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Bazel 教程：构建 Android 应用

本教程介绍如何使用 Bazel 构建简单的 Android 应用。

Bazel 支持使用 Android 规则构建 Android 应用。

本教程面向 Windows、macOS 和 Linux 用户，无需拥有 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 工作区，其中包含应用的源代码，以及一个用于标识工作区目录顶层的 WORKSPACE 文件。
更新 WORKSPACE 文件，以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

在开始学习本教程之前，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，请按照相应步骤下载 Android Studio。执行设置向导以下载 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 示例代码库中的基本 Android 应用项目。

此应用有一个按钮，点击该按钮会输出问候语：

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。在本教程的其余部分，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

工作区是包含一个或多个软件项目的源文件的目录，其根目录下有 WORKSPACE 文件。

WORKSPACE 文件可能为空，或可能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

您现在可以使用以下命令检查 Bazel 是否正常运行：

bazel info workspace

如果 Bazel 显示了当前目录的路径，就大功告成了！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这些信息。

将以下行添加到 WORKSPACE 文件中：

android_sdk_repository(name = "androidsdk")

这会在 ANDROID_HOME 环境变量引用的路径中使用 Android SDK，并自动检测该位置安装的最高 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"`

以上命令仅为当前的 shell 会话设置变量。如需使其永久保留，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何组合，只要它们出现在 SDK 中即可，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：如果您要将原生代码编译到 Android 应用中，还需要下载 Android NDK，并向 WORKSPACE 文件中添加以下这行代码以告知 Bazel 在何处找到它：

android_ndk_repository(name = "androidndk")

与 android_sdk_repository 类似，默认情况下，Android NDK 的路径通过 ANDROID_NDK_HOME 环境变量推断得出。您也可以使用 android_ndk_repository 上的 path 属性来明确指定路径。

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 的目标 Android API 版本，例如，23 表示 Android 6.0，25 表示 Android 7.1。如果未明确设置，api_level 会默认为 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中的源文件（Java、C++）或其他构建输出。BUILD 文件使用一种名为 Starlark 的语言编写。

BUILD 文件是 Bazel 中称为“软件包层次结构”的概念的一部分。软件包层次结构是一种逻辑结构，可叠加在工作区中的目录结构。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。该软件包还包含所有子目录，但包含专属 BUILD 文件的子目录除外。软件包名称是 BUILD 文件的路径（相对于 WORKSPACE）。

请注意，Bazel 的软件包层次结构与 BUILD 文件所在的 Android 应用目录的 Java 软件包层次结构在概念上有所不同，不过这些目录的组织可能完全相同。

对于本教程中的简单 Android 应用，src/main/ 中的源文件由单个 Bazel 软件包组成。更复杂的项目可能有许多嵌套软件包。

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，该规则可以指示 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，您首先要使用 android_library 规则指示 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 构建规则包含一组属性，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 规则可为您的应用构建 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"],
)

此处，deps 属性引用了您添加到上述 BUILD 文件中的 greeter_activity 规则的输出。这意味着，在构建此规则的输出时，Bazel 首先会检查 greeter_activity 库规则的输出是否已构建并且是最新的。如果没有，Bazel 会构建该文件，然后使用该输出来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！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 构建后面的目标。系统会将目标指定为 BUILD 文件中的构建规则的名称，以及相对于工作区目录的软件包路径。在此示例中，目标是 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以及目标的名称。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。在构建流程中，其输出将如下所示：

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

找到构建输出

Bazel 会将中间构建操作和最终构建操作的输出放入一组针对每个用户、每个工作区的输出目录。这些目录从项目目录顶层的以下位置进行符号链接，其中 WORKSPACE 为：

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

Bazel 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 派生自 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，您可以从命令行使用 bazel mobile-install 命令将应用部署到连接的 Android 设备或模拟器。此命令使用 Android 调试桥 (adb) 与设备进行通信。在部署之前，您必须按照 Android 调试桥中的说明将设备设置为使用 adb。您还可以选择在 Android Studio 随附的 Android 模拟器上安装应用。在执行以下命令之前，请确保模拟器正在运行。

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由 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应用中自上次部署以来发生了更改的部分。

此外，它还支持 --start_app 标志，以便在安装应用后立即启动应用。

补充阅读材料

如需了解详情，请参阅以下页面：

在 GitHub 上待解决的问题
详细了解移动安装
使用 rules_jvm_external 从 Maven 代码库中集成 AppCompat、Guava 和 JUnit 等外部依赖项
使用 robolectric-bazel 集成运行 Robolectric 测试。
使用 Android 插桩测试测试您的应用
使用 NDK 将 C 和 C++ 代码集成到您的 Android 应用中
查看以下项目的更多 Bazel 示例项目：

祝您搭建愉快！