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Java 和 Bazel

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本頁面提供的資源可協助您在 Java 專案中使用 Bazel。並提供教學課程、建構規則和其他資訊的連結，這些資訊專門說明如何使用 Bazel 建構 Java 專案。

使用 Bazel

下列資源可協助您在 Java 專案中使用 Bazel：

遷移至 Bazel

如果您目前使用 Maven 建構 Java 專案，請按照遷移指南中的步驟，開始使用 Bazel 建構 Maven 專案：

從 Maven 遷移至 Bazel

Java 版本

有兩個相關的 Java 版本可透過設定標記設定：

存放區中的原始檔案版本
用於執行程式碼及測試程式碼的 Java 執行階段版本

設定存放區中的原始碼版本

如未設定其他選項，Bazel 會假設儲存庫中的所有 Java 來源檔案都是使用單一 Java 版本編寫。如要指定存放區中的來源版本，請將 build --java_language_version={ver} 新增至 .bazelrc 檔案，其中 {ver} 為 11。Bazel 存放區擁有者應設定此標記，以便 Bazel 及其使用者參照原始碼的 Java 版本號碼。詳情請參閱「Java 語言版本標記」。

設定用於執行及測試程式碼的 JVM

Bazel 會使用一個 JDK 進行編譯，並使用另一個 JVM 執行及測試程式碼。

根據預設，Bazel 會使用下載的 JDK 編譯程式碼，並使用本機上安裝的 JVM 執行及測試程式碼。Bazel 會使用 JAVA_HOME 或路徑搜尋 JVM。

產生的二進位檔與系統程式庫中本機安裝的 JVM 相容，也就是說，產生的二進位檔取決於機器上安裝的內容。

如要設定用於執行和測試的 JVM，請使用 --java_runtime_version 標記。預設值為 local_jdk。

密封測試和編譯

如要建立密封編譯，您可以使用指令列旗標 --java_runtime_version=remotejdk_11。程式碼會在從遠端存放區下載的 JVM 上編譯、執行及測試。詳情請參閱「Java 執行階段版本標記」。

在 Java 中設定編譯和執行建構工具

還有第二組 JDK 和 JVM，用於建構及執行工具，這些工具會用於建構程序，但不會用於建構結果。使用 --tool_java_language_version 和 --tool_java_runtime_version 控管 JDK 和 JVM。預設值分別為 11 和 remotejdk_11。

使用本機安裝的 JDK 進行編譯

根據預設，Bazel 會使用遠端 JDK 進行編譯，因為它會覆寫 JDK 的內部元件。使用本機安裝 JDK 的編譯工具鍊已設定，但未使用。

如要使用本機安裝的 JDK 進行編譯，也就是使用本機 JDK 的編譯工具鍊，請使用額外的標記 --extra_toolchains=@local_jdk//:all，但請注意，這可能無法在任意供應商的 JDK 上運作。

詳情請參閱「設定 Java 工具鍊」。

最佳做法

除了一般 Bazel 最佳做法外，下方也提供 Java 專案的最佳做法。

目錄結構

建議使用 Maven 的標準目錄版面配置 (來源在 src/main/java 下方，測試在 src/test/java 下方)。

BUILD 檔案

建立 BUILD 檔案時，請遵循下列規範：

每個包含 Java 來源的資料夾都使用一個 BUILD 檔案，這樣可改善建構效能。

每個 BUILD 檔案都應包含一個 java_library 規則，如下所示：

java_library(
    name = "directory-name",
    srcs = glob(["*.java"]),
    deps = [...],
)

程式庫名稱應為包含 BUILD 檔案的目錄名稱。這樣一來，程式庫的標籤就會變短，也就是使用 "//package" 而非 "//package:package"。
來源應為目錄中所有 Java 檔案的非遞迴 glob。
測試應位於 src/test 下相符的目錄中，並依附此程式庫。

為進階 Java 建構作業建立新規則

注意：建立新規則適用於進階建構和測試情境。您在開始使用 Bazel 時不需要這項功能。

建構 Java 專案時，您可以使用下列模組、設定片段和提供者擴充 Bazel 的功能：

設定 Java 工具鍊

Bazel 使用兩種 Java 工具鍊： - 執行：用於執行及測試 Java 二進位檔，可透過 --java_runtime_version 標記控制 - 編譯：用於編譯 Java 來源，可透過 --java_language_version 標記控制

設定其他執行工具鍊

執行工具鍊是 JVM，可從本機或存放區取得，並提供一些關於版本、作業系統和 CPU 架構的額外資訊。

您可以在 WORKSPACE 檔案中使用 local_java_repository 或 remote_java_repository 規則新增 Java 執行工具鍊。新增規則後，即可使用標記提供 JVM。如果同一個作業系統和 CPU 架構有多個定義，系統會使用第一個定義。

本機 JVM 設定範例：

load("@bazel_tools//tools/jdk:local_java_repository.bzl", "local_java_repository")

local_java_repository(
  name = "additionaljdk",          # Can be used with --java_runtime_version=additionaljdk, --java_runtime_version=11 or --java_runtime_version=additionaljdk_11
  version = 11,                    # Optional, if not set it is autodetected
  java_home = "/usr/lib/jdk-15/",  # Path to directory containing bin/java
)

遠端 JVM 設定範例：

load("@bazel_tools//tools/jdk:remote_java_repository.bzl", "remote_java_repository")

remote_java_repository(
  name = "openjdk_canary_linux_arm",
  prefix = "openjdk_canary", # Can be used with --java_runtime_version=openjdk_canary_11
  version = "11",            # or --java_runtime_version=11
  target_compatible_with = [   # Specifies constraints this JVM is compatible with "@platforms//cpu:arm",
    "@platforms//os:linux",
  ],
  urls = ...,               # Other parameters are from http_repository rule.
  sha256 = ...,
  strip_prefix = ...
)

設定其他編譯工具鍊

編譯工具鍊由 JDK 和 Bazel 在編譯期間使用的多個工具組成，並提供其他功能，例如：Error Prone、嚴格的 Java 依附元件、標頭編譯、Android 脫糖、涵蓋率檢測，以及 IDE 的 genclass 處理。

JavaBuilder 是 Bazel 隨附的工具，可執行編譯作業，並提供上述功能。實際編譯作業會由 JDK 使用內部編譯器執行。工具鍊的 java_runtime 屬性會指定用於編譯的 JDK。

Bazel 會覆寫部分 JDK 內部元件。如果 JDK 版本為 9 以上，java.compiler 和 jdk.compiler 模組會使用 JDK 的標記 --patch_module 進行修補。在 JDK 8 版本中，Java 編譯器會使用 -Xbootclasspath 標記進行修補。

VanillaJavaBuilder 是 JavaBuilder 的第二個實作項目，不會修改 JDK 的內部編譯器，也沒有任何額外功能。任何內建工具鍊都不會使用 VanillaJavaBuilder。

除了 JavaBuilder，Bazel 在編譯期間也會使用其他工具。

ijar 工具會處理 jar 檔案，移除呼叫簽章以外的所有內容。產生的 JAR 檔案稱為標頭 JAR 檔案。這些類別可用於改善編譯增量性，方法是在函式內容變更時，只重新編譯下游依附元件。

singlejar 工具可將多個 jar 檔案打包成單一檔案。

genclass 工具會對 Java 編譯作業的輸出內容進行後置處理，並產生 jar，其中只包含註解處理工具產生的來源類別檔案。

JacocoRunner 工具會在檢測過的檔案上執行 Jacoco，並以 LCOV 格式輸出結果。

TestRunner 工具會在受控環境中執行 JUnit 4 測試。

您可以將 default_java_toolchain 巨集新增至 BUILD 檔案，然後將其註冊，方法是將 register_toolchains 規則新增至 WORKSPACE 檔案，或使用 --extra_toolchains 標記。

只有在 source_version 屬性與 --java_language_version 標記指定的值相符時，才會使用工具鍊。

工具鍊設定範例：

load(
  "@bazel_tools//tools/jdk:default_java_toolchain.bzl",
  "default_java_toolchain", "DEFAULT_TOOLCHAIN_CONFIGURATION", "BASE_JDK9_JVM_OPTS", "DEFAULT_JAVACOPTS"
)

default_java_toolchain(
  name = "repository_default_toolchain",
  configuration = DEFAULT_TOOLCHAIN_CONFIGURATION,        # One of predefined configurations
                                                          # Other parameters are from java_toolchain rule:
  java_runtime = "@bazel_tools//tools/jdk:remote_jdk11", # JDK to use for compilation and toolchain's tools execution
  jvm_opts = BASE_JDK9_JVM_OPTS + ["--enable_preview"],   # Additional JDK options
  javacopts = DEFAULT_JAVACOPTS + ["--enable_preview"],   # Additional javac options
  source_version = "9",
)

您可以使用 --extra_toolchains=//:repository_default_toolchain_definition 或在工作區中新增 register_toolchains("//:repository_default_toolchain_definition") 來使用此值。

預先定義的設定：

DEFAULT_TOOLCHAIN_CONFIGURATION：所有功能，支援 JDK 9 以上版本
VANILLA_TOOLCHAIN_CONFIGURATION：沒有其他功能，支援任意供應商的 JDK。
PREBUILT_TOOLCHAIN_CONFIGURATION：與預設值相同，但只使用預先建構的工具 (ijar、singlejar)
NONPREBUILT_TOOLCHAIN_CONFIGURATION：與預設值相同，但所有工具都是從來源建構 (這可能對使用不同 libc 的作業系統有用)

設定 JVM 和 Java 編譯器旗標

您可以使用標記或 default_java_toolchain 屬性設定 JVM 和 javac 標記。

相關標記為 --jvmopt、--host_jvmopt、--javacopt 和 --host_javacopt。

相關的 default_java_toolchain 屬性為 javacopts、jvm_opts、javabuilder_jvm_opts 和 turbine_jvm_opts。

套件特定 Java 編譯器旗標設定

您可以使用 default_java_toolchain 的 package_configuration 屬性，為特定來源檔案設定不同的 Java 編譯器標記。請參考下方範例。

load("@bazel_tools//tools/jdk:default_java_toolchain.bzl", "default_java_toolchain")

# This is a convenience macro that inherits values from Bazel's default java_toolchain
default_java_toolchain(
    name = "toolchain",
    package_configuration = [
        ":error_prone",
    ],
    visibility = ["//visibility:public"],
)

# This associates a set of javac flags with a set of packages
java_package_configuration(
    name = "error_prone",
    javacopts = [
        "-Xep:MissingOverride:ERROR",
    ],
    packages = ["error_prone_packages"],
)

# This is a regular package_group, which is used to specify a set of packages to apply flags to
package_group(
    name = "error_prone_packages",
    packages = [
        "//foo/...",
        "-//foo/bar/...", # this is an exclusion
    ],
)

單一存放區中的多個 Java 原始碼版本

Bazel 僅支援在建構作業中編譯單一版本的 Java 來源。也就是說，建構 Java 測試或應用程式時，所有依附元件都會針對相同的 Java 版本建構。

不過，您可以使用不同的標記執行個別版本。

為簡化使用不同標記的任務，可將特定版本的標記組合與 .bazelrc 設定組合：

build:java8 --java_language_version=8
build:java8 --java_runtime_version=localjdk_8
build:java11 --java_language_version=11
build:java11 --java_runtime_version=remotejdk_11

這些設定可搭配 --config 旗標使用，例如 bazel test --config=java11 //:java11_test。