Gradle の基本的な使い方 (Java)
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概要

Maven, sbt, cmake, make 等と同様に、ビルドツールとして有名な Gradle の基本的な使い方を、特に Java をビルド対象としてまとめます。2017/05/08 現在、Android における標準のビルドツールです

参考ドキュメント

インストール

事前に JDK または JRE 1.7 以上をインストールしておく必要があります。

macOS / Linux

Homebrew または、rbenv 等の影響を受けた SDKMAN! を利用してインストールできます。SDKMAN! の旧称は gvm です。

Homebrew (macOS のみ)

brew install gradle
gradle -v

SDKMAN!

curl -s "https://get.sdkman.io" | bash  ←`.bashrc`, `.bash_profile`, `.zshrc` 等に設定が追記
source "$HOME/.sdkman/bin/sdkman-init.sh"
sdk version  ←`which sdk` では見つかりません

sdk list gradle
sdk install gradle 3.5
sdk current
gradle -v

Windows

  1. こちらから最新バージョンの binary-only をダウンロードして、例えば C:\Gradle\gradle-3.5 に解凍します。
  2. 環境変数 GRADLE_HOME に、解凍したフォルダ C:\Gradle\gradle-3.5 を設定します。
  3. 環境変数 PATH に、解凍したフォルダ内の bin フォルダ C:\Gradle\gradle-3.5\bin を追記します。

インストールされたことを確認します。

gradle -v

プロキシ設定

こちらのページに記載のとおり、JAVA_OPTS 等による JVM 設定や、build.gradle における System.setProperty 設定でプロキシ設定が可能です。その他にも gradle.properties をプロジェクトルートまたは GRADLE_HOME に設置することで設定可能です。うまくいかない場合は ~/.gradle/ に設置します。

gradle.properties

systemProp.http.proxyHost=www.somehost.org
systemProp.http.proxyPort=8080
systemProp.http.nonProxyHosts=*.nonproxyrepos.com|localhost
systemProp.https.proxyHost=www.somehost.org
systemProp.https.proxyPort=8080
systemProp.https.nonProxyHosts=*.nonproxyrepos.com|localhost

Java に限らない新規 Gradle プロジェクトの作成

ディレクトリおよびラッパーの作成

以下のコマンドで新規プロジェクトのディレクトリを作成します。

mkdir basic-demo
cd basic-demo
touch build.gradle

以下のコマンドで実行可能なタスク一覧が確認できます。

gradle tasks

以下のコマンドで Gradle ラッパーを作成できることが分かります。

gradle wrapper

実行すると以下のようになります。

.
|-- .gradle/
|-- build.gradle
|-- gradle  ←生成された
|   `-- wrapper
|       |-- gradle-wrapper.jar
|       `-- gradle-wrapper.properties
|-- gradlew  ←生成された
`-- gradlew.bat  ←生成された

Gradle ラッパーは別の環境で本プロジェクトをビルドする際に利用する gradle コマンド相当のスクリプトです。本環境と同じバージョンの gradle が存在しなければ自動でインストールされます。同じバージョンを使用することで、別の環境でビルドできないといった状況を回避できます。

./gradlew tasks

例えば、上記のコマンドを実行すると、初回実行時は以下のディレクトリに同じバージョンの gradle がインストールされます。

$ ls $HOME/.gradle/wrapper/dists
gradle-3.3-all  gradle-3.5-bin

その他 jar ファイルなどは $HOME/.gradle/caches にダウンロードされます。

プロジェクト設定値の変更

設定項目の一覧は以下のコマンドで確認できます。

gradle properties

設定は build.gradle に記載します。再度 gradle properties を実行すると値が設定されたことを確認できます。

build.gradle

description = 'A trivial Gradle build'
version = '1.0'

シンプルな copy タスクを設定

mkdir src
echo 'Hello, World!' > src/myfile.txt

build.gradle

description = 'A trivial Gradle build'
version = '1.0'

task copy(type: Copy) {
    from 'src'
    into 'dest'
}

以下のコマンドで確認できるタスク一覧に copy タスクが追加されたことを確認します。

gradle tasks --all

copy タスクを実行すると dest ディレクトリが作成されて src が dest にコピーされます。

gradle copy

base プラグインを使ってみる

Gradle では様々なプラグインが利用可能です。base プラグインを利用するとプロジェクト一式を zip に固めるタスクを追加できます。

build.gradle

plugins {
    id 'base'
}

description = 'A trivial Gradle build'
version = '1.0'

task copy(type: Copy) {
    from 'src'
    into 'dest'
}

task zip(type: Zip) {
    from 'src'
}

以下のコマンドを実行すると zip ファイルが生成されることを確認できます。

gradle tasks --all
gradle zip
ls build/distributions/basic-demo-1.0.zip

以下のコマンドで build ディレクトリを削除できます。

gradle clean

plugins {}build.gradle の最上部に記述する必要があります。そうでない場合は以下のエラーが発生します。

only buildscript {} and other plugins {} script blocks are allowed before plugins {} blocks, no other statements are allowed

Java に限らない既存 Gradle プロジェクトのビルド

以下のコマンドで実行可能なタスクを確認して実行します。

./gradlew tasks --all  ←Windows の場合は './' は不要

gradle コマンドではなく gradle ラッパースクリプトを使用する、ということに注意します。前述のとおり、gradle ラッパーはビルドする際に利用する gradle コマンド相当のスクリプトです。プロジェクト作成に利用した環境と同じバージョンの gradle が存在しなければ自動でインストールされます。同じバージョンを使用することで、別の環境でビルドできないといった状況を回避できます。

公式ドキュメント内の様々な箇所で gradlew の使用が推奨されています。

You should use the wrapper to build the gradle project. Generally, you should use the wrapper for any wrapper-enabled project because it guarantees building with the Gradle version that the build was intended to use.
https://github.com/gradle/gradle

These wrapper scripts will locate and use the correct version of Gradle if it is already installed on your system, and will otherwise download and install the correct version of Gradle on your behalf.
https://gradle.org/install

While Gradle versions are very good about supporting backward compatibility, using a wrapper ensures that the user is working with a version of Gradle that the project creator supports, and is therefore considered a good practice.
https://guides.gradle.org/creating-new-gradle-builds/

Java 新規 Gradle プロジェクトの作成

Java ライブラリの作成

参考ドキュメント: Building Java Libraries

雛形の生成

Gradle の init タスクで Java ライブラリの雛形を生成できます。

mkdir building-java-libraries
cd building-java-libraries
gradle init --type java-library

自動生成されたファイル

.
|-- build.gradle
|-- gradle
|   `-- wrapper
|       |-- gradle-wrapper.jar
|       `-- gradle-wrapper.properties
|-- gradlew
|-- gradlew.bat
|-- settings.gradle
`-- src
    |-- main
    |   `-- java
    |       `-- Library.java
    `-- test
        `-- java
            `-- LibraryTest.java

settings.gradle は複数プロジェクトが存在する場合に利用する設定ファイルです。ビルド時に include すべきプロジェクトを指定します。

/*
 * This settings file was generated by the Gradle 'init' task.
 *
 * The settings file is used to specify which projects to include in your build.
 * In a single project build this file can be empty or even removed.
 *
 * Detailed information about configuring a multi-project build in Gradle can be found
 * in the user guide at https://docs.gradle.org/3.5/userguide/multi_project_builds.html
 */

/*
// To declare projects as part of a multi-project build use the 'include' method
include 'shared'
include 'api'
include 'services:webservice'
*/

rootProject.name = 'building-java-libraries'

build.gradle は以下のようになっています。

/*
 * This build file was generated by the Gradle 'init' task.
 *
 * This generated file contains a sample Java Library project to get you started.
 * For more details take a look at the Java Libraries chapter in the Gradle
 * user guide available at https://docs.gradle.org/3.5/userguide/java_library_plugin.html
 */

// Apply the java-library plugin to add support for Java Library
apply plugin: 'java-library'

// In this section you declare where to find the dependencies of your project
repositories {
    // Use jcenter for resolving your dependencies.
    // You can declare any Maven/Ivy/file repository here.
    jcenter()
}

dependencies {
    // This dependency is exported to consumers, that is to say found on their compile classpath.
    api 'org.apache.commons:commons-math3:3.6.1'

    // This dependency is used internally, and not exposed to consumers on their own compile classpath.
    implementation 'com.google.guava:guava:21.0'

    // Use JUnit test framework
    testImplementation 'junit:junit:4.12'
}

Java ライブラリは他の Java プログラムから利用されるため、API を公開していると考えます。dependencies における api では、本ライブラリを利用するために事前に import しておく必要のある Java ライブラリを指定します。implementation では、本ライブラリをビルドするために必要ではある一方で、ビルド結果を他の Java プログラムから利用するときに import しておく必要はない Java ライブラリを指定します。後者には、Google Guava のように、Java の記法を拡張するようなライブラリが該当します。testImplementation はテストに関する implementation です。テストコードを含めたビルド時に必要となる Java ライブラリです。

Library.java のパッケージ名は無指定となって雛形が生成されます。

/*
 * This Java source file was generated by the Gradle 'init' task.
 */
public class Library {
    public boolean someLibraryMethod() {
        return true;
    }
}

LibraryTest.java

/*
 * This Java source file was generated by the Gradle 'init' task.
 */
import org.junit.Test;
import static org.junit.Assert.*;

public class LibraryTest {
    @Test public void testSomeLibraryMethod() {
        Library classUnderTest = new Library();
        assertTrue("someLibraryMethod should return 'true'", classUnderTest.someLibraryMethod());
    }
}

ビルドの実行

例えば、以下のコマンドで gradle ラッパースクリプトを利用してビルドします。

./gradlew build

ビルド前にはテストが実行されます。実行結果は HTML で出力されます。

ls build/reports/tests/test/index.html

ビルド結果の成果物は以下の jar ファイルです。

ls build/libs/building-java-libraries.jar

build.gradle に以下の設定を追記することで MANIFEST.MF の設定を変更できます。

jar {
    manifest {
        attributes('Implementation-Title': project.name,
                   'Implementation-Version': project.version)
    }
}

こちらのページで使い方をまとめた jar コマンドを利用して内容を確認すると以下のようになっています。

$ jar tf build/libs/building-java-libraries.jar
META-INF/
META-INF/MANIFEST.MF
Library.class

$ jar xvf build/libs/building-java-libraries.jar META-INF/MANIFEST.MF
 META-INF/MANIFEST.MFが展開されました

$ cat META-INF/MANIFEST.MF
Manifest-Version: 1.0
Implementation-Title: building-java-libraries
Implementation-Version: unspecified

ドキュメントの生成

以下のコマンドでドキュメントを生成できます。

./gradlew javadoc
ls build/docs/javadoc/index.html

Java アプリケーションの作成

参考ドキュメント: Building Java Applications

雛形の生成

Gradle の init タスクで Java アプリケーションの雛形を生成できます。生成されるコードは java-library の場合と build.gradle を除いてほぼ同様です。

mkdir java-demo
cd java-demo
gradle init --type java-application

build.gradle

/*
 * This build file was generated by the Gradle 'init' task.
 *
 * This generated file contains a sample Java project to get you started.
 * For more details take a look at the Java Quickstart chapter in the Gradle
 * user guide available at https://docs.gradle.org/3.5/userguide/tutorial_java_projects.html
 */

// Apply the java plugin to add support for Java
apply plugin: 'java'

// Apply the application plugin to add support for building an application
apply plugin: 'application'

// In this section you declare where to find the dependencies of your project
repositories {
    // Use jcenter for resolving your dependencies.
    // You can declare any Maven/Ivy/file repository here.
    jcenter()
}

dependencies {
    // This dependency is found on compile classpath of this component and consumers.
    compile 'com.google.guava:guava:21.0'

    // Use JUnit test framework
    testCompile 'junit:junit:4.12'
}

// Define the main class for the application
mainClassName = 'App'

ライブラリではなくアプリケーションであるため、エントリーポイントを mainClassName で指定しています。また、ライブラリの場合と異なりアプリケーションに依存するアプリケーションは存在しないため、apiimplementation のように分けずに compile で記述します。

ビルドの実行

例えば、以下のように gradle ラッパースクリプトを利用してビルドします。テスト結果もレポートされます。

./gradlew build
ls build/reports/tests/test/index.html

成果物は以下のディレクトリに格納されます。

$ ls build/distributions/
java-demo.tar  java-demo.zip

解凍します。

unzip build/distributions/java-demo.zip
(or tar xvf build/distributions/java-demo.tar)

実行用のスクリプトが同封されています。

$ tree java-demo/
java-demo/
|-- bin
|   |-- java-demo
|   `-- java-demo.bat
`-- lib
    |-- guava-21.0.jar
    `-- java-demo.jar

実行すると以下のようになります。

$ ./java-demo/bin/java-demo
Hello world.

java コマンドでも以下のように実行できます。

$ java -classpath ./java-demo/lib/java-demo.jar App
Hello world.

アプリケーションの実行

ビルドおよび実行結果の確認をまとめて実行できる run タスクが用意されています。

./gradlew run

Java Web アプリケーションの作成

参考ドキュメント: Building Java Web Applications

雛形の作成

mkdir webdemo
cd webdemo

mkdir -p src/main/java  ←Java ファイル
mkdir -p src/main/webapp  ←その他のファイル (js,css,html,jsp,...)
mkdir -p src/test/java  ←Java テストファイル

touch build.gradle

build.gradle

plugins {
    id 'java'
    id 'war'
    id 'org.akhikhl.gretty' version '1.4.2'
}

repositories {
    jcenter()
}

dependencies {
    providedCompile 'javax.servlet:javax.servlet-api:3.1.0'
    testCompile 'junit:junit:4.12'
}

providedCompilewar プラグインによって提供される設定です。ローカル環境で実行する際にビルドに含める必要があり、成果物の war ファイルを生成するときには不要なライブラリを指定します。上記例では Servlet コンテナが設定されています。同様に、testCompile はテスト時にビルドに含める必要があり、それ以外のビルドでは不要なライブラリを指定します。

以下のコマンドで gradlew ラッパースクリプトを生成します。

gradle wrapper

Servlet の追加

Servlet 3.0 より前までは WEB-INF ディレクトリ内の web.xml に記載する必要がありましたが、Servlet 3.0 からはアノテーションを利用して設定できるようになりました。サンプルとして以下のような Servlet を作成します。Servlet を providedCompile で指定した Servlet コンテナで動かして開発します。

mkdir -p src/main/java/org/gradle/demo
touch src/main/java/org/gradle/demo/HelloServlet.java

HelloServlet.java

package org.gradle.demo;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;

@WebServlet(name = "HelloServlet", urlPatterns = {"hello"}, loadOnStartup = 1)
public class HelloServlet extends HttpServlet {
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
          throws ServletException, IOException {
        response.getWriter().print("Hello, World!");
    }

    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        String name = request.getParameter("name");
        if (name == null) name = "World";
        request.setAttribute("user", name);
        request.getRequestDispatcher("response.jsp").forward(request, response);
    }
}

Servlet では引数で渡される request から情報を get します。response を利用して情報を返します。doGet では request は使用せず response の print で情報を出力しています。doPost では request から取得した name パラメータをもとに、response.jsp にリダイレクトしています。

HTML ファイルの追加

touch src/main/webapp/index.html
touch src/main/webapp/response.jsp

index.html

<html>
  <head>
    <title>Web Demo</title>
  </head>
  <body>
    <p>Say <a href="hello">Hello</a></p>

    <form method="post" action="hello">
      <h2>Name:</h2>
      <input type="text" id="say-hello-text-input" name="name" />
      <input type="submit" id="say-hello-button" value="Say Hello" />
    </form>
  </body>
</html>

response.jsp

<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<html>
  <head>
    <title>Hello Page</title>
  </head>
  <body>
    <h2>Hello, ${user}!</h2>
  </body>
</html>

アプリケーションの実行

build.gradle で指定した gretty プラグインを利用すると、以下のコマンドで Jetty または Tomcat 上で動作確認が行えます。既定値は Jetty です。jetty プラグインは古く、非推奨扱いです。

./gradlew appRun

http://localhost:8080/webdemo/ にアクセスして GET と POST の動作を確認できます。

Eclipse 設定

Using the Gradle build system in the Eclipse IDE - Tutorial を参考に Buildship プラグインを導入します。Gradle Tasks ビューから各種タスクが実行可能になります。

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