预备知识

理解 gradle 的基本开发
了解 gradle task 和 plugin 使用及开发
了解 android gradle plugin 的使用

看完本文可以达到什么程度

了解 gradle 的实现原理

阅读前准备工作

clone EasyGradle 项目
下载 Gradle 源码作为参考

读代码的姿势

调用链路，方便读代码时对照
集中于整体框架，一些细节不做追究

目录

本文主要从下面几个部分进行分析

Gradle 的启动
loadSettings
configureBuild
constructTaskGraph
runTasks
finishBuild
gradle 脚本如何编译和执
插件调用流程

一、Gradle 的启动

1.1 整体实现图

1.2 具体分析

我们执行一个构建任务的时候，都是执行 ./gradlew assembleDebug 这样的命令，其中的 gradlew 脚本就是整个 gradle 构建的入口，我们先从这里看起。
前面的代码基本上就是判断环境，设置变量的，直接看最后一行：

exec "$JAVACMD" "${JVM_OPTS[@]}" -classpath "$CLASSPATH" org.gradle.wrapper.GradleWrapperMain "$@"

最后执行的命令基本上如下：

exec $JAVA_HOME/bin/java -classpath $APP_HOME/gradle/wrapper/gradle-wrapper.jar org.gradle.wrapper.GradleWrapperMain

基本上可以看到，就是执行了 gradle/wrapper/gradle-wrapper.jar 里的 org.gradle.wrapper.GradleWrapperMain，这样我们就知道了，gradle 的入口类是 org.gradle.wrapper.GradleWrapperMain，也就知道代码该从何开始看了。
先看 GradleWrapperMain 的 main 函数：

// GradleWrapperMain
public static void main(String[] args) throws Exception {
    // ...
    WrapperExecutor wrapperExecutor = WrapperExecutor.forWrapperPropertiesFile(propertiesFile);
    wrapperExecutor.execute(
            args,
            new Install(logger, new Download(logger, "gradlew", wrapperVersion()), new PathAssembler(gradleUserHome)),
            new BootstrapMainStarter());
}

重要的类有两个 org.gradle.wrapper.WrapperExecutor 和 org.gradle.wrapper.BootstrapMainStarter。我们继续跟进 WrapperExecutor.execute 里看一下：

// WrapperExecutor.execute
public void execute(String[] args, Install install, BootstrapMainStarter bootstrapMainStarter) throws Exception {
    File gradleHome = install.createDist(config);
    bootstrapMainStarter.start(args, gradleHome);
}

这里就做了两件事：

下载 gradle wrapper 需要的依赖以及源码。其中的 gradle wrapper 版本就是我们在 gradle/wrapper/gradle-wrapper.properties 里配置的 distributionUrl，下载位置就是在 gradle-wrapper.properties 里配置的 distributionPath 和 zipStorePath。zipStorePath 是下载的压缩包位置，distributionPath 是解压后的位置，一般默认的位置就是 HOME/.gradle/wrapper/dists/，在这里就可以找到 gradle wrapper 的内容了。
如果创建过多个项目的话，我们在 HOME/.gradle/wrapper/dists/ 里可以看到不同版本的 gradle wrapper，这也说明了我们之前最开始说的，为什么要使用 gradle wrapper 而不是直接在电脑里安装 gradle，就是因为 gradle wrapper 会根据不同的项目下载不同版本的内容，项目彼此之间互不影响。
执行 gradle 构建流程。这里就是顺着 BootstrapMainStarter.start() 往下执行了，中间过程就不看了，比较曲折，对理解整体流程也没什么太大的帮助。最终会运行到 DefaultGradleLauncher.executeTasks()，然后再往下的流程就非常清晰了。

// DefaultGradleLauncher
public GradleInternal executeTasks() {
    doBuildStages(Stage.Build);
    return gradle;
}

private void doBuildStages(Stage upTo) {
    // ...
    loadSettings();
    configureBuild();
    constructTaskGraph();
    runTasks();
    finishBuild();
}

基本上构建过程就是分五步走，下面分别看这五个流程。

二、loadSettings

2.1 整体实现图

2.2 具体分析

loadSettings 主要是加载 settings.gradle 文件，然后创建对应的 project。

// DefaultGradleLauncher.loadSettings   
private void loadSettings() {
    if (stage == null) {
        buildListener.buildStarted(gradle);

        buildOperationExecutor.run(new LoadBuild());

        stage = Stage.Load;
    }
}

整体构建流程：

2.2.1 调用 BuildListener.buildStarted() 回调接口

通知构建开始。这个就是我们之前在 Gradle 基本使用里说的生命周期回调。

2.2.2 执行 init 脚本

调用链路

LoadBuild.run -> InitScriptHandler.executeScripts

之前在 Gradle 基本使用里说过 init.gradle 的作用，会在每个项目 build 之前被调用，做一些初始化的操作，就是在这里被调用的。

2.2.3 查找 settings.gradle 位置

调用链路

LoadBuild.run -> NotifyingSettingsLoader.findAndLoadSettings -> CompositeBuildSettingsLoader.findAndLoadSettings -> DefaultSettingsLoader.findAndLoadSettings -> DefaultSettingsLoader.findSettingsAndLoadIfAppropriate -> DefaultSettingsLoader.findSettings -> DefaultSettingsFinder.find -> BuildLayoutFactory.getLayoutFor

实现分析
在 getLayoutFor 里，查找 settings.gradle 文件逻辑如下：

如果参数里通过 -c xxx.gradle 指定了 settings.gradle 文件的位置，那么直接使用指定的 settings.gradle 文件
如果没有指定 settings 文件，就在当前目录下查找
如果当前目录没有，会一直往上级目录查找，以及同级的 maseter/ 目录下查找
如果都没有找到，还是默认在当前目录下

// BuildLayoutFactory
public BuildLayout getLayoutFor(BuildLayoutConfiguration configuration) {
    if (configuration.isUseEmptySettings()) {
        return new BuildLayout(configuration.getCurrentDir(), configuration.getCurrentDir(), null);
    }
    File explicitSettingsFile = configuration.getSettingsFile();
    if (explicitSettingsFile != null) {
        if (!explicitSettingsFile.isFile()) {
            throw new MissingResourceException(explicitSettingsFile.toURI(), String.format("Could not read settings file '%s' as it does not exist.", explicitSettingsFile.getAbsolutePath()));
        }
        return new BuildLayout(configuration.getCurrentDir(), configuration.getCurrentDir(), explicitSettingsFile);
    }

    File currentDir = configuration.getCurrentDir();
    boolean searchUpwards = configuration.isSearchUpwards();
    return getLayoutFor(currentDir, searchUpwards ? null : currentDir.getParentFile());
}

2.2.4 编译 buildSrc 文件夹下的内容，buildSrc 可以看作插件类似的功能

调用链路

LoadBuild.run -> NotifyingSettingsLoader.findAndLoadSettings -> CompositeBuildSettingsLoader.findAndLoadSettings -> DefaultSettingsLoader.findAndLoadSettings -> DefaultSettingsLoader.findSettingsAndLoadIfAppropriate -> BuildSourceBuilder.buildAndCreateClassLoader

在上一步找到 settings.gradle 文件以后，会以 settings.gradle 所在的同级目录下，查找 buildSrc 目录，并进行编译，这样可以保证在构建 settings.gradle 的时候可以引用到 buildSrc 目录里的内容。

2.2.5 解析 gradle.properites

调用链路

LoadBuild.run -> NotifyingSettingsLoader.findAndLoadSettings -> CompositeBuildSettingsLoader.findAndLoadSettings -> DefaultSettingsLoader.findAndLoadSettings -> DefaultSettingsLoader.findSettingsAndLoadIfAppropriate -> NotifyingSettingsProcessor.process -> PropertiesLoadingSettingsProcessor.process -> DefaultGradlePropertiesLoader.loadProperties

实现分析
这一步会读取 gradle.properties 文件里的配置，系统配置，环境变量，以及命令行传入的配置并存储。

// DefaultGradlePropertiesLoader
void loadProperties(File settingsDir, StartParameter startParameter, Map<String, String> systemProperties, Map<String, String> envProperties) {
    defaultProperties.clear();
    overrideProperties.clear();
    addGradleProperties(defaultProperties, new File(settingsDir, Project.GRADLE_PROPERTIES));
    addGradleProperties(overrideProperties, new File(startParameter.getGradleUserHomeDir(), Project.GRADLE_PROPERTIES));
    setSystemProperties(startParameter.getSystemPropertiesArgs());
    overrideProperties.putAll(getEnvProjectProperties(envProperties));
    overrideProperties.putAll(getSystemProjectProperties(systemProperties));
    overrideProperties.putAll(startParameter.getProjectProperties());
}

2.2.6 解析 settings.gradle

调用链路

LoadBuild.run -> NotifyingSettingsLoader.findAndLoadSettings -> CompositeBuildSettingsLoader.findAndLoadSettings -> DefaultSettingsLoader.findAndLoadSettings -> DefaultSettingsLoader.findSettingsAndLoadIfAppropriate -> NotifyingSettingsProcessor.process -> PropertiesLoadingSettingsProcessor.process -> ScriptEvaluatingSettingsProcessor.process -> ScriptEvaluatingSettingsProcessor.applySettingsScript -> BuildOperationScriptPlugin.apply

实现分析
在 ScriptEvaluatingSettingsProcessor 里，先创建了 SettingsInternal 实例，以及 ScriptSource 实例，代表 settings.gradle 文件在内存中的映射，之后就调用 BuildOperationScriptPlugin.apply 去执行 settings.gradle 文件了。
关于 BuildOperationScriptPlugin.apply，我们后面细说，因为在解析 build.gradle 文件的时候也会用到这个方法。
下面是对应的代码：

// ScriptEvaluatingSettingsProcessor
public SettingsInternal process(GradleInternal gradle,
                                SettingsLocation settingsLocation,
                                ClassLoaderScope buildRootClassLoaderScope,
                                StartParameter startParameter) {
    Timer settingsProcessingClock = Timers.startTimer();
    Map<String, String> properties = propertiesLoader.mergeProperties(Collections.<String, String>emptyMap());
    SettingsInternal settings = settingsFactory.createSettings(gradle, settingsLocation.getSettingsDir(),
            settingsLocation.getSettingsScriptSource(), properties, startParameter, buildRootClassLoaderScope);
    applySettingsScript(settingsLocation, settings);
    LOGGER.debug("Timing: Processing settings took: {}", settingsProcessingClock.getElapsed());
    return settings;
}

private void applySettingsScript(SettingsLocation settingsLocation, final SettingsInternal settings) {
    ScriptSource settingsScriptSource = settingsLocation.getSettingsScriptSource();
    ClassLoaderScope settingsClassLoaderScope = settings.getClassLoaderScope();
    ScriptHandler scriptHandler = scriptHandlerFactory.create(settingsScriptSource, settingsClassLoaderScope);
    ScriptPlugin configurer = configurerFactory.create(settingsScriptSource, scriptHandler, settingsClassLoaderScope, settings.getRootClassLoaderScope(), true);
    configurer.apply(settings);
}

2.2.7 创建 project 以及 subproject

调用链路

LoadBuild.run -> NotifyingSettingsLoader.findAndLoadSettings -> CompositeBuildSettingsLoader.findAndLoadSettings -> DefaultSettingsLoader.findAndLoadSettings -> DefaultSettingsLoader.findSettingsAndLoadIfAppropriate -> NotifyingSettingsProcessor.process -> ProjectPropertySettingBuildLoader.load -> InstantiatingBuildLoader.load

实现分析
在解析了 settings.gradle 文件以后，就可以知道项目里有哪些 project，就可以创建 project 实例了。

// InstantiatingBuildLoader
// 这里传入的参数对应的是：rootProjectDescriptor: SettingsInternal.getRootProject() defaultProject: SettingsInternal.getDefaultProject() buildRootClassLoaderScope:SettingsInternal.getRootClassLoaderScope()
public void load(ProjectDescriptor rootProjectDescriptor, ProjectDescriptor defaultProject, GradleInternal gradle, ClassLoaderScope buildRootClassLoaderScope) {
    createProjects(rootProjectDescriptor, gradle, buildRootClassLoaderScope);
    attachDefaultProject(defaultProject, gradle);
}

private void attachDefaultProject(ProjectDescriptor defaultProject, GradleInternal gradle) {
    gradle.setDefaultProject(gradle.getRootProject().getProjectRegistry().getProject(defaultProject.getPath()));
}

private void createProjects(ProjectDescriptor rootProjectDescriptor, GradleInternal gradle, ClassLoaderScope buildRootClassLoaderScope) {
    // 创建主项目实例
    // ProjectInternal 继承自 Project，最终返回的 rootProject 是 DefaultProject 类型
    ProjectInternal rootProject = projectFactory.createProject(rootProjectDescriptor, null, gradle, buildRootClassLoaderScope.createChild("root-project"), buildRootClassLoaderScope);
    gradle.setRootProject(rootProject);
    addProjects(rootProject, rootProjectDescriptor, gradle, buildRootClassLoaderScope);
}

private void addProjects(ProjectInternal parent, ProjectDescriptor parentProjectDescriptor, GradleInternal gradle, ClassLoaderScope buildRootClassLoaderScope) {
    // 创建子项目实例
    for (ProjectDescriptor childProjectDescriptor : parentProjectDescriptor.getChildren()) {
        ProjectInternal childProject = projectFactory.createProject(childProjectDescriptor, parent, gradle, parent.getClassLoaderScope().createChild("project-" + childProjectDescriptor.getName()), buildRootClassLoaderScope);
        addProjects(childProject, childProjectDescriptor, gradle, buildRootClassLoaderScope);
    }
}

// ProjectFactory
public DefaultProject createProject(ProjectDescriptor projectDescriptor, ProjectInternal parent, GradleInternal gradle, ClassLoaderScope selfClassLoaderScope, ClassLoaderScope baseClassLoaderScope) {
    // 获取 project 对应的 build.gradle 
    File buildFile = projectDescriptor.getBuildFile();
    ScriptSource source = UriScriptSource.file("build file", buildFile);
    // 创建 project 实例
    DefaultProject project = instantiator.newInstance(DefaultProject.class,
            projectDescriptor.getName(),
            parent,
            projectDescriptor.getProjectDir(),
            source,
            gradle,
            gradle.getServiceRegistryFactory(),
            selfClassLoaderScope,
            baseClassLoaderScope
    );

    // 设置 project 的层级关系
    if (parent != null) {
        parent.addChildProject(project);
    }
    // 注册 project
    projectRegistry.addProject(project);

    return project;
}

这里根据 settings.gradle 的配置，创建项目实例。创建子项目的时候，如果父项目不为空，就将自己设置成父项目的子项目，这样就可以通过 project.getChildProjects 获取项目的子项目了。
我们在写 gradle 脚本的时候，经常会用到的 project 属性，就是在这个时候创建出来了。

到此为止，就解析了 settings.gradle 文件然后创建了项目实例。

三、configureBuild

3.1 整体实现图

3.2 具体分析

我们之前有说到，gradle 构建过程分为配置阶段和运行阶段，配置阶段主要是执行脚本的内容，运行阶段是执行 task 的内容，这里就是配置阶段的流程。要注意，之前说的配置和运行阶段，是从整体来看的两个阶段，从源码来理解，就是这篇文章介绍的几个阶段，要更细化一点。
配置阶段执行的内容比较简单，就是把 gradle 脚本编译成 class 文件，然后运行（gradle 是采用 groovy 语言编写的，groovy 是一门 jvm 语言，所以必须要编译成 class 才能运行）。

// DefaultGradleLauncher
private void configureBuild() {
    if (stage == Stage.Load) {
        buildOperationExecutor.run(new ConfigureBuild());

        stage = Stage.Configure;
    }
}

在配置项目的时候，如果指定了 configure-on-demand 参数，只会配置主项目以及执行 task 需要的项目，默认没有指定，会配置所有的项目，这里只看默认情况。

3.2.1 配置主项目及其子项目的主要链路

调用链路

ConfigureBuild.run -> DefaultBuildConfigurer.configure -> TaskPathProjectEvaluator.configureHierarchy -> TaskPathProjectEvaluator.configure -> DefaultProject.evaluate -> LifecycleProjectEvaluator.evaluate -> LifecycleProjectEvaluator.doConfigure -> ConfigureActionsProjectEvaluator.evaluate

实现分析

// TaskPathProjectEvaluator
public void configureHierarchy(ProjectInternal project) {
    configure(project);
    for (Project sub : project.getSubprojects()) {
        configure((ProjectInternal) sub);
    }
}

最终执行到了 LifecycleProjectEvaluator.doConfigure

3.2.2 回调 BuildListener.beforeEvaluate 接口

在这里回调 beforeEvaluate 接口，通知配置将要开始。我们也就知道了这个回调执行的阶段。

3.2.3 设置默认的 task 和插件

调用链路

ConfigureBuild.run -> DefaultBuildConfigurer.configure -> TaskPathProjectEvaluator.configureHierarchy -> TaskPathProjectEvaluator.configure -> DefaultProject.evaluate -> LifecycleProjectEvaluator.evaluate -> LifecycleProjectEvaluator.doConfigure -> ConfigureActionsProjectEvaluator.evaluate -> PluginsProjectConfigureActions.execute

实现分析
在 PluginsProjectConfigureActions 里，会给 project 添加两个 task：init 和 wrapper，然后添加帮助插件：org.gradle.help-tasks。

3.2.4 编译脚本并执行

调用链路

ConfigureBuild.run -> DefaultBuildConfigurer.configure -> TaskPathProjectEvaluator.configureHierarchy -> TaskPathProjectEvaluator.configure -> DefaultProject.evaluate -> LifecycleProjectEvaluator.evaluate -> LifecycleProjectEvaluator.doConfigure -> ConfigureActionsProjectEvaluator.evaluate -> BuildScriptProcessor.execute -> BuildOperationScriptPlugin.apply

实现分析
这里调用的还是 BuildOperationScriptPlugin.apply 去编译和执行 build.gradle 脚本，和前面解析 settings.gradle 是一样的，这里我们先知道这个就是编译 build.gradle 为 class。
文件并且执行，然后先往后看流程，后面再详细说脚本是如何编译和执行的。

3.2.5 回调 BuildListener.afterEvaluate

3.2.6 回调 BuildListener.projectsEvaluated

四、constructTaskGraph

4.1 整体实现图

4.2 具体分析

这一步是构建 task 依赖图

// DefaultGradleLauncher
private void constructTaskGraph() {
    if (stage == Stage.Configure) {
        buildOperationExecutor.run(new CalculateTaskGraph());

        stage = Stage.TaskGraph;
    }
}

4.2.1 处理需要排除的 task

调用链路

CalculateTaskGraph.run -> DefaultBuildConfigurationActionExecuter.select -> ExcludedTaskFilteringBuildConfigurationAction.configure

实现分析

// ExcludedTaskFilteringBuildConfigurationAction
public void configure(BuildExecutionContext context) {
    GradleInternal gradle = context.getGradle();
    Set<String> excludedTaskNames = gradle.getStartParameter().getExcludedTaskNames();
    if (!excludedTaskNames.isEmpty()) {
        final Set<Spec<Task>> filters = new HashSet<Spec<Task>>();
        for (String taskName : excludedTaskNames) {
            filters.add(taskSelector.getFilter(taskName));
        }
        gradle.getTaskGraph().useFilter(Specs.intersect(filters));
    }

    context.proceed();
}

这一步是用来处理需要排除的 task，也就是在命令行通过 -x or --exclude-task 指定的 task，这里主要是给 TaskGraph 设置了 filter，以便在后面计算依赖的时候排除相应的 task。

4.2.2 添加默认的 task

调用链路

CalculateTaskGraph.run -> DefaultBuildConfigurationActionExecuter.select -> DefaultTasksBuildExecutionAction.configure

实现分析
这里会检查命令行里是否有传入 Task 名称进来，如果指定了要执行的 task，那么什么都不做。
如果没有指定，就看 project 是否有默认的 task，默认的 task 可以通过 defaultTasks 在 build.gradle 里进行指定。
如果也默认 task 也没有，那么就把要指定的 task 设置成 help task，也就是输出 gradle 的帮助内容。

4.2.3 计算 task 依赖图

调用链路

CalculateTaskGraph.run -> DefaultBuildConfigurationActionExecuter.select -> TaskNameResolvingBuildConfigurationAction.configure

实现分析

根据命令行的 taskname 筛选 task。如果我们的 task 指定了 project，也就是类似这样的 :app:assembleDebug，那么就直接选中了 task，如果没有指定具体 project，那么会把所有 project 下符合 taskname 的 task 都筛选出来。

CalculateTaskGraph.run -> DefaultBuildConfigurationActionExecuter.select -> TaskNameResolvingBuildConfigurationAction.configure -> CommandLineTaskParser.parseTasks

把 task 添加到 taskGraph 中，这里会处理 task 的依赖关系，包括 dependson finalizedby mustrunafter shouldrunafter，然后把信息都保存在 org.gradle.execution.taskgraph.TaskInfo 里。

CalculateTaskGraph.run -> DefaultBuildConfigurationActionExecuter.select -> TaskNameResolvingBuildConfigurationAction.configure -> DefaultTaskGraphExecuter.addTasks

4.2.4 生成 task graph

调用链路

CalculateTaskGraph.run -> TaskGraphExecuter.populate -> DefaultTaskExecutionPlan.determineExecutionPlan

实现分析
根据上一步计算的 task 及其依赖，生成 task 图

五、runTasks

5.1 整体实现图

5.2 具体分析

task 图生成以后，就开始执行 task

5.2.1 处理 dry run

调用链路

DefaultBuildExecuter.execute -> DryRunBuildExecutionAction.execute

实现分析
如果在命令行里指定了 --dry-run，在这里就会拦截 task 的执行，直接输出 task 的名称以及执行的先后关系。

5.2.2 创建线程，执行 task

调用链路

DefaultBuildExecuter.execute -> SelectedTaskExecutionAction.execute -> DefaultTaskPlanExecutor.process

实现分析
创建 TaskExecutorWorker 去执行 task，默认是 8 个线程。

// DefaultTaskPlanExecutor
public void process(TaskExecutionPlan taskExecutionPlan, Action<? super TaskInternal> taskWorker) {
    ManagedExecutor executor = executorFactory.create("Task worker for '" + taskExecutionPlan.getDisplayName() + "'");
    try {
        WorkerLease parentWorkerLease = workerLeaseService.getCurrentWorkerLease();
        // 开线程
        startAdditionalWorkers(taskExecutionPlan, taskWorker, executor, parentWorkerLease); 
        taskWorker(taskExecutionPlan, taskWorker, parentWorkerLease).run();
        taskExecutionPlan.awaitCompletion();
    } finally {
        executor.stop();
    }
}

5.2.3 task 执行前处理

调用链路

DefaultBuildExecuter.execute -> SelectedTaskExecutionAction.execute -> DefaultTaskPlanExecutor.process -> TaskExecutorWorker.run -> DefaultTaskExecutionPlan.executeWithTask -> DefaultTaskExecutionPlan.selectNextTask -> DefaultTaskExecutionPlan.processTask -> EventFiringTaskWorker.execute -> DefaultBuildOperationExecutor.run

实现分析
到这里就正式开始 task 的执行过程了。有几个步骤：

回调 TaskExecutionListener.beforeExecute
链式执行一些列对 Task 的处理，具体的处理如下：

CatchExceptionTaskExecuter.execute // 加了 try catch，防止执行过程中异常   
ExecuteAtMostOnceTaskExecuter.execute  // 判断 task 是否执行过   
SkipOnlyIfTaskExecuter.execute  // 判断 task 的 onlyif 条件是否满足执行   
SkipTaskWithNoActionsExecuter.execute  // 跳过没有 action 的 task，没有  action 说明 task 不需要执行   
ResolveTaskArtifactStateTaskExecuter.execute  // 设置 artifact 状态    
SkipEmptySourceFilesTaskExecuter.execute  // 跳过设置了 source file 但是 source file 为空的 task，source file 为空说明 task 没有需要处理的资源   
ValidatingTaskExecuter.execute()  // 确认 task 是否可以执行   
ResolveTaskOutputCachingStateExecuter.execute // 处理 task output 缓存   
SkipUpToDateTaskExecuter.execute  // 跳过 update-to-date 的 task    
ExecuteActionsTaskExecuter.execute // 真正执行 task

5.2.4 task 执行

调用链路

DefaultBuildExecuter.execute -> SelectedTaskExecutionAction.execute -> DefaultTaskPlanExecutor.process -> TaskExecutorWorker.run -> DefaultTaskExecutionPlan.executeWithTask -> DefaultTaskExecutionPlan.selectNextTask -> DefaultTaskExecutionPlan.processTask -> EventFiringTaskWorker.execute -> DefaultBuildOperationExecutor.run -> ExecuteActionsTaskExecuter.execute

实现分析
经过前面一系列处理，这里开始真正执行 task 了。

回调 TaskActionListener.beforeActions
回调 OutputsGenerationListener.beforeTaskOutputsGenerated
取出 task 中的 Actions 全部执行

// ExecuteActionsTaskExecuter
private GradleException executeActions(TaskInternal task, TaskStateInternal state, TaskExecutionContext context) {
    final List<ContextAwareTaskAction> actions = new ArrayList<ContextAwareTaskAction>(task.getTaskActions());
    int actionNumber = 1;
    for (ContextAwareTaskAction action : actions) {
        // ...
        executeAction("Execute task action " + actionNumber + "/" + actions.size() + " for " + task.getPath(), task, action, context);
        // ...
        actionNumber++;
    }
    return null;
}

这里可以看到，Task 的本质，其实就是执行其中的 Actions。举个例子来说，我们一般自定义 Task 的时候，经常用下面的写法：

task {
    doLast {
        // task 具体任务
    }
}

这里的 doLast 就相当于给 Task 添加了一个 Action。
看一下 AbstractTask 的 doLast 方法

// AbstractTask
public Task doLast(final Action<? super Task> action) {
    // ...
    taskMutator.mutate("Task.doLast(Action)", new Runnable() {
        public void run() {
            getTaskActions().add(wrap(action));
        }
    });
    return this;
}

private ContextAwareTaskAction wrap(final Action<? super Task> action) {
    if (action instanceof ContextAwareTaskAction) {
        return (ContextAwareTaskAction) action;
    }
    return new TaskActionWrapper(action);
}

可以看到，我们传入的闭包，最终是包装成 TaskActionWrapper 添加到 task 的 actions 中的。

回调 TaskActionListener.afterActions
回调 TaskExecutionListener.afterExecute

六、finishBuild

6.1 整体实现图

6.2 具体分析

private void finishBuild(BuildResult result) {
    if (stage == Stage.Finished) {
        return;
    }

    buildListener.buildFinished(result);
    if (!isNestedBuild()) {
        gradle.getServices().get(IncludedBuildControllers.class).stopTaskExecution();
    }
    stage = Stage.Finished;
}

这里逻辑不多，回调了 BuildListener.buildFinished 接口

通过上面几个步骤，我们基本上看到了 gradle 的执行流程，简单来说，步骤如下：

解析 settings.gradle 并执行，生成 Project 实例
解析 build.gradle 并执行
生成 task 依赖图
执行 task

七、gradle 脚本如何编译和执行

在前面介绍 loadSettings 和 configureBuild 阶段的时候，我们提到了 BuildOperationScriptPlugin.apply 这个方法，只是简单带过，是用来编译 gradle 脚本并执行的，这里来具体分析一下。

7.1 编译脚本

调用链路

BuildOperationScriptPlugin.apply -> DefaultScriptPluginFactory.ScriptPluginImpl.apply -> DefaultScriptCompilerFactory.ScriptCompilerImpl.compile -> BuildScopeInMemoryCachingScriptClassCompiler.compile -> CrossBuildInMemoryCachingScriptClassCache.getOrCompile -> FileCacheBackedScriptClassCompiler.compile

实现分析
这里编译过程分为两部分，首先编译脚本的 buildscript {} 部分，忽略其他部分，然后再编译脚本的其他部分并执行。所以 buildscript {} 里的内容会先于其他内容执行。

会先检查缓存，如果有缓存的话，直接使用，没有缓存再进行编译
最终会调用到 CompileToCrossBuildCacheAction.execute -> DefaultScriptCompilationHandler.compileToDir -> DefaultScriptCompilationHandler.compileScript 去执行真正的编译操作
脚本缓存路径： /Users/zy/.gradle/caches/4.1/scripts-remapped/build_a3v29m9cbrge95ug6eejz9wuw/31f5shvfkfunwn5ullupyy7xt/cp_proj4dada6424967ba8dfea75e81c8880f7f/classes
目录下的 class 如下：
具体编译方法是通过 RemappingScriptSource.getResource().getText() 获取到脚本内容，然后通过 GroovyClassLoader.parseClass 编译的。
我们以 app/build.gradle 为例，看一下最终生成的脚本是什么样子的。
build.gradle 脚本内容

apply plugin: 'com.android.application'
apply plugin: 'myplugin'

android {
    compileSdkVersion 26
    defaultConfig {
        applicationId "com.zy.easygradle"
        minSdkVersion 19
        targetSdkVersion 26
        versionCode 1
        versionName "1.0"
    }
    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }
    compileOptions {
        sourceCompatibility 1.8
        targetCompatibility 1.8
    }

    flavorDimensions "size", "color"

    productFlavors {
        big {
            dimension "size"
        }
        small {
            dimension "size"
        }
        blue {
            dimension "color"
        }
        red {
            dimension "color"
        }
    }
}

dependencies {
//    implementation gradleApi()
    implementation fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
    implementation 'com.android.support:appcompat-v7:26.1.0'
    implementation 'com.android.support.constraint:constraint-layout:1.1.3'
    implementation project(':module1')
}

gradle.addBuildListener(new BuildListener() {
    @Override
    void buildStarted(Gradle gradle) {
        // println('构建开始')
    }

    @Override
    void settingsEvaluated(Settings settings) {
        // println('settings 文件解析完成')
    }

    @Override
    void projectsLoaded(Gradle gradle) {
        // println('项目加载完成')
    }

    @Override
    void projectsEvaluated(Gradle gradle) {
        // println('项目解析完成')
    }

    @Override
    void buildFinished(BuildResult result) {
        // println('构建完成')
    }
})

gradle.addProjectEvaluationListener(new ProjectEvaluationListener() {
    @Override
    void beforeEvaluate(Project project) {
        // println("${project.name} 项目配置之前调用")
    }

    @Override
    void afterEvaluate(Project project, ProjectState state) {
        // println("${project.name} 项目配置之后调用")
    }
})

gradle.taskGraph.whenReady {
    // println("task 图构建完成")
}
gradle.taskGraph.beforeTask {
    // println("task 执行完成")
}
gradle.taskGraph.afterTask {
    // println("task 执行完成")
}

task task1 {
    doLast {
        println('task2')
    }
}

task task2 {
    doLast {
        println('task2')
    }
}
task1.finalizedBy(task2)

编译后 class 内容

package defpackage;

import groovy.lang.MetaClass;
import java.lang.ref.SoftReference;
import org.codehaus.groovy.reflection.ClassInfo;
import org.codehaus.groovy.runtime.GStringImpl;
import org.codehaus.groovy.runtime.ScriptBytecodeAdapter;
import org.codehaus.groovy.runtime.callsite.CallSite;
import org.codehaus.groovy.runtime.callsite.CallSiteArray;
import org.codehaus.groovy.runtime.typehandling.ShortTypeHandling;
import org.gradle.api.internal.project.ProjectScript;
import org.gradle.internal.scripts.ScriptOrigin;

/* compiled from: /Users/zy/workspace/note/blog/android-training/gradle/EasyGradle/app/build.gradle */
public class build_ak168fqfikdepd6py4yef8tgs extends ProjectScript implements ScriptOrigin {
    private static /* synthetic */ SoftReference $callSiteArray = null;
    private static /* synthetic */ ClassInfo $staticClassInfo = null;
    public static transient /* synthetic */ boolean __$stMC = false;
    private static final /* synthetic */ String __originalClassName = "_BuildScript_";
    private static final /* synthetic */ String __signature = "988274f32891a2a3d3b8d16074617c05";

    private static /* synthetic */ CallSiteArray $createCallSiteArray() {
        String[] strArr = new String[22];
        build_ak168fqfikdepd6py4yef8tgs.$createCallSiteArray_1(strArr);
        return new CallSiteArray(build_ak168fqfikdepd6py4yef8tgs.class, strArr);
    }

    private static /* synthetic */ void $createCallSiteArray_1(String[] strArr) {
        strArr[0] = "apply";
        strArr[1] = "apply";
        strArr[2] = "android";
        strArr[3] = "dependencies";
        strArr[4] = "addBuildListener";
        strArr[5] = "gradle";
        strArr[6] = "addProjectEvaluationListener";
        strArr[7] = "gradle";
        strArr[8] = "whenReady";
        strArr[9] = "taskGraph";
        strArr[10] = "gradle";
        strArr[11] = "beforeTask";
        strArr[12] = "taskGraph";
        strArr[13] = "gradle";
        strArr[14] = "afterTask";
        strArr[15] = "taskGraph";
        strArr[16] = "gradle";
        strArr[17] = "task";
        strArr[18] = "task";
        strArr[19] = "finalizedBy";
        strArr[20] = "task1";
        strArr[21] = "task2";
    }

    /* JADX WARNING: inconsistent code. */
    /* Code decompiled incorrectly, please refer to instructions dump. */
    private static /* synthetic */ org.codehaus.groovy.runtime.callsite.CallSite[] $getCallSiteArray() {
        /*
        r0 = $callSiteArray;
        if (r0 == 0) goto L_0x000e;
    L_0x0004:
        r0 = $callSiteArray;
        r0 = r0.get();
        r0 = (org.codehaus.groovy.runtime.callsite.CallSiteArray) r0;
        if (r0 != 0) goto L_0x0019;
    L_0x000e:
        r0 = defpackage.build_ak168fqfikdepd6py4yef8tgs.$createCallSiteArray();
        r1 = new java.lang.ref.SoftReference;
        r1.<init>(r0);
        $callSiteArray = r1;
    L_0x0019:
        r0 = r0.array;
        return r0;
        */
        throw new UnsupportedOperationException("Method not decompiled: build_ak168fqfikdepd6py4yef8tgs.$getCallSiteArray():org.codehaus.groovy.runtime.callsite.CallSite[]");
    }

    public build_ak168fqfikdepd6py4yef8tgs() {
        build_ak168fqfikdepd6py4yef8tgs.$getCallSiteArray();
    }

    protected /* synthetic */ MetaClass $getStaticMetaClass() {
        if (getClass() != build_ak168fqfikdepd6py4yef8tgs.class) {
            return ScriptBytecodeAdapter.initMetaClass(this);
        }
        ClassInfo classInfo = $staticClassInfo;
        if (classInfo == null) {
            classInfo = ClassInfo.getClassInfo(getClass());
            $staticClassInfo = classInfo;
        }
        return classInfo.getMetaClass();
    }

    public String getContentHash() {
        return __signature;
    }

    public String getOriginalClassName() {
        return __originalClassName;
    }

    public Object run() {
        CallSite[] $getCallSiteArray = build_ak168fqfikdepd6py4yef8tgs.$getCallSiteArray();
        $getCallSiteArray[0].callCurrent(this, ScriptBytecodeAdapter.createMap(new Object[]{"plugin", "com.android.application"}));
        $getCallSiteArray[1].callCurrent(this, ScriptBytecodeAdapter.createMap(new Object[]{"plugin", "myplugin"}));
        $getCallSiteArray[2].callCurrent(this, new _run_closure1(this, this));
        $getCallSiteArray[3].callCurrent(this, new _run_closure2(this, this));
        $getCallSiteArray[4].call($getCallSiteArray[5].callGroovyObjectGetProperty(this), new 1(this));
        $getCallSiteArray[6].call($getCallSiteArray[7].callGroovyObjectGetProperty(this), new 2(this));
        $getCallSiteArray[8].call($getCallSiteArray[9].callGetProperty($getCallSiteArray[10].callGroovyObjectGetProperty(this)), new _run_closure3(this, this));
        $getCallSiteArray[11].call($getCallSiteArray[12].callGetProperty($getCallSiteArray[13].callGroovyObjectGetProperty(this)), new _run_closure4(this, this));
        $getCallSiteArray[14].call($getCallSiteArray[15].callGetProperty($getCallSiteArray[16].callGroovyObjectGetProperty(this)), new _run_closure5(this, this));
        $getCallSiteArray[17].callCurrent(this, "task1", new _run_closure6(this, this));
        $getCallSiteArray[18].callCurrent(this, "task2", new _run_closure7(this, this));
        return $getCallSiteArray[19].call($getCallSiteArray[20].callGroovyObjectGetProperty(this), $getCallSiteArray[21].callGroovyObjectGetProperty(this));
    }

    public /* synthetic */ Object this$dist$get$7(String name) {
        build_ak168fqfikdepd6py4yef8tgs.$getCallSiteArray();
        return ScriptBytecodeAdapter.getGroovyObjectProperty(build_ak168fqfikdepd6py4yef8tgs.class, this, ShortTypeHandling.castToString(new GStringImpl(new Object[]{name}, new String[]{"", ""})));
    }

    public /* synthetic */ Object this$dist$invoke$7(String name, Object args) {
        build_ak168fqfikdepd6py4yef8tgs.$getCallSiteArray();
        return ScriptBytecodeAdapter.invokeMethodOnCurrentN(build_ak168fqfikdepd6py4yef8tgs.class, this, ShortTypeHandling.castToString(new GStringImpl(new Object[]{name}, new String[]{"", ""})), ScriptBytecodeAdapter.despreadList(new Object[0], new Object[]{args}, new int[]{0}));
    }

    public /* synthetic */ void this$dist$set$7(String name, Object value) {
        build_ak168fqfikdepd6py4yef8tgs.$getCallSiteArray();
        ScriptBytecodeAdapter.setGroovyObjectProperty(value, build_ak168fqfikdepd6py4yef8tgs.class, this, ShortTypeHandling.castToString(new GStringImpl(new Object[]{name}, new String[]{"", ""})));
    }
}

可以看到，脚本类继承自 ProjectScript，实现了 run 方法。
run 方法里做了些什么呢，先看第一行，

CallSite[] $getCallSiteArray = build_ak168fqfikdepd6py4yef8tgs.$getCallSiteArray();

获取到 callsiteArray，这个就是 createCallSiteArray_1() 方法中赋值的，可以看到，此处的 callsiteArray，都是脚本中的 dsl，其实也就是调用的方法名。获取到 callsiteArray 以后，执行 $getCallSiteArray[0].callCurrent() 类似的方法，这个就是在调用方法。调用的方法对应的脚本代码在下面加了注释。

public Object run() {
    CallSite[] $getCallSiteArray = build_ak168fqfikdepd6py4yef8tgs.$getCallSiteArray();
    // apply plugin "com.android.application" 依赖插件
    $getCallSiteArray[0].callCurrent(this, ScriptBytecodeAdapter.createMap(new Object[]{"plugin", "com.android.application"}));
    // apply plugin myplugin
    $getCallSiteArray[1].callCurrent(this, ScriptBytecodeAdapter.createMap(new Object[]{"plugin", "myplugin"}));
    // android {}
    $getCallSiteArray[2].callCurrent(this, new _run_closure1(this, this));
    // dependencies {} 
    $getCallSiteArray[3].callCurrent(this, new _run_closure2(this, this));
    // task {}
    $getCallSiteArray[17].callCurrent(this, "task1", new _run_closure6(this, this));
    // ...
    return $getCallSiteArray[19].call($getCallSiteArray[20].callGroovyObjectGetProperty(this), $getCallSiteArray[21].callGroovyObjectGetProperty(this));
}

上面看到，task1 对应的是 _run_closure6 这个类，我们看看这个类的内容。

/* compiled from: /Users/zy/workspace/note/blog/android-training/gradle/EasyGradle/app/build.gradle */
public class build_ak168fqfikdepd6py4yef8tgs$_run_closure6 extends Closure implements GeneratedClosure, ScriptOrigin {
    private static final /* synthetic */ String __originalClassName = "_BuildScript_$_run_closure6";

    private static /* synthetic */ CallSiteArray $createCallSiteArray() {
        String[] strArr = new String[1];
        strArr[0] = "doLast";
        return new CallSiteArray(build_ak168fqfikdepd6py4yef8tgs$_run_closure6.class, strArr);
    }

    public build_ak168fqfikdepd6py4yef8tgs$_run_closure6(Object _outerInstance, Object _thisObject) {
        build_ak168fqfikdepd6py4yef8tgs$_run_closure6.$getCallSiteArray();
        super(_outerInstance, _thisObject);
    }

    public Object doCall() {
        build_ak168fqfikdepd6py4yef8tgs$_run_closure6.$getCallSiteArray();
        return doCall(null);
    }

    public Object doCall(Object it) {
        return build_ak168fqfikdepd6py4yef8tgs$_run_closure6.$getCallSiteArray()[0].callCurrent(this, new _closure17(this, getThisObject()));
    }
}

省略了一些内容，可以看到，这个闭包的类继承了 Closure，然后实现了 doCall 方法，在 doCall 方法里，调用了 doLast 方法，传入了 _closure17 实例。这个就是脚本中的 task { doLast {} } 对应的实现。
我们再看看 _closure17 的实现。

/* compiled from: /Users/zy/workspace/note/blog/android-training/gradle/EasyGradle/app/build.gradle */
public class build_ak168fqfikdepd6py4yef8tgs$_run_closure6$_closure17 extends Closure implements GeneratedClosure, ScriptOrigin {
    private static /* synthetic */ SoftReference $callSiteArray = null;
    private static /* synthetic */ ClassInfo $staticClassInfo = null;
    public static transient /* synthetic */ boolean __$stMC = false;
    private static final /* synthetic */ String __originalClassName = "_BuildScript_$_run_closure6$_closure17";
    private static final /* synthetic */ String __signature = "ab46bccc923a8e0a93329f7333d732c8";

    private static /* synthetic */ CallSiteArray $createCallSiteArray() {
        String[] strArr = new String[1];
        strArr[0] = "println";
        return new CallSiteArray(build_ak168fqfikdepd6py4yef8tgs$_run_closure6$_closure17.class, strArr);
    }
    public Object doCall() {
        build_ak168fqfikdepd6py4yef8tgs$_run_closure6$_closure17.$getCallSiteArray();
        return doCall(null);
    }
    public Object doCall(Object it) {
        return build_ak168fqfikdepd6py4yef8tgs$_run_closure6$_closure17.$getCallSiteArray()[0].callCurrent(this, "task2");
    }
}

同样也是继承了 Closure，在 doCall 方法里调用了 println，这正是我们在 task 的里执行的任务，也就是前面提到的 task 的 actions。

这里我们再理顺一下，每一个 build.gradle 脚本，对应一个继承了 ProjectScript 的类，每一个闭包，对应了一个继承自 Closure 的类

7.2 调用脚本 run 方法

接着就是执行脚本类的 run 方法，也就是我们在上面分析的 run 方法。
其中强调的一点是，run 方法里对 task 的创建，仅仅是执行了 task.doCall，这也就是为什么配置阶段不会执行 task 任务，但会执行 task 闭包里的内容。

task task1 {
    // 配置阶段会执行
    println('configure')
    doLast {
        // 运行阶段执行
        println('run')
    }
}

八、插件调用流程

之前在 Gradle的基本使用里讲到过自定义插件，使用的时候是通过 apply plugin 'xxx' 来使用的，具体的调用链路如下：

apply: "xxx" -> Script.run -> ProjectScript.apply -> DefaultObjectConfigurationAction.run -> DefaultObjectConfigurationAction.applyType(pluginId) -> DefaultPluginManager.apply -> DefaultPluginManager.AddPluginBuildOperation.run -> AddPluginBuildOperation.addPlugin -> RuleBasedPluginTarget.applyImpreative -> ImperativeOnlyPluginTarget.applyImperative -> Plugin.apply

最后的 Plugin.apply 就调用到插件里实现的 apply() 函数了

九、总结

整体结构图

gradle 运行流程

loadSettings
configureBuild
constructTaskGraph
runTasks
finishBuild

Task 的本质，就是一系列的 Actions
脚本编译流程获取脚本内容 -> 编译成 class 文件，继承自 ProjectScript -> 执行 ProjectScript.run 方法
脚本的 buildscript 在脚本其他内容前执行

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