Java转身系列之安卓2 ： Android Studio的代码工程组织——Gradle、App构建
Java转身系列之安卓 —— Android Studio的代码工程组织方式
从Ant、Maven到Gradle
编程的最终目标是将软件运行起来，编译是连接编程与程序运行的关键环节。
Java编译指令是javac，它将文本源代码编译成.class字节码文件，虚拟机装载字节码文件，进行解析、链接和运行。
javac com.example.Main
软件体积越大，如何组织代码、管理依赖、编译运行及测试，就需要有成体系的方法和工具进行支持，否则依靠人工进行重复的命令输入编译，会令人不胜其烦，效率低下。
C语言程序猿有Makefile，Java在2000年有了Ant，它用java实现了cmake的机制，并且用当时的“网红”XML作为描述文件。Ant比cmake进步了好多，但依然需要在xml中写多个task来完成工作，Ant一开始没有一致的依赖仓库进行统一管理（后来通过子项目Ivy解决），不久后Maven出现。这两个项目都与Jakarta有关。
Maven采用Convention over Configuration（coc），引入项目对象、生命周期、依赖库管理、插件等理念和机制，将代码组织和软件运行部署等提升到新高度，经过多年经营，已成为代码工程组织管理的集大成者，得到业界最普遍支持。
2007年后，Ruby on Rails大热，这个Web框架将Ruby这门与Java一般年龄的语言重新带入大众视野。Ruby简洁、富有表现力的语法，独特的面向对象、天生的元编程以及动态语言等特性，加上ROR在MVC、Active Record数据访问等方面带来了奇高生产效率，令当时传统的Web开发技术如JSP、ASP、PHP等相形见绌，受到硅谷的青睐，成为创业公司首选，这股风潮迅速遍及全世界。
与ROR一起，号称Ruby Make的Rake，也因为Ruby语法在任务执行的“领域”特性吸引了开发者眼球。Rake从相似性讲更接近于Ant，但是它并没有使用xml或者其他结构化文本(如YAML)作为描述和设置文件，而是直接使用了Ruby语言，形成了“代码即配置，配置即代码”的“奇观”。由于Ruby强大的叙述表达能力，Rake在ROR开发、构建、运行、部署这个领域形成了领域特定语言（Domain Specific Language, DSL）。
ROR如一股清流，注入活力渐渐不够的Java社区，后来出现了JRuby与Groovy。Groovy是运行在JVM的动态语言，取法于JavaScript、Ruby、Java、Scala等语言，与Java具有亲缘性，它建立在Java生态环境之上。由于Rake实在是太成功，于是在Groovy之上就有了借鉴Rake思想的Gradle。与Ant、Maven相比，Gradle具有以下一些鲜明特点：
- 无xml配置，使用原生动态语言DSL进行工程管理，任务可灵活定制；
- 支持Maven、Ivy仓库，更多的依赖冲突解决方案；
- 代码工程目录不用遵循类似Maven的固定的目录结构，可定制；
- 支持Java、Kotlin、Scala、Groovy、Webpack、C、C++项目；
- 灵活的多项目管理，尤其适合大型工程组织，使用Gradle的有Android、Spring、Hibernate这类大型项目；
- 对于混合编译的多项目管理，类似用到JNI的Android项目，使用Gradle会更简单。
Android工程目录
这是模板工程的项目视图窗口：
这个视图呈现的并不是工程实际目录结构，而是一个切面（Facet，跟Eclipse的类似）。
| 一级 | 二级 | 三级 | 文件 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| App | manifests | AndroidManifest.xml | App入口声明文件 | |
| java | 源代码目录 | |||
| res | 资源目录 | |||
| drawable | 矢量图xml文件，了解svg就不陌生 | |||
| layout | 布局xml文件 | |||
| menu | 菜单 | |||
| mipmap | app启动图标目录 | |||
| values | colors.xml strings.xml dimens.xml styles.xml | 值引用，以样式、字符串、颜色、空间位置等分类 | ||
| Gradle Scripts | gradle脚本 |
实际的工程目录结构如下：
App代码构成和关系
Android App是手持设备上的“桌面”开发，这是从“外形”上进行简单类比。
经历过传统桌面开发时代的老程序猿知道，桌面开发就是所见所得，通过IDE的支持，拖拽UI组件进行界面设计和开发。那个时代最好的界面开发IDE有Delphi、VB、PB（Power Builder）。以Delphi为例，有专门的Form文件对界面进行描述，IDE有专用的界面设计器与开发者进行设计交互。
Web经过1.0、2.0时代的演进，各种开发理念和开发技术已经深入影响到桌面开发，如内容与样式分离、XML描述、Rich Internet App等，微软WPF XAML、Qt QML、JavaFx FXML是web与桌面融合的典范。
Android界面由一个个Activity组成，通过Activity切换与用户进行交互，Activity也是通过XML进行界面描述。
Activities就像一副扑克牌，用户通过点触一张一张地交互。以下一张图显示了主入口Activity的代码关系：
XML是界面DSL，Activity在onCreate这个钩子方法被调用时，通过R.layout.activity_main这个layout资源id进行界面加载和绘制，R类由IDE自动生成：
Gradle脚本
这是一个Gradle管理的项目：
gradle-wrapper.jar，起到bootstrap的作用，例如自动下载安装gradle；
gradle-wrapper.properties，wrapper的属性配置，例如gradle安装包的下载url地址；
build.gradle，当前项目的配置任务脚本；
gradlew，nix环境shell执行脚本；
gradlew.bat，windows批处理执行文件；
settings.gradle，配置脚本，配置哪些项目包含在本工程中。
Gradle是什么？运行一下这个东西看看。安装好Gradle后（安装方法如同Maven，解压，设置bin路径变量），然后进入一个目录，运行gradle init就可以初始化一个项目：
build.gradle就是一个gradle文件，里边有一个任务hello，输出“hello, gradle”字样，执行gradle hello运行一次：
这个执行发生了以下几件事：
gradle批处理命令通过jvm启动groovy环境，加载gradle；
gradle找到build.gradle文件；
根据批处理入参hello，找到hello任务；
执行hello任务，打印出”hello, gradle”
这里build.gradle其实就是groovy脚本，task hello {}这个语法就是前面一直提到的DSL， {}之内的内容是闭包——这就是gradle的魔法真相！
关于gradle和groovy的关系，groovy的魔法，由于不是本文重点，在此略过。
Android Gradle脚本
以Android、Project视图查看Android工程，
Android工程是以Gradle多项目形式进行组织，有一个*的build.gradle文件（Project: MyApplication），以及一个app子目录，app拥有自己的build.gradle文件。
settings.gradle用来配置多项目构建，这里指明app子目录是一个gradle模块项目：
include ':app'
以下是*Gradle build文件，
下载插件定义块，告诉gradle从google和jcenter两个源下载android的gradle插件；
android的gradle插件；
*以及模块项目的配置，这里定义了依赖库位置；
当前工程的特定(ad hoc)任务，这里是做build目录的清空操作。
除了*gradle文件负责总体配置外，app下的build.gadle设置了app这个具体子项目的管理信息：
第一行指明使用android插件。
compileSdkVersion指定Android SDK编译版本，通常是最新版本；
defaultConfig栏包含是app的各项属性；
applicationId是app名，在Google Play商店中必须唯一；
minSdkVersion，app要支持的最小api版本；
targetSdkVersion，应与compileSdkVersion一致；
versionCode，整数版本号，在Google Play商店中与applicationId一起起到描述标识作用；
versionName，版本名称，主要是内部版本管理用；
testInstrumentationRunner，配置Junit4作为app的测试运行工具。
dependencies块定义了工程依赖库管理。
配置式引入依赖
Guava对jdk很多地方进行“补强”，现在在工程中引入guava依赖：
编辑根下的build.gradle文件，加入mavenCentral仓库。前面提到，gradle自身也支持maven依赖库管理。
在app下的build.gradle中，引入guava包：
在引入新的依赖后，AS自动会在主编辑区上方提示需要同步gradle设置，点击后自动会下载依赖并构建整个项目：
界面式引入依赖
不喜欢原始的配置式引入依赖，可以通过界面交互来引入依赖。在工程导航Android视图中选择app，右键打开上下文菜单，选择open module settings(打开模块设置)，可以通过网络和本地导入依赖：
小结
- Android工程通过Gradle进行项目代码组织和管理，目录呈现父子关系，包含了源代码目录、资源目录、测试目录、gradle脚本；
- Android App以Activity界面方式与用户交互，Activity采用代码与用户界面描述xml分开设计和加载模式；
- 开发者与可以通过AS界面完成与Gradle的设置和调用，但只有了解Gradle的思想，明白它的作用，熟悉基本的配置，才能籍助IDE更好管理App工程，尤其是遇到编译错误时，知道如何解决问题。