Gradle 如何工作（第二部分）- Daemon 内部

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Bo Zhang
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  1. Gradle 如何工作（第一部分）- 启动

这是《Gradle 如何工作》系列的第二篇博客。在这篇博客中，我们将解释 Gradle Daemon JVM 内部发生了什么。

为什么我们需要 Gradle Daemon？ #

在上一篇博客中，我们提到 Gradle 启动了一个 Gradle Daemon JVM（“daemon”）来运行构建。《用户指南》解释了为什么我们需要 daemon。

Daemon 是一个长期运行的后台进程，可以减少运行构建所需的时间。Daemon 通过以下方式减少构建时间：

  • 跨构建缓存项目信息

  • 在后台运行，因此每个 Gradle 构建都不必等待 JVM 启动

  • 受益于 JVM 中的持续运行时优化

  • 监视文件系统，以便在运行构建之前准确计算出需要重建的内容

Gradle daemon 在 Gradle 3.0 中引入，并在多年发展中变得成熟。它默认启用，我们不建议在任何情况下禁用它。

Daemon 中发生了什么？ #

在 Gradle Client JVM（“客户端”）连接到兼容的空闲 daemon 后，它会将必要的构建信息（命令行参数、项目目录、环境变量等）发送到 daemon。然后，daemon 开始运行构建，并将构建输出（日志记录、stdout/stderr 等）发送回客户端。通信通过本地套接字连接进行。

但是 daemon 内部究竟发生了什么？《用户指南》解释说，Gradle 构建中有三个阶段：初始化、配置和执行。

初始化阶段：构建对象的创建 #

现在 daemon 了解了关于构建的所有信息，它开始为构建创建内部表示。由于 Gradle 在 JVM 上运行，因此这些表示是 Java 对象。

例如，整个 Gradle 构建调用由一个 Gradle 实例表示。配置项目层级结构所需的配置由一个 Settings 实例表示。我们尝试构建的每个项目都有一个对应的 Project 实例。

Gradle、Settings 和 Project 也是 init、settings 和构建脚本的默认委托。这意味着这些对象可以在构建脚本中稍后进行交互。例如，当我们在构建脚本中说 println(name) 时，我们实际上是在 Project 实例上调用 Project.getName() 方法。

配置阶段：构建脚本执行 #

在必要的 JVM 对象创建完成后，Gradle 将在 daemon 中加载并执行构建脚本。构建脚本通常在项目目录中命名为 X.gradle (Groovy DSL) 或 X.gradle.kts (Kotlin DSL)。Groovy 和 Kotlin 都是 JVM 语言，这意味着它们可以在 JVM（即 daemon JVM）内部无缝运行。

例如，以下 Groovy 构建脚本创建了一个 Groovy Closure 实例，并将 Closure 实例传递给在之前的初始化阶段创建的 Project 实例上的 Project.repositories(Closure) 方法。

repositories {
    mavenCentral()
}

如果您在此阶段没有完全理解构建脚本执行，请不要担心。我们将在本系列的下一篇博客中解释构建脚本执行的细节。目前，我们可以简单地将 Gradle 理解为一个解释器，它逐行、从上到下地执行构建脚本。

构建脚本在 daemon JVM 内部填充构建的数据结构。例如，以下构建脚本代码片段将一个 hello 任务注册到 Gradle 的任务容器数据结构（即 TaskContainer 类），这意味着在需要时将创建一个 Task 实例。这个过程通常称为“配置”，即配置数据结构；这就是为什么这个阶段被称为“配置阶段”。

tasks.register("hello") {
    doLast {
        println("Hello world!")
    }
}

在构建脚本执行完成后，构建数据结构已配置了构建所需的必要数据。现在我们准备好进入下一个阶段：选择一些任务并执行它们。

执行阶段：选定任务的执行 #

在配置阶段之后，Gradle 在 daemon JVM 中存储了构建所需的所有必要数据。然后，它根据传递给 gradle 命令的参数确定要执行的任务子集，并执行每个选定的任务。

每个 Task 都有一个由要执行的代码块组成的动作列表。例如，如果您想知道 Test 任务的作用，只需在源代码中搜索 @TaskAction，您会找到

class Test {
    ...

    @TaskAction
    public void executeTests() {
        ...
    }
}

当我们说“执行一个任务”时，我们的意思是“其动作中的代码在 daemon JVM 中执行”。任务动作始终在 daemon JVM 中执行，但动作可以决定 fork 一些新的 JVM 并在 fork 的 JVM 中运行一些代码。

例如，Gradle Worker API 提供了一种将任务动作的执行分解成多个部分，然后在子进程中执行它们的方法。

另一个自定义任务动作 fork 额外 JVM 的示例是 Test 任务。Test 任务动作在 daemon JVM 中执行，但在执行过程中，它会 fork 一些 JVM，并在 fork 的 JVM 中运行测试代码，以避免测试代码干扰 daemon JVM。

在构建结束时，daemon 将执行一些额外的操作，例如执行回调、报告错误（如果有）、发布构建扫描等。之后，Gradle Client JVM 与 daemon 断开连接并退出。daemon 现在已准备好进行下一次构建调用。

下一步 #

在本系列的下一篇博客中，我们将解释构建脚本执行的幕后原理。

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