Android Studio 自定義Gradle Plugin

一、簡介


之前公司的一個項目需要用到Gradle插件來修改編譯后的class文件，今天有時間就拿出來整理一下，學習一下Gradle插件的編寫還是一件十分有意義的事。



二、Gradle插件類型


  • 一種是直接在項目中的gradle文件里編寫，這種方式的缺點是無法復用插件代碼，在其他項目中還得復制一遍代碼（或者說說復制一遍文件）

  • 另一種是在獨立的項目里編寫插件，然后發布到中央倉庫，之后直接引用就可以了，優點就是可復用。

今天我們主要來講解下第二種。


三、Gradle插件


Gradle插件是使用Groovy進行開發的，而Groovy其實是可以兼容Java的。Android Studio其實除了開發Android App外，完全可以勝任開發Gradle插件這一工作。

在此之前我們先來了解下 Gradle插件 與 Gradle 的關系：

Gradle插件 版本在項目根目錄下的 build.gradle 中，如下：

dependencies {classpath 'com.android.tools.build:gradle:2.3.0'
}

而每個Gradle插件版本號又對應有一個或一些 Gradle發行版本（一般是限定一個最低版本），也就是我們常見的類似gradle-3.3-all.zip這種東西，如下：

distributionUrl=https\://services.gradle.org/distributions/gradle-3.3-all.zip

如果這兩個版本對應不上了，那你的工程構建的時候就會報錯。

具體的對應關系如下：

插件版本所需的 Gradle 版本
1.0.0 - 1.1.32.2.1 - 2.3
1.2.0 - 1.3.12.2.1 - 2.9
1.5.02.2.1 - 2.13
2.0.0 - 2.1.22.10 - 2.13
2.1.3 - 2.2.32.14.1+
2.3.0+3.3+
3.0.0+4.1+
3.1.0+4.4+
3.2.0 - 3.2.14.6+
3.3.0 - 3.3.34.10.1+
3.4.0 - 3.4.35.1.1+
3.5.0 - 3.5.45.4.1+
3.6.0 - 3.6.45.6.4+
4.0.0+6.1.1+
4.1.0+6.5+

詳情請見：Android Gradle 插件版本說明


下面來講講具體如何開發。


1、創建插件步驟

第一步：新建一個Android工程

第二步：在該工程中新建一個Android Module項目，類型選擇Android Library
在這里插入圖片描述
第三步：將Module里的內容刪除，只保留build.gradle文件和src/main目錄，同時移除build.gradle文件里的內容

第四步：建立Gradle插件目錄

由于gradle是基于groovy，因此，我們開發的gradle插件相當于一個groovy項目。所以需要在main目錄下新建groovy目錄，這時候groovy文件夾會被Android識別為groovy源碼目錄。除了在main目錄下新建groovy目錄外，你還要在main目錄下新建resources目錄，同理resources目錄會被自動識別為資源文件夾。在groovy目錄下新建項目包名，就像Java包名那樣。resources目錄下新建文件夾META-INF，META-INF文件夾下新建gradle-plugins文件夾。這樣，就完成了gradle 插件的項目的整體搭建。目前項目的結構是這樣的：
在這里插入圖片描述

第五步：修改build.gradle文件

內容如下：

apply plugin: 'groovy'
apply plugin: 'maven'dependencies{// gradle sdkcompile gradleApi()// groovy sdkcompile localGroovy()compile 'com.android.tools.build:gradle:1.5.0'
}repositories{mavenCentral()
}

第六步：在com.davisplugins包名下通過new -> file ->創建PluginImpl.groovy文件

內容如下：

package com.davispluginsimport com.android.build.gradle.AppExtension
import org.gradle.api.Plugin
import org.gradle.api.Projectpublic class PluginImpl implements Plugin<Project>{void apply(Project project){System.out.println("========================");System.out.println("hello gradle plugin!");System.out.println("========================");}
}

第七步：定義插件名稱

在resources/META-INF/gradle-plugins目錄下新建一個properties文件，注意該文件的命名就是你使用插件的名字，這里命名為davis.properties，那么你在其他build.gradle文件中使用自定義的插件時候則需寫成：

apply plugin: 'davis'

davis.properties文件內容：

implementation-class=com.davisplugins.PluginImpl

注意包名需要替換為你自己的包名。

現在你的目錄結構如下：
在這里插入圖片描述

2、插件發布

前面我們已經自定義好了插件，接下來就是要打包到Maven庫里面去了，你可以選擇打包到本地，或者是遠程服務器中。

（1）打包到本地Maven倉庫

在我們自定義Module目錄下的build.gradle添加如下代碼：

uploadArchives {repositories {mavenDeployer {pom.groupId = 'com.davisplugins'pom.artifactId = 'davis'pom.version = 1.0// maven本地倉庫的目錄repository(url: uri('../DavisPlugin'))}}
}

這時候，右側的gradle Toolbar就會在module下多出一個task
在這里插入圖片描述
點擊uploadArchives這個Task，就會在項目下多出一個DavisPlugin目錄，里面存著這個gradle插件。
在這里插入圖片描述

（2）發布到遠程Jcenter倉庫

內容更新中…

3、插件的使用

我們來看下，發布到本地maven倉庫的插件如何使用，在項目根目錄下的gradle.build的文件中加入：

buildscript {repositories {// maven插件目錄maven{url uri('DavisPlugin')}jcenter()}dependencies {classpath 'com.android.tools.build:gradle:2.1.0'// 使用自定義插件classpath 'com.davisplugins:davis:1.0'}
}allprojects {repositories {jcenter()}
}task clean(type: Delete) {delete rootProject.buildDir
}

app目錄下的build.gradle文件中加入：

apply plugin: 'davis'

然后我們就可以使用該插件了，執行一次打包命令看看會發生啥吧！
在這里插入圖片描述
在打包之前輸出了我們打印的日志信息。

4、最佳實踐

（1）修改編譯后的class文件

我們回到如何修改class文件，首先我們得知道什么時候編譯完成，并且我們要趕在class文件被轉化為dex文件之前去修改。從1.5.0-beta1開始，android的gradle插件引入了com.android.build.api.transform.Transform，可以點擊 http://tools.android.com/tech-docs/new-build-system/transform-api 查看相關內容。Transform每次都是將一個輸入進行處理，然后將處理結果輸出，而輸出的結果將會作為另一個Transform的輸入，過程如下：
在這里插入圖片描述
注意：輸出地址不是由你任意指定的。而是根據輸入的內容、作用范圍等由TransformOutputProvider生成，比如，你要獲取輸出路徑：

String dest = outputProvider.getContentLocation(directoryInput.name,directoryInput.contentTypes, directoryInput.scopes, Format.DIRECTORY)

Transform是一個抽象類，我們先自定義一個Transform，如下：

package com.davispluginsimport com.android.build.api.transform.*
import com.android.build.gradle.internal.pipeline.TransformManager
import org.apache.commons.codec.digest.DigestUtils
import org.apache.commons.io.FileUtilspublic class InsertTransform extends Transform {//設置我們自定義的Transform對應的Task名稱@OverrideString getName() {return "DavisPlugin"}//指定輸入的類型，通過這里設定，可以指定我們要處理的文件類型//這樣確保其他類型的文件不會傳入@OverrideSet<QualifiedContent.ContentType> getInputTypes() {return TransformManager.CONTENT_CLASS}//指定Transfrom的作用范圍@OverrideSet<QualifiedContent.Scope> getScopes() {return TransformManager.SCOPE_FULL_PROJECT}@Overrideboolean isIncremental() {return false}@Overridevoid transform(Context context, Collection<TransformInput> inputs,Collection<TransformInput> referencedInputs,TransformOutputProvider outputProvider,boolean isIncremental) throws IOException,TransformException, InterruptedException {}
}

看到函數transform，我們還沒有具體實現這個函數。這個函數就是具體如何處理輸入和輸出。可以運行一下看看，注意，這里的運行時直接編譯執行我們的apk，而不是像之前那樣直接rebuild，因為rebuild并沒有執行到編譯這一步。由于我們沒有實現transform這個函數，導致沒有輸出！使得整個過程中斷了！最終導致apk運行時找不到MainActivity，所以會報錯。接下來我們去實現以下這個函數，我們啥也不干，就是把輸入內容寫入到作為輸出內容，不做任何處理：

	@Overridevoid transform(Context context, Collection<TransformInput> inputs,Collection<TransformInput> referencedInputs,TransformOutputProvider outputProvider,boolean isIncremental) throws IOException, TransformException, InterruptedException {// Transform的inputs有兩種類型，一種是目錄，一種是jar包，要分開遍歷inputs.each { TransformInput input ->//對類型為“文件夾”的input進行遍歷input.directoryInputs.each { DirectoryInput directoryInput ->//文件夾里面包含的是我們手寫的類以及R.class、BuildConfig.class以及R$XXX.class等// 獲取output目錄def dest = outputProvider.getContentLocation(directoryInput.name,directoryInput.contentTypes, directoryInput.scopes,Format.DIRECTORY)//這里執行字節碼的注入，不操作字節碼的話也要將輸入路徑拷貝到輸出路徑FileUtils.copyDirectory(directoryInput.file, dest)}//對類型為jar文件的input進行遍歷input.jarInputs.each { JarInput jarInput ->//jar文件一般是第三方依賴庫jar文件// 重命名輸出文件（同目錄copyFile會沖突）def jarName = jarInput.namedef md5Name = DigestUtils.md5Hex(jarInput.file.getAbsolutePath())if (jarName.endsWith(".jar")) {jarName = jarName.substring(0, jarName.length() - 4)}//生成輸出路徑 + md5Namedef dest = outputProvider.getContentLocation(jarName + md5Name,jarInput.contentTypes, jarInput.scopes, Format.JAR)//這里執行字節碼的注入，不操作字節碼的話也要將輸入路徑拷貝到輸出路徑FileUtils.copyFile(jarInput.file, dest)}}}

注意input的類型，分為“文件夾”和“jar文件”，”文件夾”里面的就是我們寫的類對應的class文件，jar文件一般為第三方庫。此時，能成功運行，但是這里我們沒有注入任何代碼。

Transform類我們實現了，那么如何調用的呢？調用方式如下：

public class PluginImpl implements Plugin<Project>{void apply(Project project){def android = project.extensions.findByType(AppExtension);android.registerTransform(new InsertTransform())}
}

（2）監控每一個Task任務執行

在我們的工程目錄中我們可以看到還有一個TaskListener.groovy類，內容如下：

package com.davispluginsimport org.gradle.BuildListener
import org.gradle.BuildResult
import org.gradle.api.Task
import org.gradle.api.execution.TaskExecutionListener
import org.gradle.api.initialization.Settings
import org.gradle.api.invocation.Gradle
import org.gradle.api.tasks.TaskStatepublic class TaskListener implements TaskExecutionListener, BuildListener {private static final String TAG = "[DAVIS] ";/*** 此類可以監控每一個task的執行開始和結束，以及工程build的情況*/public TaskListener(){}@Overridevoid beforeExecute(Task task) {println(TAG + "task before : " + task.getName())}/*** 比如，我們要在packageRelease這個task任務執行完后，做一些操作，* 我們就可以在此方法中判斷* @param task* @param taskState*/@Overridevoid afterExecute(Task task, TaskState taskState) {println(TAG + "task after : " + task.getName())if(task.getName().equals("packageRelease")){//做自己的任務}}@Overridevoid buildFinished(BuildResult result) {//項目build完成之后，會調用此方法println(TAG + "build finished.")}@Overridevoid buildStarted(Gradle gradle) {println(TAG + "build started.")}@Overridevoid projectsEvaluated(Gradle gradle) {println(TAG + "project evaluated.")}@Overridevoid projectsLoaded(Gradle gradle) {println(TAG + "project loaded.")}@Overridevoid settingsEvaluated(Settings settings) {println(TAG + "setting evaluated.")}
}

調用方式：

public class PluginImpl implements Plugin<Project>{void apply(Project project){project.gradle.addListener(new TaskListener())}
}

這個類是做啥用的呢，此類可以用來監控每一個Task任務的執行情況，比如我們在打apk包的過程中，其實就是調用了一連串的Task任務。下面是我們在未使用插件的情況下打一個release包過程中Gradle Console輸出的日志：

Executing tasks: [:app:assembleRelease]Configuration on demand is an incubating feature.
Incremental java compilation is an incubating feature.
:app:preBuild UP-TO-DATE
:app:preReleaseBuild UP-TO-DATE
:app:checkReleaseManifest
:app:prepareReleaseDependencies
:app:compileReleaseAidl UP-TO-DATE
:app:compileReleaseRenderscript UP-TO-DATE
:app:generateReleaseBuildConfig UP-TO-DATE
:app:mergeReleaseShaders UP-TO-DATE
:app:compileReleaseShaders UP-TO-DATE
:app:generateReleaseAssets UP-TO-DATE
:app:mergeReleaseAssets UP-TO-DATE
:app:generateReleaseResValues UP-TO-DATE
:app:generateReleaseResources UP-TO-DATE
:app:mergeReleaseResources UP-TO-DATE
:app:processReleaseManifest UP-TO-DATE
:app:processReleaseResources UP-TO-DATE
:app:generateReleaseSources UP-TO-DATE
:app:incrementalReleaseJavaCompilationSafeguard UP-TO-DATE
:app:compileReleaseJavaWithJavac UP-TO-DATE
:app:compileReleaseNdk UP-TO-DATE
:app:compileReleaseSources UP-TO-DATE
:app:lintVitalRelease
:app:prePackageMarkerForRelease
:app:transformClassesWithDexForRelease
To run dex in process, the Gradle daemon needs a larger heap.
It currently has approximately 1365 MB.
For faster builds, increase the maximum heap size for the Gradle daemon to more than 2048 MB.
To do this set org.gradle.jvmargs=-Xmx2048M in the project gradle.properties.
For more information see https://docs.gradle.org/current/userguide/build_environment.html
:app:mergeReleaseJniLibFolders UP-TO-DATE
:app:transformNative_libsWithMergeJniLibsForRelease UP-TO-DATE
:app:processReleaseJavaRes UP-TO-DATE
:app:transformResourcesWithMergeJavaResForRelease UP-TO-DATE
:app:validateExternalOverrideSigning
:app:packageRelease UP-TO-DATE
:app:zipalignRelease UP-TO-DATE
:app:assembleReleaseBUILD SUCCESSFULTotal time: 5.557 secs

那么我們使用了該插件之后輸出的日志是怎樣的那，如下：

Executing tasks: [:app:assembleRelease]Configuration on demand is an incubating feature.
Incremental java compilation is an incubating feature.
[DAVIS] project evaluated.
:app:preBuild
[DAVIS] task before : preBuild
:app:preBuild UP-TO-DATE
[DAVIS] task after : preBuild
:app:preReleaseBuild
[DAVIS] task before : preReleaseBuild
:app:preReleaseBuild UP-TO-DATE
[DAVIS] task after : preReleaseBuild
:app:checkReleaseManifest
[DAVIS] task before : checkReleaseManifest
[DAVIS] task after : checkReleaseManifest
:app:prepareReleaseDependencies
[DAVIS] task before : prepareReleaseDependencies
[DAVIS] task after : prepareReleaseDependencies
:app:compileReleaseAidl
[DAVIS] task before : compileReleaseAidl
:app:compileReleaseAidl UP-TO-DATE
[DAVIS] task after : compileReleaseAidl
:app:compileReleaseRenderscript
[DAVIS] task before : compileReleaseRenderscript
:app:compileReleaseRenderscript UP-TO-DATE
[DAVIS] task after : compileReleaseRenderscript
:app:generateReleaseBuildConfig
[DAVIS] task before : generateReleaseBuildConfig
:app:generateReleaseBuildConfig UP-TO-DATE
[DAVIS] task after : generateReleaseBuildConfig
:app:mergeReleaseShaders
[DAVIS] task before : mergeReleaseShaders
:app:mergeReleaseShaders UP-TO-DATE
[DAVIS] task after : mergeReleaseShaders
:app:compileReleaseShaders
[DAVIS] task before : compileReleaseShaders
:app:compileReleaseShaders UP-TO-DATE
[DAVIS] task after : compileReleaseShaders
:app:generateReleaseAssets
[DAVIS] task before : generateReleaseAssets
:app:generateReleaseAssets UP-TO-DATE
[DAVIS] task after : generateReleaseAssets
:app:mergeReleaseAssets
[DAVIS] task before : mergeReleaseAssets
:app:mergeReleaseAssets UP-TO-DATE
[DAVIS] task after : mergeReleaseAssets
:app:generateReleaseResValues
[DAVIS] task before : generateReleaseResValues
:app:generateReleaseResValues UP-TO-DATE
[DAVIS] task after : generateReleaseResValues
:app:generateReleaseResources
[DAVIS] task before : generateReleaseResources
:app:generateReleaseResources UP-TO-DATE
[DAVIS] task after : generateReleaseResources
:app:mergeReleaseResources
[DAVIS] task before : mergeReleaseResources
:app:mergeReleaseResources UP-TO-DATE
[DAVIS] task after : mergeReleaseResources
:app:processReleaseManifest
[DAVIS] task before : processReleaseManifest
:app:processReleaseManifest UP-TO-DATE
[DAVIS] task after : processReleaseManifest
:app:processReleaseResources
[DAVIS] task before : processReleaseResources
:app:processReleaseResources UP-TO-DATE
[DAVIS] task after : processReleaseResources
:app:generateReleaseSources
[DAVIS] task before : generateReleaseSources
:app:generateReleaseSources UP-TO-DATE
[DAVIS] task after : generateReleaseSources
:app:incrementalReleaseJavaCompilationSafeguard
[DAVIS] task before : incrementalReleaseJavaCompilationSafeguard
:app:incrementalReleaseJavaCompilationSafeguard UP-TO-DATE
[DAVIS] task after : incrementalReleaseJavaCompilationSafeguard
:app:compileReleaseJavaWithJavac
[DAVIS] task before : compileReleaseJavaWithJavac
:app:compileReleaseJavaWithJavac UP-TO-DATE
[DAVIS] task after : compileReleaseJavaWithJavac
:app:compileReleaseNdk
[DAVIS] task before : compileReleaseNdk
:app:compileReleaseNdk UP-TO-DATE
[DAVIS] task after : compileReleaseNdk
:app:compileReleaseSources
[DAVIS] task before : compileReleaseSources
:app:compileReleaseSources UP-TO-DATE
[DAVIS] task after : compileReleaseSources
:app:lintVitalRelease
[DAVIS] task before : lintVitalRelease
[DAVIS] task after : lintVitalRelease
:app:prePackageMarkerForRelease
[DAVIS] task before : prePackageMarkerForRelease
[DAVIS] task after : prePackageMarkerForRelease
:app:transformClassesWithDavisPluginForRelease
[DAVIS] task before : transformClassesWithDavisPluginForRelease
:app:transformClassesWithDavisPluginForRelease UP-TO-DATE
[DAVIS] task after : transformClassesWithDavisPluginForRelease
:app:transformClassesWithDexForRelease
[DAVIS] task before : transformClassesWithDexForRelease
To run dex in process, the Gradle daemon needs a larger heap.
It currently has approximately 1365 MB.
For faster builds, increase the maximum heap size for the Gradle daemon to more than 2048 MB.
To do this set org.gradle.jvmargs=-Xmx2048M in the project gradle.properties.
For more information see https://docs.gradle.org/current/userguide/build_environment.html
[DAVIS] task after : transformClassesWithDexForRelease
:app:mergeReleaseJniLibFolders
[DAVIS] task before : mergeReleaseJniLibFolders
:app:mergeReleaseJniLibFolders UP-TO-DATE
[DAVIS] task after : mergeReleaseJniLibFolders
:app:transformNative_libsWithMergeJniLibsForRelease
[DAVIS] task before : transformNative_libsWithMergeJniLibsForRelease
:app:transformNative_libsWithMergeJniLibsForRelease UP-TO-DATE
[DAVIS] task after : transformNative_libsWithMergeJniLibsForRelease
:app:processReleaseJavaRes
[DAVIS] task before : processReleaseJavaRes
:app:processReleaseJavaRes UP-TO-DATE
[DAVIS] task after : processReleaseJavaRes
:app:transformResourcesWithMergeJavaResForRelease
[DAVIS] task before : transformResourcesWithMergeJavaResForRelease
:app:transformResourcesWithMergeJavaResForRelease UP-TO-DATE
[DAVIS] task after : transformResourcesWithMergeJavaResForRelease
:app:validateExternalOverrideSigning
[DAVIS] task before : validateExternalOverrideSigning
[DAVIS] task after : validateExternalOverrideSigning
:app:packageRelease
[DAVIS] task before : packageRelease
:app:packageRelease UP-TO-DATE
[DAVIS] task after : packageRelease
:app:zipalignRelease
[DAVIS] task before : zipalignRelease
:app:zipalignRelease UP-TO-DATE
[DAVIS] task after : zipalignRelease
:app:assembleRelease
[DAVIS] task before : assembleRelease
[DAVIS] task after : assembleReleaseBUILD SUCCESSFULTotal time: 3.6 secs
[DAVIS] build finished.

從上面的日志我們可以看出，我們可以在項目打包前、某個Task任務執行前或執行后以及整個項目打包完成后來做自己想做的事了。

GitHub源碼地址：https://github.com/881205wzs/GradlePluginDemo
源碼下載地址：https://download.csdn.net/download/wangzhongshun/11010210

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