使用程式庫建構 Java 應用程式範例

您可以在支援 Gradle 的 IDE 中開啟此範例。

為了讓您的軟體專案為成長做好準備，您可以將 Gradle 專案組織成多個子專案，以模組化您正在建置的軟體。在本指南中，您將學習如何以 Java 應用程式為例，建構此類專案。但是，一般概念適用於您使用 Gradle 建置的任何軟體。您可以逐步按照指南從頭開始建立新專案，或使用上面的連結下載完整的範例專案。

您將建置的內容

您將建置一個 Java 應用程式，其中包含一個應用程式和多個程式庫專案。

您需要的內容

文字編輯器或 IDE - 例如 IntelliJ IDEA
Java 開發套件 (JDK)，版本 8 或更高版本 - 例如 AdoptOpenJDK
最新的 Gradle 發行版本

建立專案資料夾

Gradle 隨附一個內建工作，稱為 init，可在空資料夾中初始化新的 Gradle 專案。 init 工作使用 (也是內建的) wrapper 工作來建立 Gradle Wrapper 腳本 gradlew。

第一步是為新專案建立資料夾，然後將目錄變更到該資料夾中。

$ mkdir demo
$ cd demo

從新專案目錄內，在終端機中使用以下命令執行 init 工作：gradle init。當出現提示時，選取 1: application 專案類型和 1: Java 作為實作語言。之後，選取 2: Application and library project。接下來，您可以選擇用於撰寫建置腳本的 DSL - 1 : Kotlin 或 2: Groovy。對於其他問題，請按 Enter 鍵以使用預設值。

輸出結果看起來會像這樣

$ gradle init

Select type of build to generate:
  1: Application
  2: Library
  3: Gradle plugin
  4: Basic (build structure only)
Enter selection (default: Application) [1..4] 1

Select implementation language:
  1: Java
  2: Kotlin
  3: Groovy
  4: Scala
  5: C++
  6: Swift
Enter selection (default: Java) [1..6]  1

Project name (default: demo):

Enter target Java version (min: 7, default: 21):

Select application structure:
  1: Single application project
  2: Application and library project
Enter selection (default: Single application project) [1..2] 2

Select build script DSL:
  1: Kotlin
  2: Groovy
Enter selection (default: Kotlin) [1..2]

Select test framework:
  1: JUnit 4
  2: TestNG
  3: Spock
  4: JUnit Jupiter
Enter selection (default: JUnit Jupiter) [1..4]

Generate build using new APIs and behavior (some features may change in the next minor release)? (default: no) [yes, no]

BUILD SUCCESSFUL
1 actionable task: 1 executed

init 工作會產生具有以下結構的新專案

├── gradle (1)
│   ├── libs.versions.toml (2)
│   └── wrapper
│       ├── gradle-wrapper.jar
│       └── gradle-wrapper.properties
├── gradlew (3)
├── gradlew.bat (3)
├── settings.gradle.kts (4)
├── buildSrc
│   ├── build.gradle.kts (5)
│   ├── settings.gradle.kts (5)
│   └── src
│       └── main
│           └── kotlin (6)
│               ├── buildlogic.java-application-conventions.gradle.kts
│               ├── buildlogic.java-common-conventions.gradle.kts
│               └── buildlogic.java-library-conventions.gradle.kts
├── app
│   ├── build.gradle.kts (7)
│   └── src
│       ├── main (8)
│       │   └── java
│       │       └── demo
│       │           └── app
│       │               ├── App.java
│       │               └── MessageUtils.java
│       └── test (9)
│           └── java
│               └── demo
│                   └── app
│                       └── MessageUtilsTest.java
├── list
│   ├── build.gradle.kts (7)
│   └── src
│       ├── main (8)
│       │   └── java
│       │       └── demo
│       │           └── list
│       │               └── LinkedList.java
│       └── test (9)
│           └── java
│               └── demo
│                   └── list
│                       └── LinkedListTest.java
└── utilities
    ├── build.gradle.kts (7)
    └── src
        └── main (8)
            └── java
                └── demo
                    └── utilities
                        ├── JoinUtils.java
                        ├── SplitUtils.java
                        └── StringUtils.java

├── gradle (1)
│   ├── libs.versions.toml (2)
│   └── wrapper
│       ├── gradle-wrapper.jar
│       └── gradle-wrapper.properties
├── gradlew (3)
├── gradlew.bat (3)
├── settings.gradle (4)
├── buildSrc
│   ├── build.gradle (5)
│   ├── settings.gradle (5)
│   └── src
│       └── main
│           └── groovy (6)
│               ├── buildlogic.java-application-conventions.gradle
│               ├── buildlogic.java-common-conventions.gradle
│               └── buildlogic.java-library-conventions.gradle
├── app
│   ├── build.gradle (7)
│   └── src
│       ├── main (8)
│       │   └── java
│       │       └── demo
│       │           └── app
│       │               ├── App.java
│       │               └── MessageUtils.java
│       └── test (9)
│           └── java
│               └── demo
│                   └── app
│                       └── MessageUtilsTest.java
├── list
│   ├── build.gradle (7)
│   └── src
│       ├── main (8)
│       │   └── java
│       │       └── demo
│       │           └── list
│       │               └── LinkedList.java
│       └── test (9)
│           └── java
│               └── demo
│                   └── list
│                       └── LinkedListTest.java
└── utilities
    ├── build.gradle (7)
    └── src
        └── main (8)
            └── java
                └── demo
                    └── utilities
                        ├── JoinUtils.java
                        ├── SplitUtils.java
                        └── StringUtils.java

1	為 Wrapper 檔案產生的資料夾
2	產生的版本目錄
3	Gradle Wrapper 啟動腳本
4	設定檔，用於定義建置名稱和子專案
5	buildSrc 的建置腳本，用於配置建置邏輯的相依性
6	慣例外掛程式的來源資料夾，以 Groovy 或 Kotlin DSL 撰寫
7	三個子專案 (`app`、`list` 和 `utilities`) 的建置腳本
8	每個子專案中的 Java 來源資料夾
9	子專案中的 Java 測試來源資料夾

您現在已設定專案以建置模組化為多個子專案的 Java 應用程式。

檢閱專案檔案

settings.gradle(.kts) 檔案有兩個有趣的行

settings.gradle.kts

rootProject.name = "demo"
include("app", "list", "utilities")

settings.gradle

rootProject.name = 'demo'
include('app', 'list', 'utilities')

rootProject.name 為建置指定名稱，這會覆寫預設行為，即以建置所在的目錄命名建置。建議設定固定名稱，因為如果專案共用 (例如，作為 Git 儲存庫的根目錄)，則資料夾可能會變更。
include("app", "list", "utilities") 定義建置包含對應資料夾中的三個子專案。可以透過擴展列表或新增更多 include(…) 陳述式來新增更多子專案。

由於我們的建置包含多個子專案，因此我們希望在它們之間共用建置邏輯和配置。為此，我們利用所謂的慣例外掛程式，這些外掛程式位於 buildSrc 資料夾中。 buildSrc 中的慣例外掛程式是利用 Gradle 外掛程式系統來撰寫可重複使用的建置配置位元的簡單方法。

在此範例中，我們可以找到三個基於彼此的慣例外掛程式

buildSrc/src/main/kotlin/buildlogic.java-common-conventions.gradle.kts

plugins {
    java (1)
}

repositories {
    mavenCentral() (2)
}

dependencies {
    constraints {
        implementation("org.apache.commons:commons-text:1.12.0") (3)
    }

    testImplementation("org.junit.jupiter:junit-jupiter:5.11.3") (4)

    testRuntimeOnly("org.junit.platform:junit-platform-launcher")
}

tasks.named<Test>("test") {
    useJUnitPlatform() (5)
}

buildSrc/src/main/groovy/buildlogic.java-common-conventions.gradle

plugins {
    id 'java' (1)
}

repositories {
    mavenCentral() (2)
}

dependencies {
    constraints {
        implementation 'org.apache.commons:commons-text:1.12.0' (3)
    }

    testImplementation 'org.junit.jupiter:junit-jupiter:5.11.3' (4)

    testRuntimeOnly 'org.junit.platform:junit-platform-launcher'
}

tasks.named('test') {
    useJUnitPlatform() (5)
}

java-common-conventions 定義了一些應由我們所有 Java 專案共用的配置，無論它們代表程式庫還是實際應用程式。首先，我們套用 Java 外掛程式 (1)，以提供建置 Java 專案的所有功能。然後，我們宣告一個儲存庫 - mavenCentral() - 作為外部相依性的來源 (2)，定義相依性約束 (3) 以及所有子專案共用的標準相依性，並將 JUnit 5 設定為測試框架 (4…)。其他共用設定，例如編譯器旗標或 JVM 版本相容性，也可以在此處設定。

buildSrc/src/main/kotlin/buildlogic.java-library-conventions.gradle.kts

plugins {
    id("buildlogic.java-common-conventions") (1)
    `java-library` (2)
}

buildSrc/src/main/groovy/buildlogic.java-library-conventions.gradle

plugins {
    id 'buildlogic.java-common-conventions' (1)
    id 'java-library' (2)
}

buildSrc/src/main/kotlin/buildlogic.java-application-conventions.gradle.kts

plugins {
    id("buildlogic.java-common-conventions") (1)
    application (2)
}

buildSrc/src/main/groovy/buildlogic.java-application-conventions.gradle

plugins {
    id 'buildlogic.java-common-conventions' (1)
    id 'application' (2)
}

java-library-conventions 和 java-application-conventions 都套用 java-common-conventions 外掛程式 (1)，以便在那裡執行的配置由程式庫和應用程式專案共用。接下來，它們分別套用 java-library 或 application 外掛程式 (2)，從而將我們的通用配置邏輯與程式庫或應用程式的特定細節結合在一起。雖然在此範例中沒有更精細的配置，但程式庫或應用程式專案特定的建置配置可以放入其中一個慣例外掛程式腳本中。

讓我們看一下子專案中的 build.gradle(.kts) 檔案。

app/build.gradle.kts

plugins {
    id("buildlogic.java-application-conventions")
}

dependencies {
    implementation("org.apache.commons:commons-text")
    implementation(project(":utilities"))
}

application {
    mainClass = "demo.app.App" (1)
}

app/build.gradle

plugins {
    id 'buildlogic.java-application-conventions'
}

dependencies {
    implementation 'org.apache.commons:commons-text'
    implementation project(':utilities')
}

application {
    mainClass = 'demo.app.App' (1)
}

list/build.gradle.kts

plugins {
    id("buildlogic.java-library-conventions")
}

list/build.gradle

plugins {
    id 'buildlogic.java-library-conventions'
}

utilities/build.gradle.kts

plugins {
    id("buildlogic.java-library-conventions")
}

dependencies {
    api(project(":list"))
}

utilities/build.gradle

plugins {
    id 'buildlogic.java-library-conventions'
}

dependencies {
    api project(':list')
}

查看建置腳本，我們可以發現它們最多包含三個區塊

每個建置腳本都應該有一個 plugins {} 區塊來套用外掛程式。在結構良好的建置中，它可能只套用一個慣例外掛程式，如本範例所示。然後，慣例外掛程式將負責套用和配置核心 Gradle 外掛程式 (例如 application 或 java-library)、其他慣例外掛程式或來自外掛程式入口網站的社群外掛程式。
其次，如果專案有相依性，則應新增 dependencies {} 區塊。相依性可以是外部的，例如我們在 java-common-conventions 中新增的 JUnit 相依性，也可以指向其他本機子專案。為此，使用 project(…) 標記法。在我們的範例中，utilities 程式庫需要 list 程式庫。而 app 使用 utilities 程式庫。如果本機專案彼此相依，Gradle 會負責在需要時 (且僅在需要時) 建置相依專案。若要了解更多資訊，請查看有關 Gradle 中的相依性管理的文件。
第三，外掛程式可能有一個或多個配置區塊。只有在直接在建置腳本中使用它們來配置專案特定的內容時，才應該使用這些區塊。否則，此類配置也屬於慣例外掛程式。在本範例中，我們使用 application {} 區塊，這是 application 外掛程式特有的，將我們的 app 專案中的 mainClass 設定為 demo.app.App (1)。

我們擁有的最後一個建置檔案是 buildSrc 中的 build.gradle(.kts) 檔案。

buildSrc/build.gradle.kts

plugins {
    `kotlin-dsl` (1)
}

repositories {
    gradlePluginPortal() (2)
}

buildSrc/build.gradle

plugins {
    id 'groovy-gradle-plugin' (1)
}

repositories {
    gradlePluginPortal() (2)
}

此檔案設定了建置慣例外掛程式本身的階段。透過套用外掛程式開發的外掛程式之一 - groovy-gradle-plugin 或 kotlin-dsl - (1)，我們啟用了將慣例外掛程式撰寫為 buildSrc 中的建置檔案的支援。這些是我們已在上面檢查過的慣例外掛程式。此外，我們新增 Gradle 的外掛程式入口網站作為儲存庫 (2)，這讓我們可以存取社群外掛程式。若要使用外掛程式，需要在 dependencies {} 區塊中將其宣告為相依性。

除了 Gradle 建置檔案之外，您還可以在對應的資料夾中找到範例 Java 原始碼和測試原始碼。您可以隨意修改這些產生的原始碼和測試，以探索在執行建置 (如下所述) 時 Gradle 如何回應變更。

執行測試

您可以使用 ./gradlew check 來執行所有子專案中的所有測試。當您使用純工作名稱 (例如 check) 呼叫 Gradle 時，將針對提供該工作的所有子專案執行該工作。若要僅以特定子專案為目標，您可以使用工作的完整路徑。例如，:app:check 將僅執行 app 專案的測試。但是，在本範例中，其他子專案仍將被編譯，因為 app 宣告了對它們的相依性。

$ ./gradlew check

BUILD SUCCESSFUL
9 actionable tasks: 9 executed

如果所有測試都成功通過，Gradle 不會在主控台中列印更多輸出。您可以在 <子專案>/build/reports 資料夾中找到測試報告。您可以隨意變更一些範例程式碼或測試，然後重新執行 check，以查看測試失敗時會發生什麼情況。

執行應用程式

感謝 application 外掛程式，您可以直接從命令列執行應用程式。 run 工作會告知 Gradle 執行指派給 mainClass 屬性的類別中的 main 方法。

$ ./gradlew run

> Task :app:run
Hello world!

BUILD SUCCESSFUL
2 actionable tasks: 2 executed

第一次執行 Wrapper 腳本 gradlew 時，下載該版本的 gradle 並將其本機儲存在您的 ~/.gradle/wrapper/dists 資料夾中可能會有一段延遲。

捆綁應用程式

application 外掛程式也會為您捆綁應用程式及其所有相依性。封存檔也將包含一個腳本，用於使用單一命令啟動應用程式。

$ ./gradlew build

BUILD SUCCESSFUL in 0s
7 actionable tasks: 7 executed

如果您執行如上所示的完整建置，Gradle 將為您產生兩種格式的封存檔：app/build/distributions/app.tar 和 app/build/distributions/app.zip。

發布建置掃描

了解更多關於您的建置在幕後執行的操作的最佳方法是發布建置掃描。若要執行此操作，只需使用 --scan 旗標執行 Gradle。

$ ./gradlew build --scan

BUILD SUCCESSFUL in 0s
7 actionable tasks: 7 executed

Publishing a build scan to scans.gradle.com requires accepting the Gradle Terms of Service defined at https://gradle.com/terms-of-service.
Do you accept these terms? [yes, no] yes

Gradle Terms of Service accepted.

Publishing build scan...
https://gradle.com/s/5u4w3gxeurtd2

按一下連結並探索執行了哪些工作、下載了哪些相依性以及更多詳細資訊！

摘要

就這樣！您現在已成功使用 Gradle 配置並建置了 Java 應用程式專案。您已學習如何

初始化產生 Java 應用程式的專案
透過結合多個子專案來建立模組化軟體專案
使用 buildSrc 中的慣例外掛程式在子專案之間共用建置配置邏輯
在所有子專案中執行類似名稱的工作
在特定子專案中執行工作
建置、捆綁和執行應用程式

後續步驟

當您的專案成長時，您可能會對如何配置 JVM 專案、建構多專案建置和相依性管理的更多詳細資訊感興趣