Android如何通过Gradle完成打包？一文读懂构建全流程

一、Gradle构建的三大阶段

Gradle构建Android项目会经历三个核心阶段，每个阶段承担不同职责：

1. 初始化阶段

   • 读取settings.gradle文件，确定项目包含哪些模块（如app模块、library模块）。
   • 加载所有子模块的build.gradle文件，构建项目模型。

2. 配置阶段

   • 执行所有模块的build.gradle文件中的配置代码。
   • 解析依赖关系，构建任务依赖图（Task Graph）。例如，编译代码任务必须先于打包任务执行。

3. 执行阶段

   • 根据任务依赖图，按顺序执行任务。例如，执行assembleDebug任务会触发编译、资源处理、APK生成等子任务。

二、Android插件的核心作用

com.android.application插件是构建Android应用的关键，它提供了以下核心能力：

1. 构建类型（Build Types）

   • Debug：快速构建，不压缩代码，使用调试签名，方便开发调试。
   • Release：代码混淆、压缩，使用发布签名，生成最终APK。

2. 产品风味（Product Flavors）

   • 支持多渠道打包，例如：

     groovy
     	android {
     
     	    productFlavors {
     
     	        free { applicationId "com.example.app.free" }
     
     	        paid { applicationId "com.example.app.paid" }
     
     	    }
     
     	}
     

3. 变体（Variants）

   • 组合构建类型和产品风味，生成最终构建产物。例如，freeDebug、paidRelease。

三、打包流程详解：从代码到APK

以assembleDebug任务为例，Gradle会按以下步骤构建APK：

1. 编译代码

   • 将Java/Kotlin代码编译为DEX文件（可执行字节码）。
   • 使用javac或kotlinc编译器，依赖compileSdkVersion指定的SDK版本。

2. 处理资源

   • 合并清单文件（AndroidManifest.xml），处理依赖库的清单。
   • 压缩图片、布局等资源，生成资源索引表（resources.arsc）。

3. 生成APK

   • 将DEX文件、资源、清单文件打包为未签名的APK。
   • 使用调试签名（debug.keystore）对APK签名，生成最终文件。

4. 输出路径

   • 调试版APK：app/build/outputs/apk/debug/app-debug.apk
   • 发布版APK：app/build/outputs/apk/release/app-release.apk（需配置签名）

四、关键配置文件解析

1. 项目级build.gradle

   • 定义全局依赖和插件版本：

     groovy
     	buildscript {
     
     	    repositories {
     
     	        google() // Google Maven仓库
     
     	        mavenCentral() // Maven中央仓库
     
     	    }
     
     	    dependencies {
     
     	        classpath 'com.android.tools.build:gradle:7.0.2' // AGP插件版本
     
     	    }
     
     	}
     

2. 模块级build.gradle

   • 配置模块专属参数：

     groovy
     	android {
     
     	    compileSdkVersion 33 // 编译使用的SDK版本
     
     	    defaultConfig {
     
     	        applicationId "com.example.app" // 包名
     
     	        minSdkVersion 21 // 最低支持Android版本
     
     	        targetSdkVersion 33 // 目标版本
     
     	        versionCode 1 // 版本号（整数）
     
     	        versionName "1.0" // 版本名称（字符串）
     
     	    }
     
     	    buildTypes {
     
     	        release {
     
     	            minifyEnabled true // 启用代码压缩
     
     	            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android-optimize.txt'), 'proguard-rules.pro'
     
     	        }
     
     	    }
     
     	}
     
     	dependencies {
     
     	    implementation 'androidx.appcompat:appcompat:1.4.1' // 依赖库
     
     	}
     

五、自定义构建流程

通过Gradle的API，可以扩展构建流程以满足特定需求：

1. 自定义任务

   • 示例：生成版本信息类：

     groovy
     	task generateVersionClass {
     
     	    def outputDir = file("$buildDir/generated/source/version")
     
     	    outputs.dir outputDir
     
     	    doLast {
     
     	        def versionContent = "public class Version { public static final String CODE = ${versionCode}; }"
     
     	        file(outputDir, "Version.java").write(versionContent)
     
     	    }
     
     	}
     
     	// 将任务绑定到编译前
     
     	android.applicationVariants.all { variant ->
     
     	    variant.javaCompile.dependsOn(generateVersionClass)
     
     	}
     

2. 配置签名

   • 发布版APK需配置签名：

     groovy
     	android {
     
     	    signingConfigs {
     
     	        release {
     
     	            storeFile file("keystore.jks")
     
     	            storePassword "store_password"
     
     	            keyAlias "key_alias"
     
     	            keyPassword "key_password"
     
     	        }
     
     	    }
     
     	    buildTypes {
     
     	        release {
     
     	            signingConfig signingConfigs.release
     
     	        }
     
     	    }
     
     	}
     

六、优化构建速度

1. 启用构建缓存

   • 在gradle.properties中添加：

     properties
     	org.gradle.caching=true
     

2. 并行执行

   • 添加参数：--parallel

3. 使用国内镜像

   • 修改仓库地址为阿里云镜像，加速依赖下载：

     groovy
     	repositories {
     
     	maven { url 'https://maven.aliyun.com/repository/public' }
     
     	}
     

七、常见命令

• ./gradlew assembleDebug：构建调试版APK。
• ./gradlew assembleRelease：构建发布版APK（需配置签名）。
• ./gradlew clean：清理构建缓存。
• ./gradlew dependencies：查看依赖树。

通过以上流程，Gradle将源代码、资源、配置转化为可安装的APK文件，同时提供灵活的自定义能力，满足从开发到发布的完整需求。