Android中的Android.bp、Blueprint 和Soong简介

前言：

随着android工程越来越大，包含的module越来越多，以makefile组织的项目编译花费的时间越来越多。谷歌在7.0开始引入了ninja进行编译系统的组织。相对于make来说Ninja 在大的项目管理中速度和并行方面有突出的优势，因此谷歌采用了Ninja 来取代之前使用的make。

Android 7.0 之后再很多地方出现了Android.bp的文件，也不清楚这个后缀是什么意思，本文主要是介绍其由来和简单的语法和其使用方法，以及与其相关的Blueprint 和Soong。

Blueprint 和Soong

Android 7.0之后希望用Android.bp替换Android.mk，bp简单的配置更方便Ninja 文件的产生，而Blueprint和Soong 就此产生。

Android 利用Blueprint和Soong 来解析bp 文件，经过最终转换为ninja files。

Blueprint和Soong都是由Golang写的项目。从Android Nougat开始，prebuilts/go/ 目录下新增了Golang所需的运行环境，在编译时使用。

Android.bp以及相关支持，从Android Nougat开始加入，从Android Oreo（8.0）开始默认开启。如果需要在Android Nougat的版本使用，需要在执行编译时添加变量。

make 'USE_SOONG=true'

Android 提供了source code 目录为 build/：

经过试验表明，soong处理后的bp文件生成build.ninja的同时还包含out/soong/Android-aosp_arm.mk，这个文件是编译完成后模块的安装脚本，负责将模块安装到对应位置。比如我们现在处理的vndk相关vendor处理就是在这个目录下进行的。

在out/soong目录下有两个文件.minibootstrap/build.ninja 和.bootstrap/build.ninja两个目录。.minibootstrap/build.ninja 主要是用来编译blueprint和生成.bootstrap/build.ninja。而.bootstrap/build.ninja主要是生成 soong相关工具和out/soong/build.ninja文件

Soong是以前Android基于make的编译系统的替代品。它以Android.bp文件替代Android.mk，Android.bp文件用类似JSON的简洁声明来描述需要构建的模块。

Android.bp：

Android.bp文件设计得非常简洁。没有条件或控制流语言（任何复杂性都在用Go编写的构建逻辑中被处理）。Android.bp文件的语法和语义在可能的情况下有意类似于 Bazel构建文件。

详细的Android.bp 的描述文档看：http://note.qidong.name/demo/soong_build/

语法：

Blueprint文件的语法比较简单，毕竟只是配置文件。

1、模块

Android.bp文件中的模块以模块类型开头，后跟一组name: value格式的属性：

cc_binary {    name: "gzip",    srcs: ["src/test/minigzip.c"],    shared_libs: ["libz"],    stl: "none",}

每个模块必须有name属性，且其值在所有Android.bp文件中必须是唯一的。
关于可用模块类型及其属性列表，参见$OUT_DIR/soong/.bootstrap/docs/soong_build.html.

2、变量

Android.bp文件可包含顶级变量赋值：

gzip_srcs = ["src/test/minigzip.c"],cc_binary {    name: "gzip",    srcs: gzip_srcs,    shared_libs: ["libz"],    stl: "none",}

变量范围限定为声明它们的文件的其余部分，以及任何子蓝图文件。变量是不可变的，但有一个例外 —— 它们可以附上+= 赋值，但仅在变量被引用之前。

3、注释

注释方式，与Golang类似。支持行注释//与块注释/* block */。

4、操作符

除了赋值的 = 以外，只有 +。

5、类型

变量和属性是强类型的，变量动态地基于首次赋值，属性静态地由模块类型。支持的类型是：

Bool (true or false)
Integers (int)
Strings ("string")
Lists of strings (["string1", "string2"])
Maps ({key1: "value1", key2: ["value2"]})

Map可以是任何类型的值，包括嵌套Map。List和Map在最后一个值后可能有逗号。

6、默认模块

默认模块可用于在多个模块中重复相同的属性。例如：

cc_defaults {    name: "gzip_defaults",    shared_libs: ["libz"],    stl: "none",}cc_binary {    name: "gzip",    defaults: ["gzip_defaults"],    srcs: ["src/test/minigzip.c"],}

常用工具：

一个是格式化工具bpfmt。与gofmt类似，可以格式化Blueprint文件。（其实，代码基本上都是从gofmt复制而来。）

例如，格式化当前目录及其递归子目录下的所有Android.bp：

bpfmt -w .

另一个是androidmk，负责转换Android.mk为Android.bp。其实，现阶段没有必要学会写Android.bp，通过写Android.mk来转换也行。

androidmk Android.mk > Android.bp

Android.mk 和Android.bp 的区别：

Android.mk 是Makefile的一种形式，同样采用的是DSL，包括不同的规则、条件、分支、循环等复杂的控制等等。详细看另一篇《Makefile (一)之简介》
Android.bp 是在android 7.0之后使用，是一种简单的配置文件，并不像makefile 有条件、分支、循环等控制，也没有运算、逻辑等操作
Android.mk 文件通常具有多个具有相同名称的模块（如：库的静态和共享版本，或主机和设备版本）
Android.bp文件需要每个模块有唯一的名称，但是可以在多个变体中构建单个模块，如通过添加host_supported: true。androidmk转换器会生成多个冲突的模块，必须通过处理单个模块的target: { android: { }, host: { } }块里的差异来手动解决

单独编译Blueprint：

启用Soong以后，在Android编译最开始的准备阶段，会执行build/soong/soong.bash进行环境准备。其中会先编译、安装Blueprint到out目录下。也就是说，在编译Android项目时，Android.bp相关工具链会自动编译，无需费神。

Soong是与Android强关联的一个项目，而Blueprint则相对比较独立，可以单独编译、使用。

编译Blueprint，首先要具备Golang环境。然后，按照以下步骤执行命令。

go get github.com/google/blueprintcd $GOPATH/src/github.com/google/blueprint./bootstrap.bash./blueprint.bashls bin

在新生成的bin目录中，包含4个可执行文件：

bpfmt
bpmodify
microfactory
minibp

工具链关系：

Android.mk、Android.bp、Soong、Blueprint、Ninja，它们之间到底有什么关系？以下用简单的方式表达这几个概念之间的作用关系。

Android.bp --> Blueprint --> Soong --> NinjaMakefile or Android.mk --> kati --> Ninja(Android.mk --> Soong --> Blueprint --> Android.bp)

Blueprint是生成、解析Android.bp的工具，是Soong的一部分。 Soong则是专为Android编译而设计的工具，Blueprint只是解析文件的形式，而Soong则解释内容的含义。

Android.mk可以通过Soong提供的androidmk转换成Android.bp，但仅限简单配置。目前Oreo的编译流程中，仍然是使用kati来做的转换。

现存的Android.mk、既有的Android.bp，都会分别被转换成Ninja。从Android.mk与其它Makefile，会生成out/build-.ninja文件。而从Android.bp，则会生成out/soong/build.ninja。此外，还会生成一个较小的out/combined-.ninja文件，负责把二者组合起来，作为执行入口。

最终，Ninja文件才是真正直接控制源码编译的工具。

Android.mk 转Android.bp 实例：

下面，以一个AOSP上的简单模块，system/core/sdcard/Android.mk，来做为案例。

    LOCAL_PATH := $(call my-dir)    include $(CLEAR_VARS)    LOCAL_SRC_FILES := sdcard.cpp fuse.cpp    LOCAL_MODULE := sdcard    LOCAL_CFLAGS := -Wall -Wno-unused-parameter -Werror    LOCAL_SHARED_LIBRARIES := libbase libcutils libminijail libpackagelistparser    LOCAL_SANITIZE := integer    include $(BUILD_EXECUTABLE)

这是一个编译二进制可执行文件的小模块，内容非常简单。通过执行androidmk Android.mk > Android.bp，可以转换成Android.bp。

    cc_binary {        srcs: [            "sdcard.cpp",            "fuse.cpp",        ],        name: "sdcard",        cflags: [            "-Wall",            "-Wno-unused-parameter",            "-Werror",        ],        shared_libs: [            "libbase",            "libcutils",            "libminijail",            "libpackagelistparser",        ],        sanitize: {            misc_undefined: ["integer"],        },    }

可以看出，虽然行数变多，但其实含义更明确了。这个名为sdcard的模块，源码有两个cpp文件，依赖库有四个。 cc_binary，就相当于include $(BUILD_EXECUTABLE)。转换前后，该有的信息都在，只是表达方式变化了而已。

注意：如果Android.mk中包含复杂的逻辑，则转换结果会有问题，详见结果文件中的注释。目前来看，Android.mk 中一些变量，bp 还没有对应起来，例如：

// ANDROIDMK TRANSLATION ERROR: unsupported assignment to LOCAL_STATIC_ANDROID_LIBRARIES// LOCAL_STATIC_ANDROID_LIBRARIES := android-support-v4      android-support-v13      android-support-v7-preference      android-support-v14-preference// ANDROIDMK TRANSLATION ERROR: unsupported assignment to LOCAL_PROGUARD_ENABLED// LOCAL_PROGUARD_ENABLED := disabled

至于Android.bp支持多少像cc_binary、cc_library这样的模块，每个模块又支持多少像name、cflags这样的属性，则只能去查找Soong的文档。

参考：

http://note.qidong.name/2017/08/android-blueprint/

Android中Kati简介

Android 中Ninja 简介

理解 Android Build 系统

前言：