bazel基础知识

news2024/10/1 5:34:05

ABOUT BAZEL

什么是Bazel？

  • 构建系统，而不是构建生成器（直接调用编译器）【A build system, not a build generator (invokes directly the compiler)】

  • 具有完整的测试功能（测试报告、片状测试处理等）【With full of functionality for testing (test reports, flaky tests handling, etc.)】

  • Bazel核心是用Java编写的，规则和宏是用Starlark编写的【Bazel core is written in Java, rules and macros written in Starlark】

历史-从Blaze到Bazel

  • Blaze是谷歌的构建系统（开发始于2007年左右）
  • Blaze的一部分于2015年作为Bazel开源【Part of Blaze was open sourced on 2015 as Bazel】
  • 它于2019年10月从测试版转向普遍可用性

发布过程

  • 自通用可用性发布以来，Bazel遵循语义版本【Since the general availability release, Bazel follows semantic versioning】
  • 主要版本之间至少3个月
  • 每月发布基于GitHub HEAD的小版本
  • 长期支持（LTS）从Bazel 4.0（2020年12月）开始，每9个月将提供一次新的LTS版本【Long Term Support (LTS) starting from Bazel 4.0 (December 2020), a new LTS release will be provided every 9 months】
    • https://blog.bazel.build/2020/11/10/long-term-support-release.html

https://docs.bazel.build/

BAZEL FEATURES

快速且正确

  • 增量构建和测试执行【Incremental builds and test execution】
  • 并行执行
  • 本地和远程缓存【Local and remote cache】
  • 由于沙盒，密封构建【Hermetic builds thanks to sandboxing】

多语言，多平台

  • Java、C/C++、Android、iOS、Go、Python等。
  • Linux、Windows和macOS

可伸缩的【Scalable】

  • 它可以处理任何大小的代码库【It can handle codebases of any size】
  • 多个存储库或巨大的单核存储库，它同时处理两者【Multiple repositories or huge monorepo , it handles both】

可扩展的【Extensible】

  • 如果不支持平台或语言，可以轻松添加
  • 扩展是用Skylark编写的，这是一种类似于Python的语言【Extensions are written in Skylark, a language similar to Python】

https://docs.bazel.build/versions/3.7.0/bazel-overview.html#why-should-i-use-bazel

BAZEL IN A NUTSHELL

在这里插入图片描述

这是一个基于工件的系统【It is an artifact based system】

  • 输入被视为工件
  • 输出被视为工件
  • 行动也被视为人工制品【Actions are treated as artifacts as well】
  • 对于每个工件，都可以提前计算散列，以允许缓存【For every artifact a hash can be computed in advance to allow caching】

每个动作都在沙盒上运行

  • 提高可重现性【Improving reproducibility】
  • 更好地检测未声明的依赖项

可组合性

  • 一个动作的输出可以用作另一个动作的输入【Outputs of an action can be used as inputs of another action】
  • 一个动作可以是另一个动作的输出【An action can be the output of another action】

BAZEL DESIGN

客户端/服务器架构【Client/server architecture】

  • 首次执行Bazel命令时，将启动Bazel服务器
  • Bazel命令完成后，服务器继续运行
  • 以下命令使用已运行的服务器执行【The following commands executed use the already running server】
  • 两个Bazel客户端不能并行运行（例外）【Two Bazel clients cannot run in parallel (with exception)】
  • Bazel服务器可以通过bazel shutdown来停止
  • 此架构允许服务器缓存信息【This architecture allows the server to cache information】

在这里插入图片描述

BAZEL FILES

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工作空间【WORKSPACE】

  • 在您想要构建的源代码的根部【At the root of the source code that you want to build】
  • 它可能是空的
  • 用于声明外部依赖项【Used to declare external dependencies】

BUILD

  • 在package的根部【At the root of a package】
  • 软件包由所有文件、文件夹和子文件夹定义，与BUILD文件相同级别，但包含BUILD文件的文件除外【A package is defined by all files, folders, and subfolders at the same level like the BUILD file except the ones that contain a BUILD file】
  • 定义目标的地方【Where targets are defined】

*.bzl

  • 用于定义Bazel扩展【Use to define Bazel extensions】
  • 它们可以使用load语句加载到BUILD或WORKSPACE文件中【They can be loaded in a BUILD or WORKSPACE file using the load statement】

BAZEL LABELS

在这里插入图片描述

@repository//folder/subfolder:my_target

省略存储库假设当前存储库：

@repository//folder/subfolder:my_target
//folder/subfolder:my_target

省略冒号的名称与文件夹相同【Omitting the colon assumes the same name like the folder】：

//lib:lib
//lib

从同一BUILD文件中的lib的冒号搜索开始【Starting with colon search for lib in the same BUILD file】

:lib

From the same or another file:

在这里插入图片描述

@example//client:small_client
//client:small_client
@example//client:client
@example//client
//client:client
//client

从同一个BUILD文件中

From the same BUILD file:
:client
:small_client

TARGET VISIBILITY

在这里插入图片描述

Private: Visible only from the same BUILD file

visibility:private

Public: Anyone can see this target

visibility:public

Visible by a specific package and subpackages

//foo/bar：__subpackages__

Visible by a specific package but not subpackages

//foo/bar：:__pkg__

可见性可以按包、每个目标或两者定义【Visibility can be defined per package, per target or both】

默认情况下，目标可见性与软件包相同【By default the target visibility is the same like the package】

如果未定义可见性，则目标仅在BUILD文件中可见【If visibility is not defined, a target is only visible within the BUILD file】

https://docs.bazel.build/versions/3.7.0/visibility.html

PHASES OF A BUILD

加载阶段【Loading phase】

  • 加载扩展、BULD文件、传递依赖项【Load extensions, BULD files, transitive dependencies】
  • 持续时间：第一次几秒钟，之后由于缓存而更快【Duration: Several seconds the first time, faster afterwards thanks to caching】

分析阶段

  • 每条规则的语义分析【Semantic analysis of each rule】
  • 构建依赖图
  • 分析需要完成的工作【Analyze what work needs to be done】
  • 持续时间：第一次几秒钟，之后由于缓存而更快【Duration: Several seconds the first time, faster afterwards thanks to caching】

执行阶段

  • 构建目标：编译、链接等。
  • 执行目标、运行测试等。【Execution of targets, tests running, etc.】
  • 持续时间：大部分时间都花在执行阶段，由于缓存，也可以加快速度【Duration: Most of the time is spend in the execution phase, also can be speeded up thanks to caching】

https://docs.bazel.build/versions/3.7.0/guide.html#phases-of-a-build

BAZEL CACHE

Bazel提供四个不同级别的缓存

  • 在内存缓存中（Bazel服务器）【In memory cache ( Bazel server)】

    • Bazel服务器停止后丢失/清理

  • 输出目录（bazel-out）

    • 工作区本地【Local to the workspace】
    • 可以用bazel clean和bazel clean --expunge来去除

  • 磁盘缓存（本地机器中的文件夹）【Disk cache (folder in local machine)】

    • 切换分支时共享工件很有用
    • 如果您有同一项目的多个工作区/checkout，则非常有用【Useful if you have multiple workspaces/checkouts of the same project】
    • 它可以让你的磁盘使用量增加很多

  • 远程缓存（HTTP/1.1服务器）

    • 有助于在团队成员之间或与CI共享工件

https://docs.bazel.build/versions/3.7.0/remote-caching.html

Bazel缓存“总是”有效且正确

  • 删除缓存的唯一原因是释放空间
  • 每次你解决bazel clean的问题时，都应该创建一个错误票
    • 它可能是Bazel核心：
      • https://github.com/bazelbuild/bazel/issues
    • 这可能是一些Bazel规则：
      • https://github.com/bazelbuild/rules_go/issues
      • https://github.com/bazelbuild/rules_python
      • https://github.com/bazelbuild/rules_docker
    • …
    • 它可能在您的工具链配置之一中
    • 它可能在你的一个Bazel扩展中【It might be in one of your Bazel extensions】

BAZEL LOCAL CACHE SETUP

Common setup:

在这里插入图片描述

BAZEL REMOTE CACHE SETUP

Recommended by Bazel:

  • CI read and write, developers read only
    在这里插入图片描述
    https://archive.fosdem.org/2018/schedule/event/datacenter_build/

更分散的方法：【A more distributed approach:】

  • 每个开发人员团队一个远程缓存【One remote cache per developer team】
  • 仅适用于CI的一个远程缓存【One remote cache for CI only】
  • 在每个远程缓存上，一个实体向其写入【On each remote cache one single entity writes to it】
  • 此外，每个开发人员都使用磁盘缓存【In addition each developer uses disk cache】
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

BAZEL REMOTE EXECUTION

Bazel, compilation, and execution can run in different machines

在这里插入图片描述
https://docs.bazel.build/versions/3.7.0/remote-execution.html

BAZEL FOR C++ AND PYTHON

在这里插入图片描述

BUILD SYSTEM FOR PYTHON?

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  • 更难通过沙盒泄露依赖项
  • 跨语言运行目标的统一方式
  • 您从Bazel测试实用程序中受益
  • 除了bazel构建，你仍然需要所有其余的

C++ EXAMPLE WITH BAZEL

在这里插入图片描述
https://github.com/limdor/bazel-examples/tree/master/cpp

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PYTHON EXAMPLE WITH BAZEL

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在这里插入图片描述
https://github.com/limdor/bazel-examples/tree/master/python

COMPILE C++ CODE GENERATED WITH PYTHON

在这里插入图片描述
https://github.com/limdor/bazel-examples/tree/master/cpp_and_python
在这里插入图片描述
https://github.com/limdor/bazel-examples/tree/master/cpp_and_python

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BAZEL TOOLCHAINS

等等！如果它如此密封，为什么我们不必指定我们的编译器？【Wait! If it is so hermetic, why we did not have to specify our compiler?】

  • 出于实际原因，Bazel提供了一些预定义的工具链，如果在您的机器中安装了一些编译器，可以使用这些工具链
  • 选项–toolchain_resolution_debug可用于查看正在使用哪些工具链
    • 选定的工具链 @local_config_cc//:cc-compiler-k8【Selected toolchain @local_config_cc//:cc compiler k8】
  • 对于任何生产项目，您都应该定义一个密封的工具链
    • 如果工具链指向本地安装的编译器，那么定义工具链是不够的
    • 编译器和链接器应该像任何输入工件一样提供
    • 应该像任何输入工件一样提供Python解释器
    • 如果用户需要在Bazel之外的机器上安装一些东西，你做错了什么【If a user needs to install something in his machine apart from Bazel , you are doing something wrong】
  • Bazel提供了许多关于如何定义工具链的文档
    • https://docs.bazel.build/versions/3.7.0/tutorial/cc-toolchain-config.html
    • https://docs.bazel.build/versions/3.7.0/toolchains.html

https://docs.bazel.build/versions/master/tutorial/cc-toolchain-config.html

BAZEL TEST RUNNER

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https://docs.bazel.build/versions/3.7.0/test-encyclopedia.html

BAZEL TEST RUNNER

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BAZEL COVERAGE

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https://github.com/limdor/bazel-examples/tree/master/cpp_coverage

BAZEL QUERY

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https://docs.bazel.build/versions/3.7.0/query-how-to.html

BAZELISK

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https://github.com/bazelbuild/bazelisk

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https://docs.bazel.build/versions/3.7.0/skylark/aspects.html

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WORKSPACE+BUILD

如下图：每个bazel工程建立在git 仓库中，外部依赖通过WORKSPACE定义，BUILD定义目标的依赖关系。

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