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Bazel 教程：构建 Android 应用

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本教程介绍了如何使用 Bazel 构建简单的 Android 应用。

Bazel 支持使用 Android 规则构建 Android 应用。

本教程适用于 Windows、macOS 和 Linux 用户，不需要具备 Bazel 或 Android 应用开发经验。您无需在本教程中编写任何 Android 代码。

学习内容

在本教程中，您将学习如何：

安装 Bazel 和 Android Studio 并下载示例项目，以设置您的环境。
设置一个 Bazel workspace（工作区），其中包含应用的源代码和用于标识工作区目录顶级的 WORKSPACE 文件。
更新 WORKSPACE 文件，使其包含对所需外部依赖项（例如 Android SDK）的引用。
创建 BUILD 文件。
使用 Bazel 构建应用。
在 Android 模拟器或实体设备上部署并运行应用。

准备工作

安装 Bazel

在开始本教程之前，请安装以下软件：

Bazel。如需安装，请按照安装说明操作。
Android Studio。如需安装，请按照下载 Android Studio 的步骤操作。运行设置向导以下载 SDK 并配置您的环境。
（可选）Git。使用 git 下载 Android 应用项目。

获取示例项目

对于示例项目，请使用 Bazel 的示例代码库中的一项基本 Android 应用项目。

此应用只有一个按钮，点击该按钮即可输出问候语：

按钮问候语

图 1. Android 应用按钮问候语。

使用 git 克隆代码库（或直接下载 ZIP 文件）：

git clone https://github.com/bazelbuild/examples

本教程的示例项目位于 examples/android/tutorial 中。对于本教程的其余部分，您将在此目录中执行命令。

查看源文件

查看应用的源文件。

.
├── README.md
└── src
    └── main
        ├── AndroidManifest.xml
        └── java
            └── com
                └── example
                    └── bazel
                        ├── AndroidManifest.xml
                        ├── Greeter.java
                        ├── MainActivity.java
                        └── res
                            ├── layout
                            │   └── activity_main.xml
                            └── values
                                ├── colors.xml
                                └── strings.xml

关键文件和目录如下：

名称	位置
Android 清单文件	`src/main/AndroidManifest.xml`和`src/main/java/com/example/bazel/AndroidManifest.xml`
Android 源文件	`src/main/java/com/example/bazel/MainActivity.java`和`Greeter.java`
资源文件目录	`src/main/java/com/example/bazel/res/`

使用 Bazel 构建

设置工作区

工作区是一个目录，其中包含一个或多个软件项目的源文件，并且在其根目录中有一个 WORKSPACE 文件。

WORKSPACE 文件可以是空的，也可以包含对构建项目所需的外部依赖项的引用。

首先，运行以下命令以创建一个空的 WORKSPACE 文件：

操作系统	命令
Linux、macOS	`touch WORKSPACE`
Windows（命令提示符）	`type nul > WORKSPACE`
Windows (PowerShell)	`New-Item WORKSPACE -ItemType file`

运行 Bazel

现在，您可以使用以下命令检查 Bazel 是否正常运行：

bazel info workspace

如果 Bazel 输出当前目录的路径，则表示一切正常！如果 WORKSPACE 文件不存在，您可能会看到如下错误消息：

ERROR: The 'info' command is only supported from within a workspace.

与 Android SDK 集成

Bazel 需要运行 Android SDK 构建工具才能构建应用。这意味着您需要向 WORKSPACE 文件添加一些信息，以便 Bazel 知道在哪里可以找到它们。

将以下行添加到 WORKSPACE 文件中：

android_sdk_repository(name = "androidsdk")

这将使用 ANDROID_HOME 环境变量引用的路径中的 Android SDK，并自动检测该位置中安装的最高 API 级别和最新版本的构建工具。

您可以将 ANDROID_HOME 变量设置为 Android SDK 的位置。使用 Android Studio 的 SDK 管理器查找已安装 SDK 的路径。假设 SDK 安装到了默认位置，您可以使用以下命令设置 ANDROID_HOME 变量：

操作系统	命令
Linux	`export ANDROID_HOME=$HOME/Android/Sdk/`
macOS	`export ANDROID_HOME=$HOME/Library/Android/sdk`
Windows（命令提示符）	`set ANDROID_HOME=%LOCALAPPDATA%\Android\Sdk`
Windows (PowerShell)	`$env:ANDROID_HOME="$env:LOCALAPPDATA\Android\Sdk"`

上述命令仅针对当前 shell 会话设置变量。如需将其设为永久性，请运行以下命令：

操作系统	命令
Linux	`echo "export ANDROID_HOME=$HOME/Android/Sdk/" >> ~/.bashrc`
macOS	`echo "export ANDROID_HOME=$HOME/Library/Android/Sdk/" >> ~/.bashrc`
Windows（命令提示符）	`setx ANDROID_HOME "%LOCALAPPDATA%\Android\Sdk"`
Windows (PowerShell)	`[System.Environment]::SetEnvironmentVariable('ANDROID_HOME', "$env:LOCALAPPDATA\Android\Sdk", [System.EnvironmentVariableTarget]::User)`

您还可以通过添加 path、api_level 和 build_tools_version 属性来明确指定 Android SDK 的绝对路径、API 级别以及要使用的构建工具版本。如果未指定 api_level 和 build_tools_version，android_sdk_repository 规则将使用 SDK 中提供的相应最新版本。您可以指定这些属性的任意组合，前提是这些属性在 SDK 中存在，例如：

android_sdk_repository(
    name = "androidsdk",
    path = "/path/to/Android/sdk",
    api_level = 25,
    build_tools_version = "30.0.3"
)

请注意，在 Windows 上，path 属性必须使用混合样式路径，即带有正斜杠的 Windows 路径：

android_sdk_repository(
    name = "androidsdk",
    path = "c:/path/to/Android/sdk",
)

可选：如果您想将原生代码编译到 Android 应用中，还需要下载 Android NDK，并将以下行添加到 WORKSPACE 文件，以告知 Bazel 在哪里可以找到它：

android_ndk_repository(name = "androidndk")

与 android_sdk_repository 类似，默认情况下，Android NDK 的路径从 ANDROID_NDK_HOME 环境变量推断得出。您还可以使用 android_ndk_repository 中的 path 属性明确指定该路径。

如需了解详情，请参阅将 Android 原生开发套件与 Bazel 搭配使用。

api_level 是 SDK 和 NDK 以之为目标平台的 Android API 版本，例如，Android 6.0 为 23，Android 7.1 为 25。如果未明确设置，api_level 会默认采用 android_sdk_repository 和 android_ndk_repository 的可用最高 API 级别。

无需将 SDK 和 NDK 的 API 级别设置为相同的值。此页面包含从 Android 版本到 NDK 支持的 API 级别的映射。

创建 BUILD 文件

BUILD 文件描述了一组 build 输出（例如来自 aapt 的已编译 Android 资源或来自 javac 的类文件）与其依赖项之间的关系。这些依赖项可能是工作区或其他 build 输出中的源文件（Java、C++）。BUILD 文件使用名为 Starlark 的语言编写。

BUILD 文件属于 Bazel 中的一个概念，称为软件包层次结构。软件包层次结构是叠加在工作区中的目录结构的逻辑结构。每个软件包都是一个目录（及其子目录），其中包含一组相关的源文件和一个 BUILD 文件。该软件包还包含任何子目录，但不包含包含自己的 BUILD 文件的子目录。软件包名称是相对于 WORKSPACE 的 BUILD 文件的路径。

请注意，Bazel 的软件包层次结构在概念上与 BUILD 文件所在的 Android 应用目录的 Java 软件包层次结构不同，尽管这些目录的组织方式可能相同。

对于本教程中的简单 Android 应用，src/main/ 中的源文件包含一个 Bazel 软件包。更复杂的项目可能包含许多嵌套的软件包。

添加 android_library 规则

BUILD 文件包含多种不同类型的 Bazel 声明。最重要的类型是构建规则，它会告知 Bazel 如何根据一组源文件或其他依赖项构建中间或最终软件输出。Bazel 提供了两个构建规则（android_library 和 android_binary），可用于构建 Android 应用。

在本教程中，您将首先使用 android_library 规则告知 Bazel 从应用源代码和资源文件构建 Android 库模块。然后，您将使用 android_binary 规则告知 Bazel 如何构建 Android 应用软件包。

在 src/main/java/com/example/bazel 目录中创建一个新的 BUILD 文件，并声明一个新的 android_library 目标：

src/main/java/com/example/bazel/BUILD：

package(
    default_visibility = ["//src:__subpackages__"],
)

android_library(
    name = "greeter_activity",
    srcs = [
        "Greeter.java",
        "MainActivity.java",
    ],
    manifest = "AndroidManifest.xml",
    resource_files = glob(["res/**"]),
)

android_library build 规则包含一组属性，用于指定 Bazel 从源文件构建库模块所需的信息。另请注意，规则的名称为 greeter_activity。您将在 android_binary 规则中使用此名称作为依赖项来引用该规则。

添加 android_binary 规则

android_binary 规则为您的应用构建 Android 应用软件包（.apk 文件）。

在 src/main/ 目录中创建一个新的 BUILD 文件，并声明一个新的 android_binary 目标：

src/main/BUILD：

android_binary(
    name = "app",
    manifest = "AndroidManifest.xml",
    deps = ["//src/main/java/com/example/bazel:greeter_activity"],
)

在这里，deps 属性引用了您添加到上述 BUILD 文件的 greeter_activity 规则的输出。这意味着，当 Bazel 构建此规则的输出时，它会先检查 greeter_activity 库规则的输出是否已构建且是最新的。如果没有，Bazel 会构建它，然后使用该输出构建应用软件包文件。

现在，保存并关闭该文件。

构建应用

尝试构建应用吧！运行以下命令以构建 android_binary 目标：

bazel build //src/main:app

build 子命令会指示 Bazel 构建随后的目标。目标是指定为 BUILD 文件中的 build 规则的名称，以及相对于工作区目录的软件包路径。在此示例中，目标为 app，软件包路径为 //src/main/。

请注意，您有时可以省略软件包路径或目标名称，具体取决于命令行中的当前工作目录和目标的名称。如需详细了解目标标签和路径，请参阅标签。

Bazel 将开始构建示例应用。在构建过程中，其输出将类似于以下内容：

INFO: Analysed target //src/main:app (0 packages loaded, 0 targets configured).
INFO: Found 1 target...
Target //src/main:app up-to-date:
  bazel-bin/src/main/app_deploy.jar
  bazel-bin/src/main/app_unsigned.apk
  bazel-bin/src/main/app.apk

查找 build 输出

Bazel 会将中间构建操作和最终构建操作的输出放在一组每个用户、每个工作区的输出目录中。这些目录是从项目目录顶层的以下位置符号连接的，其中 WORKSPACE 是：

bazel-bin 用于存储二进制可执行文件和其他可运行的 build 输出
bazel-genfiles 用于存储由 Bazel 规则生成的中间源文件
bazel-out 存储其他类型的 build 输出

Bazel 会将使用 android_binary 规则生成的 Android .apk 文件存储在 bazel-bin/src/main 目录中，其中子目录名称 src/main 来自 Bazel 软件包的名称。

在命令提示符处，列出此目录的内容并找到 app.apk 文件：

操作系统	命令
Linux、macOS	`ls bazel-bin/src/main`
Windows（命令提示符）	`dir bazel-bin\src\main`
Windows (PowerShell)	`ls bazel-bin\src\main`

运行应用

现在，您可以使用 bazel mobile-install 命令从命令行将应用部署到已连接的 Android 设备或模拟器。此命令使用 Android 调试桥 (adb) 与设备通信。在部署之前，您必须按照 Android 调试桥中的说明设置设备以使用 adb。您也可以选择在 Android Studio 中包含的 Android 模拟器上安装应用。请确保模拟器正在运行，然后再执行以下命令。

输入以下内容：

bazel mobile-install //src/main:app

接下来，找到并启动“Bazel 教程应用”：

Bazel 教程应用

图 2. Bazel 教程应用。

恭喜！您刚刚安装了第一个使用 Bazel 构建的 Android 应用。

请注意，mobile-install 子命令还支持 --incremental 标志，该标志可用于仅部署自上次部署以来发生更改的应用部分。

它还支持 --start_app 标志，以便在安装应用后立即启动应用。

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祝您构建顺利！