编程项目构建工具简介

在进行编程操作的时候，我们常常会遇到很多与编程无关的项目管理工作，如下载依赖、编译源码、单元测试、项目部署等操作。一般的，小型项目我们可以手动实现这些操作，然而大型项目这些工作则相对复杂。构建工具是帮助我们实现一系列项目管理、测试和部署操作的工具。

软件构建（Software Build）是指软件开发过程中涉及到的一系列处理工作，如将源代码编译成二进制代码，打包二进制代码，运行自动化测试等。为了方便编程人员的操作，人们开发了自动构建（Build Automation）工具来帮助人们处理这些工作。这篇博客将简单介绍构建工具的概念。

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#### 一、为什么需要构建工具

在国内高校的编程课中，比如，以合肥工业大学管理学院电子商务专业的编程课为例。一般都是从Java编程基础教起，在安装好JDK之后，开始使用一个记事本编写一个HelloWorld.java，里面内容是打印出Hello World。接下来教大家使用JCreator工具来编写程序，实现输出。之后的教学主要内容在Java知识上，对于项目开发的经验和知识则很少描述。于是很多同学不理解，为什么要用JCreator编写程序，或者是JCreator很好用，为什么后面大家用Eclipse、IntelliJ IDEA这种工具来开发Java。

这些工具都是IDE，也就是为了方便开发人员组织代码文件，管理项目而开发的。IDE其实也可以实现编译、打包的功能。既然如此为何还需要构建工具呢？为什么很多IDE软件都提供了各种构建工具插件呢？个人认为，IDE本身是为了提供开发人员编程的工具，因此整合了项目管理和构建的一些功能。而构建工具的目标是为了管理依赖、编译、打包和部署。因此，后者更像是提供编程的依赖环境和外部包，并帮助发布部署项目的。它的对项目管理支持的功能和目标比IDE更纯粹也更强大（比如大部分构建工具都有中央库，收集了几乎所有开源的外部包提供给开发者自动导入外部包的功能，而一般IDE的这方面功能也是通过构建工具实现的。同时，构建工具几乎都支持命令行运行，来帮助我们打包、编译和发布等，证明它并不是提供一个编写代码的环境，而是作为管理的工具存在。而IDE几乎都是有界面，可以提供代码编写的）。此外，网络上还有一些说法（https://www.oschina.net/question/558461_117208）：

> 一般而言.一个比较正规的项目都不会基于IDE 进行构建..一般会用ant, maven, gradle , 
为什么不用ide 呢?首先,是ide的选择,有人喜欢,用vim,eclipse,intellijidea,收费的,免费的. 
特别是公开的项目,你用什么IDE 相当于为这个IDE 打广告了.. 
所以,一般而言都是用构建工具,而不是IDE .实际上各种IDE 也是基于各种构建系统,也正是不同的IDE,它们的构建方式不同,所以要让不同的IDE间能一起开发,于是需要一个统一的构建工具,只是你平时不关注而已..

对于小型的项目而言，比如大学开始的Java课可能要求我们写一个简单的计算器等。该项目依赖的外部的代码很少，几乎使用Java自带的SDK就可以了。但是，对于大中型的项目，都会依赖很多外部开发资源。网络上开源了大量的代码，在我们编写程序的时候可以帮助我们减少重复性的工作，大大提升复用情况，降低编程难度。对于这种项目的代码维护，以及依赖维护是很复杂的。什么程序依赖什么版本的什么外部包，如果不使用构建工具帮助我们管理这些依赖，那将增加开发人员大量的负担。因此，包括上述编译、打包和发布等功能，构建工具在帮助我们管理这些东西，大大提升编程效率。

#### 二、构建工具的功能

基本上构建的自动化是编写或使一大部分任务自动执行的一个动作，而这些任务则是软件开发者的日常，像是

下载依赖
    将源代码编译成二进制代码
    打包生成的二进制代码
    进行单元测试
    部署到生产系统

#### 三、流行的构建工具
历史上，自动构建工具主要是通过makefiles（环境变量文件）进行，它是一个文件，包含了自动构建的指令。大多数情况下，makefile都是指示如何编译并连接项目的。目前，不同的编程语言有不同的构建工具。主要包括如下：

Java - Ant, Maven, Gradle
    .NET Framework - NAnt
    C# - MsBuild

在Java的世界里，目前在被使用的常用构建工具有三个：Ant，Maven，Gradle。

Ant的核心是由Java编写，采用XML作为构建脚本，这样就允许你在任何环境下，运行构建。Ant基于任务链思想，任务之间定义依赖，形成先后顺序。缺点是使用XML定义构建脚本，导致脚本臃肿，Ant自身没有为项目构建提供指导，导致每个build脚本都不一样，开发人员对于每个项目都需要去熟悉脚本内容，没有提供在Ant生态环境内的依赖管理工具。

Maven团队意识到Ant的缺陷，采用标准的项目布局，和统一的生命周期，采用约定由于配置的思想，减少构建脚本需要的编写内容，活跃的社区，可以方便找到合适的插件，强大的依赖管理工具。缺点是采用默认的结构和生命周期，太过限制，编写插件扩展麻烦，XML作为构建脚本。

而Gradle同时拥有Ant和Maven的优点，它是基于Groovy的DSL，提供声明式的构建语言，采用标准的项目布局，但拥有完全的可配置性，就是可以改，通过插件，提供默认的构建生命周期，也可以自己定义任务，单独运行任务，定义任务间的依赖，强大的依赖管理工具，与Maven和Ivy仓库结合，与Ant天生兼容，有效的重用Ant的任务，多种实现插件的方式，强大的官方插件库，从构建级别，支持从Ant或者Maven的逐步迁移，通过包装器，无缝的在各个平台运行。

#### 四、如何识别项目构建工具
一般地，一个项目的根目录中就会包含构建工具的配置文件信息，也表明了该项目使用的构建工具，通常有如下的对应关系：

build.xml - 该项目使用Ant构建
    pom.xml - 该项目使用Maven构建
    build.gradle - 该项目使用Gradle构建

如何使用构建工具呢，请看这一篇博客，教你如何在Eclipse中使用Maven http://www.datalearner.com/blog/1051504598872347

参考文献：
1、https://zhuanlan.zhihu.com/p/23634332
2、http://www.infoq.com/cn/news/2011/04/xxb-maven-6-gradle
3、https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_build_automation_software
4、https://en.wikipedia.org/wiki/Build_automation
5、https://en.wikipedia.org/wiki/Makefile
6、http://benweizhu.github.io/blog/2015/01/31/deep-into-gradle-in-action-1/

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