Gradle 工作原理第二部分 - 深入守护进程

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张博
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之前在Gradle 工作原理中

  1. Gradle 工作原理第一部分 - 启动

这是Gradle 工作原理系列的第二篇博客。在本篇博客中，我们将解释Gradle Daemon JVM内部发生了什么。

为什么我们需要 Gradle 守护进程？

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

守护进程是一个长生命周期的后台进程，它可以减少运行构建所需的时间。守护进程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，这样每次 Gradle 构建就不必等待 JVM 启动。

  • 从 JVM 的持续运行时优化中获益。

  • 监视文件系统，以计算在运行构建之前需要重建的内容。

Gradle 守护进程是在 Gradle 3.0 中引入的，并且多年来已经成熟。它默认启用，我们不建议在任何情况下禁用它。

守护进程中发生了什么？

在 Gradle Client JVM（“客户端”）连接到兼容的空闲守护进程后，它会将必要的构建信息（命令行参数、项目目录、环境变量等）发送到守护进程。然后，守护进程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。

但是守护进程内部到底发生了什么？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：创建构建对象

现在守护进程已经了解了构建的所有信息，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 Gradle 实例表示。配置项目层次结构所需的配置由 Settings 实例表示。每个我们要构建的项目都有一个 Project 实例。

Gradle、Settings 和 Project 也是 init、settings 和 build 脚本的默认委托。这意味着这些对象以后可以在构建脚本中进行交互。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

在创建必要的 JVM 对象后，Gradle 将在守护进程中加载并执行构建脚本。构建脚本通常命名为项目目录中的 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（即守护进程 JVM）中无缝运行。

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

repositories {
    mavenCentral()
}

如果您现在还不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文章中详细解释构建脚本执行。现在，我们可以简单地将 Gradle 理解为 一个解释器，它逐行从上到下执行构建脚本。

构建脚本在守护进程 JVM 中填充构建的数据结构。例如，以下构建脚本片段将一个 hello 任务注册到 Gradle 的任务容器数据结构中（即 类 TaskContainer），这意味着在需要时将创建一个 Task 实例。此过程通常称为“配置”，即配置数据结构；这就是为什么此阶段称为“配置阶段”。

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

构建脚本执行完成后，构建数据结构将配置有构建所需的必要数据。现在我们准备进入下一阶段：选择一些任务并执行它们。

执行阶段：执行选定的任务

在配置阶段结束后，Gradle 会将构建所需的所有数据存储在守护进程 JVM 中。然后，它会根据传递给 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 都有一系列操作，这些操作由要执行的代码块组成。例如，如果您想知道 Test 任务 做了什么，只需在源代码中搜索 @TaskAction，您就会发现

class Test {
    ...

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

当我们说“执行一个任务”时，我们的意思是“在守护进程 JVM 中执行其操作中的代码”。任务操作始终在守护进程 JVM 中执行，但操作可以决定派生一些新的 JVM 并在派生的 JVM 中运行一些代码。

例如，Gradle Worker API 提供了一种方法，可以将任务操作的执行分解成多个部分，然后在子进程中执行它们。

派生额外 JVM 的自定义任务操作的另一个例子是 Test 任务。 Test 任务操作在守护进程 JVM 中执行，但在执行过程中，它会派生几个 JVM 并在派生的 JVM 中运行测试代码，以避免测试代码干扰守护进程 JVM。

在构建结束时，守护进程会执行一些额外操作，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 会断开与守护进程的连接并退出。守护进程现在已准备好接受下一个构建调用。

下一步

在 本系列的下一篇博文中，我们将解释构建脚本执行的幕后情况。

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