Gradle快速上手——从Maven到Gradle

【本文写作于2018年7月5日】

本文适合于有一定Maven应用基础，想快速上手Gradle的读者。

背景

Maven、Gradle都是著名的依赖管理及自动构建工具。提到依赖管理与自动构建，其重要性在当今软件环境下不言而喻，Maven也是红极一时。

Maven采用约定大于配置的思想，约定了工程结构，生命周期，采用严谨的XML格式进行构建脚本编写，显著地提升了软件构建的效率。但当软件越来越复杂后，大家突然发现Maven的脚本编制已然成了另外一个麻烦。绝大部分的使用者会掉入Maven的plugin陷阱——当你想做任何一件事，首先想到的是“能使用什么插件？”接下来，就是在海量的插件中不断寻找，甄选，终于找到了一个，打开文档，学习插件所关联的生命周期，在合适位置进行配置，编写脚本。更可怕的问题是，在Maven中，Everything is plugin。即使一个非常简单的操作，也需要寻找对应的插件，完成繁复的配置。插件使用较多时，插件之间还非常容易出现冲突，对某个操作，每个插件关联的构建时机不同，配置上还需要很多技巧。久而久之，Maven的脚本构建，自身就可以写出一本厚厚的书，而对于脚本的编写者——开发人员——来说，为了完成一个自动化的动作所付出的努力有可能都会超过软件本身，这不就是倒退吗？

为了解决这个问题，Gradle横空出世。Gradle使用Groovy语言，抽象出一套DSL，用于编写构建脚本。脚本风格与程序类似，非常符合开发人员的口味，脚本复杂度相比于XML而言，得到了极大的简化此外，Gradle在构建效率，操作便捷性上也比Maven有了较大的提高，因此越来越多的人开始倒向Gradle。

目前的Gradle最新版本已经到达5.0，但还没有释放正式版，最新的稳定版本是4.8.1。Gradle已经可以支持Java, C++, Python 以及多种主流语言，Gradle也是Google推荐的Android构建平台。

本文使用的软件版本

Gradle 4.8.1

Maven 3.2.2

Eclipse  Photon Release (4.8.0)

JDK 1.8 Update 92 64bit

本文讲解基于操作系统Windows 10，开发一个Java应用程序。

Gradle安装

Gradle需要JDK1.7及以上版本，请自行准备。

保证JAVA_HOME，以及JAVA_HOME的bin目录已经配置在操作系统的path中。

Gradle安装非常简单，官方也提供了多种安装方式，所有主流系统的包管理器都可以使用。官方说明地址（https://gradle.org/install/）

不过对于长期混迹于Maven的老鸟来说，手动安装是了解一门新技术的好方法。

从：

https://downloads.gradle.org/distributions/gradle-4.8.1-bin.zip

下载Gradle 4.8.1的二进制包。

下载后解压至本地。

本例中，将之解压至D:\DevEnv\gradle-4.8.1，同时，也将完整二进制包“gradle-4.8.1-bin.zip ”也放到了这个目录中（后面有用）。

接下来，需要为Gradle创建一个用户目录，这个概念跟Maven一样（Maven默认在当前用户目录中创建.m2文件夹，就是用户目录）。

本例中，我们在D:\DevEnv中创建了一个用户目录gradle_user_home，这个目录会存放Gradle本地的配置，Wrapper，下载的库文件等等。

接下来在系统变量中，配置好GRADLE_HOME及GRADLE_USER_HOME环境变量。

同时，也请确认本机的Maven（如果有），也配置了M2_HOME环境变量。

接下来，配置path变量，添加%GRADLE_HOME%\bin。

接下来，验证安装，启动任意终端。运行 gradle -verion，显示类似下面内容即为成功。

使用Gradle创建一个工程

Gradle对工程结构的约定与Maven相同，对于java工程，代码保存在src/main/java，资源保存在src/main/resources。同样测试代码保存在src/test/java，测试资源src/test/resources。

Gradle不同于Maven的地方在于，一旦工程不是如约定的结构，Gradle经过简单配置即可兼容，但对于Maven，多源码文件结构是不被允许的。

本例演示创建一个VerifyCodeAPI的Java工程（最终可独立运行），首先建立VerifyCodeAPI文件夹，接下来，VerifyCodeAPI工程根目录下，执行gradle init --type "java-application"，完成工程初始化。

注释：gradle init 还可以创建很多类型的初始化工程，可以参考 https://docs.gradle.org/4.8/userguide/build_init_plugin.html?_ga=2.5247931.945099620.1530760557-568871993.1530760557#sec:build_init_types

初始化完毕后，目录文件如下，可见gradle为工程建立了.gradle，gradle，build.gradle，gradlew，settings.gradle几个文件。

初始化过程，实际上是创建gradle wrapper的过程，gradlew就是gradle wrapper的缩写。有了gradle，为什么还要创建一个wrapper？

gradle是一款构建工具，其自身也存在多个版本，每个版本也存在着差异。每个项目使用一个特定的gradle版本，项目组也只能保证自动构建在指定的版本下运作正常。在实际开发时，项目与项目使用的Gradle版本很有可能不同，如果同时使用两个Gradle版本不同的项目怎么办？gradlew就是搞定这个问题来的。gradlew将本项目使用的gradle版本信息固化下来，保存在工程中，这些信息随着代码控制（Git、SVN等等）保存。使用了gradle wrapper后，每次构建项目使用gradlew命令行，而不是直接使用安装在系统中的gradle，如果本地没有gradlew中记录的gradle版本，gradlew会自动下载，这样的设计，可以保证在不同环境下，某一个项目使用特定版本的gradle进行编译。

Gradle生成的文件及作用如下：

1 工程配置脚本。
2 Gradle Wrapper的可执行 JAR包。
3 Gradle Wrapper配置properties文件。
4 Gradle Wrapper供Linux等类Unix系统使用的脚本

5 Gradle Wrapper供Windows使用的脚本

6 配置构建包含的工程的文件（多工程，多模块统一构建使用）

至此，工程创建完毕。

配置工程

接下来进行工程配置，最基本的，设置编码，JDK版本，配置工程依赖库。这部分都在build.gradle中完成。

本例配置如下：

buildscript {
	ext {
		springBootVersion = '2.0.3.RELEASE'
	}
	repositories {
	/*
	    maven {
	      url "https://plugins.gradle.org/m2/"
	    }
	    */

	    maven {
			url 'http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public/'
		}
	    //mavenCentral()
	  }
  dependencies {
    classpath "org.springframework.boot:spring-boot-gradle-plugin:${springBootVersion}"
  }
}

apply plugin: 'java'
apply plugin: 'org.springframework.boot'
apply plugin: 'io.spring.dependency-management'

group = "dreamstudio.ai.verifyCode.api"
version = "3.0"
description = "VerifyCode API Application"
archivesBaseName = 'VerifyCode_API'

sourceCompatibility = 1.8
targetCompatibility = 1.8

tasks.withType(JavaCompile) {
	options.encoding = 'UTF-8'
}

// java编译的时候缺省状态下会因为中文字符而失败
[compileJava,compileTestJava,javadoc]*.options*.encoding = 'UTF-8'

repositories {
	mavenLocal()
	maven {
		url 'http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public/'
	}
	mavenCentral()
}

bootJar {
    baseName = 'verifyCode-api'
    version =  version
}
//配置依赖

dependencies {
	implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-web'
	implementation(
			"net.sourceforge.tess4j:tess4j:4.0.2"
	)
	implementation group: 'commons-codec', name: 'commons-codec', version: '1.11'
}

下面对关键部分做以介绍：

1 buildscript。用于执行构建的脚本。gradle支持插件，这部分主要用于声明构建本工程使用的插件，本例中在dependencies部分声明的就是本工程依赖的插件。ext部分定义了一个变量，是插件版本，供下文引用。repositories标签中声明了这些插件的下载地址。本例中使用了阿里云的Maven库下载构建插件。

2 apply plugin。声明本工程使用的插件。这类插件通常包含了若干的Task，与Maven类似。本例中java，就是gradle提供的基本插件之一，包含了构建一个java工程常规的task，如编译类，测试，打包，执行，清理等等。

gradle还提供c++，groovy，java web，scala等基本插件，其他工程类型可以自行引入第三方插件，如Android Plugin。

3 工程基本描述。group = "dreamstudio.ai.verifyCode.api"，等同于maven的的groupId，version = "3.0" 版本，

description = "VerifyCode API Application"描述，archivesBaseName = 'VerifyCode_API'工程打包文件名前缀。

4 JDK版本配置。sourceCompatibility = 1.8 源码版本1.8，targetCompatibility = 1.8编译目标版本1.8。

5 源码编码设置。

tasks.withType(JavaCompile) {
	options.encoding = 'UTF-8'
}

// java编译的时候缺省状态下会因为中文字符而失败
[compileJava,compileTestJava,javadoc]*.options*.encoding = 'UTF-8'

保证编码都是UTF-8

6 依赖库仓库位置。repositories中声明了本工程依赖的包的仓库地址。Gradle可以使用多种类型的仓库。mavenLocal()表示使用本地Maven仓库（如果配置了环境变量，Gradle会从M2_HOME指向本地Maven安装路径中的conf\settings.xml中localRepository查找本地仓库），maven {url 'http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public/'} 表示使用阿里云Maven库，mavenCentral()表示使用maven中央仓库。

gradle查找包的时候，会按照声明顺序，由上至下进行查找。

注意：对于本地maven库，gradle只会利用，当有不齐全的包时，gradle会下载，但不会存入本地maven库，而是存放在gradle的USER_HOME下的caches目录。

7 本工程依赖包声明。dependencies中声明本工程依赖。基本原理和Maven相同，写法比maven极大简化。

        implementation(
			"net.sourceforge.tess4j:tess4j:4.0.2"
	)
	implementation group: 'commons-codec', name: 'commons-codec', version: '1.11'

以上是两种写法，第一种和第二种等价。gradle中，group等同于maven的groupId，name等同于artifactId。

运行构建

工程配置完毕后，就可以进行项目开发，关于如何使用IDE进行Gradle的工程开发，将在其他文章中介绍。本例中假定已经完成开发。接下来，演示工程构建效果。

在工程根路径中，执行gradlew TASK名称 TASK名称 ... 可以执行构建的各个Task，执行某个Task时，其依赖的Task也会执行，这点与Maven类似，Gradle对构建进行了很多优化，可以自动检测工程的变化，只执行必要的构建，构建速度相比Maven提升较大。

本例中使用gradlew clean bootJar 执行了清理，以及构建可独立运行JAR的工作（bootJar Task是SpringBoot Gradle Plugin 提供，并不是标准java插件自带）。

构建完毕的文件，会输出到工程的build文件夹下。本例中libs中，就是最终可独立运行的文件。

小结

经过上述过程，相信熟悉Maven的同学已经可以独立搭建起Gradle运行环境，利用好目前搭建的Maven的仓库，并且完成一个独立的Java工程的创建（或者将已有工程改造成为Gradle工程）以及编译打包。

本文旨在快速上手，并没有关注Gradle的使用细节，关于Gradle使用的开发环境搭建，多工程、组件依赖，联合打包等等技巧将在其他文章中介绍。