關于build tool的構想--從ant說起

2019-11-18 12:53:57

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　　ant——你要是不會，出門都不好意思跟人打招呼的那個ant，每個人都用過。
　　
　　它是一個build tool，用xml來描述target，用xml來設置每個task的屬性。
　　
　　ant的好處我們都體會到了
　　
　　1。什么都是xml。而xml地球人都知道。
　　
　　2。功能強大。從編譯java文件到checkin cvs，反正幾乎你想得到的功能它都能作。
　　
　　3。擴展輕易，假如你發現某個功能ant沒有，自己實現一個Task類就是。
　　
　　4。一些功能設計得很合理。比如javac和java自動檢查時間戳和依靠關系檢查等等。
　　
　　但是，用多了，發現缺點也不少
　　
　　1。什么都是xml。而xml的語法有些時候顯得很繁瑣。
　　
　　2。xml用來描述邏輯異常笨拙。
　　
　　3。所有的邏輯都只能在java里用Task實現。要做一些跨越不同Task之間的通訊很困難。比如：先讀取第一個文件的時間戳，再讀取另一個文件中儲存的時間戳，再根據兩個時間戳之間的距離判定下一步調用哪個task或者target。
　　
　　4。xml的代碼重用困難。很難定義一些常用的xml element作為庫，然后再不同文件甚至項目中重用。
　　
　　5。對module的支持有限。
　　
　　仔細想想，其實，需求發展到邏輯重用，模塊治理，不同task通訊等，已經離描述數據這個xml最擅長的領域越來越遠了。
　　
　　假如把task作為基本的組成元件，那么，上面提出的幾點需求，都是關注于對這些基本元件的治理和組合?；蛘哒f，glue。
　　
　　到此，口號呼之欲出，那就是：script。
　　
　　很多script，作為一個完整的語言，是做glue的最理想選手。
　　
　　下面談談我對一個基于script的built tool的構想。
　　
　　首先，這個build tool仍然需要答應通過java來自定義task。
　　
　　我們定義這樣一個接口：
　　
　　java代碼:
　　
　　interface Command{
　　Object execute(CommandContext ctxt)
　　throws Throwable;
　　}
　　
　　我們計劃讓所有的task（我們這里叫它們command）都實現這個接口。
　　
　　CommandContext負責傳遞一些象log之類的信息。
　　
　　這個execute返回一個Object，這個值作為這個Command的返回值，可以用來和其它的Command通信。
　　
　　我們答應這個函數拋出任何異常，這個framework將會處理這些異常。
　　
　　然后，定義一些基本的Command，比如，ReturnCommand負責直接返回某一個值
　　
　　java代碼:
　　
　　class ReturnCommand implements Command{
　　PRivate final Object v;
　　public Object execute(CommandContext ctxt){
　　return v;
　　}
　　ReturnCommand(Object v){this.v=v;}
　　}
　　
　　PrintCommand負責打印一句話
　　java代碼:
　　
　　class PrintCommand implements Command{
　　private final String msg;
　　public Object execute(CommandContext ctxt){
　　ctxt.getLogger().log(msg);
　　return null;
　　}
　　PrintCommand(String msg){this.msg=msg;}
　　}
　　
　　FailCommand負責報告錯誤
　　
　　java代碼:
　　
　　class FailCommand implements Command{
　　private final String msg;
　　public Object execute(CommandContext ctxt){
　　throw new CommandException(msg);
　　}
　　FailCommand (String msg){this.msg=msg;}
　　}
　　
　　如此等等。這樣的基本元件還有很多，比如file copy, javac, zip, jar等。
　　
　　但是，假如僅僅如此，那么這個工具的能力最多也就和ant一樣。
　　
　　我們最需要的，是把不同的command組合起來的能力。
　　
　　而組合，最常見的，就是順序執行。
　　
　　java代碼:
　　
　　class SeqCommand implements Command{
　　private final Command c1;
　　private final Command c2;
　　public Object execute(CommandContext ctxt){
　　c1.execute(ctxt);
　　return c2.execute(ctxt);
　　}
　　SeqCommand (Command c1, Command c2){
　　this.c1 = c1;
　　this.c2 = c2;
　　}
　　}
　　
　　上面這個簡單的Command，就負責按照順序執行連續的兩個command。
　　
　　除了順序執行，還有錯誤處理。我們也許會希望，當某個步驟執行失敗時，去執行另外一個動作，為此，我們需要先定義一個接口來描述錯誤恢復：
　　
　　java代碼:
　　
　　interface CommandRecovery{
　　Command recover(Throwable th)
　　throws Throwable;
　　}
　　
　　當某個command失敗的時候，這個接口會被調用。實現這個接口，可以有選擇地對某一種或者幾種錯誤進行恢復。
　　
　　然后定義具體的錯誤恢復邏輯
　　
　　java代碼:
　　
　　class RecoveredCommand implements Command{
　　private final Command c1;
　　private final CommandRecovery c2;
　　public Object execute(CommandContext ctxt){
　　try{
　　return c1.execute(ctxt);
　　}
　　catch(Throwable th){
　　return c2.recover(th).execute(ctxt);
　　}
　　}
　　RecoveredCommand (Command c1, CommandRecovery c2){
　　this.c1 = c1;
　　this.c2 = c2;
　　}
　　}
　　
　　有try-catch，就有try-finally，我們也可以定義一個command，讓它保證某個要害動作必然運行
　　
　　java代碼:
　　
　　class FinallyCommand implements Command{
　　private final Command c1;
　　private final Command c2;
　　public Object execute(CommandContext ctxt){
　　try{
　　return c1.execute(ctxt);
　　}
　　finally{
　　c2.execute(ctxt);
　　}
　　}
　　FinallyCommand (Command c1, Command 2){
　　this.c1 = c1;
　　this.c2 = c2;
　　}
　　}
　　
　　前面的順序執行，我們是直接扔掉了前一個command的返回值。但是有些時候，我們也許希望根據第一個command的返回值來決定下一步的走向。為此，仿照CommandRecovery接口，定義CommandBinder接口：
　　
　　java代碼:
　　
　　interface CommandBinder{
　　Command bind(Object v);
　　}
　　
　　然后定義BoundCommand類：
　　
　　java代碼:
　　
　　class BoundCommand implements Command{
　　private final Command c1;
　　private final CommandBinder c2;
　　public Object execute(CommandContext ctxt){
　　final Object v =　return c1.execute(ctxt);
　　return c2.bind(v).execute(ctxt);
　　}
　　BoundCommand (Command c1, CommandBinder c2){
　　this.c1 = c1;
　　this.c2 = c2;
　　}
　　}
　　
　　先透露一下，這個BoundCommand非常重要，就是它負責在不同的command間傳遞信息。
　　
　　基本上的框架搭好了，下面，假設我們用一個類似groovy的腳本來寫某個target，我們的目標是先取得當前時間，然后打印出這個時間，然后調用javac，最后在程序結束后，打印程序結束的信息：
　　
　　java代碼:
　　
　　new BoundCommand(
　　new GetTimeCommand(),
　　new CommandBinder(){
　　public Command bind(Object v){
　　final Command c2 = new PrintCommand("build time is "+v);
　　final Command javacc = new JavaCCommand();
　　final Command done = new PrintCommand("build sUCcessful");
　　return new SeqCommand(c2, new SeqCommand(javacc, done));
　　}
　　}
　　);
　　
　　上面的代碼，先調用GetTimeCommand，取得當前時間，然后把這個實現傳遞到這個匿名類中去，這個匿名類根據這個時間2，創建了下一步的command c2。
　　
　　接下來，它調用兩次SeqCommand來表達兩次順序執行。
　　
　　最終，當這個command被執行的時候，它就會完成我們上面要求的幾個步驟。
　　
　　不錯，挺好。達到了在步驟間任意傳遞信息的要求。甚至，我們也可以重用某些command或者函數。
　　
　　唯一一個問題：這個代碼他媽的比xml還惡心！
　　
　　這還是很簡單的情況，假如我們綜合順序，錯誤處理，分支等等，代碼會丑陋得不忍卒睹。
　　
　　看來，不是隨便什么script都可以勝任的。
　　
　　那么，讓我們先靜下心來反過來想想，我們到底希望有什么樣的語法呢？
　　
　　寫偽碼，應該是這樣：
　　
　　java代碼:
　　
　　time <- getCurrentTime
　　print time
　　javac
　　print "success"
　　
　　我們的目標是：用腳本語言把前面繁雜的java代碼屏蔽起來，讓語法簡潔的腳本自動調用上面那些臃腫的代碼。
　　
　　幸好，我手頭有一個腳本語言可以達到類似的語法，
　　
　　java代碼:
　　
　　do {time=now} $
　　info.print time　>>
　　javac {classpath=...; fork=...; compatibility="1.4";...} >>
　　info.print "build successful"
　　
　　這些do, >>等函數其實是用SeqCommand, BoundCommand等實現的，只不過表面上看不到了。
　　
　　更加復雜的邏輯，比如包含順序執行，也包含錯誤處理的：
　　java代碼:
　　
　　auto (info.println "build done") $
　　do {time=now} $
　　info.println ("build starting at " + time)　>>
　　do {t1 = readFile "file1"} $
　　do {t2 = readFile "file2"} $
　　let
　　diff = t2 - t1;
　　writeFile "file3" diff
　　end
　　
　　這段腳本要先讀取當前時間，然后打印build start；然后先后從file1和file2讀取兩個數；然后把這兩個數的差額寫入file3, 最后，無論成功與否，打印build done。
　　
　　auto函數的意思是：當后面那些東西執行完畢后，無論是否出現exception，都要打印"build done"。
　　
　　你假如感愛好可以試著用java或者groovy寫寫，看看結果多么可怕。
　　
　　如此，一個完整的build框架就建立起來了，我們只要填空式地給系統加入各種command實現，一個靈活美麗的build tool就出爐了。
　　
　　最后，預告一下，基于這個思想的open source 項目Neptune即將啟動，歡迎有志之士參加。
　　
　　你可以參與這個框架核心的搭建（跟我合作），也可以編寫獨立的各種Command來豐富框架的功能。

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