。

例如，在使用commons-httpclient-3.1.jar时，还需要使用commons-logging.jar和commongs-codec.jar包。

而在Gradle项目中，只需要添加commons-httpclient-3.1.jar即可，与之关联的jar包会自动关联。

plugins {
    kotlin("jvm") version "1.3.61"
}

apply {
    plugin("kotlin")
}

dependencies {
    compile("commons-httpclient", "commons-httpclient", "3.1")
}

repositories {
    mavenCentral()
}

点击Gradle侧边栏的刷新按钮后，可见左侧的Project栏，不仅新增了我们添加的jar包，还一并添加了两个jar包，而他们都是与我们添加的jar包相关联的。

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公共仓库和依赖配置

公共仓库

在Gradle项目中，存放开发中常用的一些资源的仓库被称为公共仓库。常用的仓库是Maven Center公共仓库和Jcenter公共仓库，其中Maven Center是目前使用最多的公共仓库。

此处我们就以Maven Center为例，进入Maven Center官网（https://mvnrepository.com/），搜索okhttp。

选中Central，在其中寻找需要的版本。

 此处我选择了最多人使用的版本，因为我们使用的是Kotlin版本的Gradle，所以需要注意选择。

plugins {
    kotlin("jvm") version "1.3.61"
}

dependencies {
    implementation("com.squareup.okhttp3:okhttp:4.10.0")
}

repositories {
    mavenCentral()
}

 示例中dependencies是用于配置依赖仓库中的jar包，repositories用于配置仓库。

依赖配置

Gradle项目的依赖配置分为两个阶段：编译时依赖和测试时依赖。

在build.gradle.kts中的compile声明的是编译时依赖，testcompile声明的是测试时依赖。

测试时依赖只在测试阶段使用，在项目打包上线不依赖，这样可使项目的体积变小。

注：compile和implementation的区别

compile被称为过时的方法，取而代之的是api和implementation两个依赖指令。

compile（api）是我们最常用的方式，使用该方式依赖的库将会参与编译和打包。

api在使用上和compile完全相同，可直接替换。

implementation特点在于，对于使用了该命令编译的依赖，对该项目有依赖的项目，将无法访问到使用该命令编译的依赖中的任何程序，也就是将该依赖隐藏在内部，而不对外部公开。

plugins {
    kotlin("jvm") version "1.3.61"
}

apply {
    plugin("kotlin")
}

dependencies {
    compile(kotlin("stdlib"))
    testCompile("junit", "junit", "4.12")
}

repositories {
    mavenCentral()
}

接下来在项目的src/test/java文件夹中创建一个java类，名为Gradle。

public class Gradle {
    @Test//通过注解调用junit测试
    public void test() {
        //断言：当程序执行到断言的位置时，对应的断言应该为真。
        // 若断言不为真时，程序会中止执行，并给出错误信息。
        Assert.assertEquals(true, 1 == 1);
    }
}

 

此时测试通过，若将最后一行的判断修改为1==2，则运行结果如下图所示。

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Gradle扩展

Gradle插件自定义扩展

在Gradle官网中，声明了很多系统自带的任务，这些任务有Copy、Delete、Checkstyle等。

接下来展示插件自定义扩展的使用方法。

1.扩展Copy任务，实现将src目录中的文件复制到temp目录中

task("myCopy", Copy::class) {
    from("src")
    into("temp")
}

from方法用于声明源目录，into用于声明目标目录，若目标目录不存在，会自动生成这个目录。 

2.扩展Delete任务，实现删除temp目录

task("myDelete", Delete::class) {
    setDelete("temp")
}

3.扩展Jar任务，将class文件生成Jar包并存放在temp目录

import org.gradle.jvm.tasks.Jar
task("myjar", Jar::class) {
    //将out/production/classes目录下的class文件打成jar包存放在temp目录下
    from("out/production/classes")
    include("**/*.class")
    archiveName = "temp/my.jar"
}

include方法主要用于设置文件的类型为class，将out/production/classes目录下的class文件生成my.jar包，并保存到temp目录下。

除了上述任务之外，系统还提供了其他任务，如用JavaCompile来编译Java源码等。开发中需要扩展哪些任务，都可以参考官方文档。

Gradle调用外部扩展

若想在build.gradle.kts文件中执行一段java代码，且这段代码已经写好并生成了一个字节码文件（在java中，被编译器预处理生成的.class文件，被称为字节码文件），此时不想再build.gradle.kts中用groovy或kotlin重写一遍这个代码，而是直接运行。这个时候，Gradle提供了一个闭包Javaexec实现直接运行字节码的功能。

在这个闭包中，main对应的是要运行的类名，classpath对应的是当前的字节码文件存放的位置。

1.生成一个Hello类的字节码

（1）先创建一个名为Order的Gradle项目，在该项目的java文件夹中创建一个Hello类

public class Hello {
    public static void main(String[] args){
        Systerm.out.println("I am java code");
    }
}

（2）修改build.gradle.kts中的内容

plugins{
    application
}

application{
    mainClassName = "Hello"
}

在Gradle侧边栏中的other文件夹中，双击compileJava可以运行Hello类中的main方法，运行成功后，将会在build/classes/java/main目录下生成Hello.class字节码。 

2.在build.gradle.kts中运行Hello.class字节码 

将生成的Hello.class文件复制到与build.gradle.kts同一目录下，在刚才的build.gradle.kts添加如下内容

task("order"){
    //执行java代码
    javaexec{
        main = "Hello"
        classpath(".")
    }
}