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如何进行Bazel中的自定义工具链分析，相信很多没有经验的人对此束手无策，为此本文总结了问题出现的原因和解决方法，通过这篇文章希望你能解决这个问题。
小编讲述 Bazel 自定义工具链的两种方式，Platform 和 Non-Platform 方式。会存在这两种方式的原因是 Bazel 的历史问题。
例如，C++ 相关规则使用 --cpu 和 --crosstool_top 来设置一个构建目标 CPU 和 C++ 工具链，这样就可以实现选择不同的工具链构建 C++ 项目。但是这都不能正确地表达出“平台”特征。使用这种方式不可避免地导致出现了笨拙且不准确的构建 APIs。这其中导致了对 Java 工具链基本没有涉及，Java 工具链就发展了他们自己的独立接口 --java_toolchain。因此非平台方式（Non-Platform）的自定义工具链实现并没有统一的 APIs 来规范不同语言的跨平台构建。而 Bazel 的目标是在大型、混合语言、多平台项目中脱颖而出。这就要求对这些概念有更原则的支持，包括清晰的 APIs，这些 API 绑定而不是分散语言和项目。这就是新平台(platform)和工具链(toolchain) APIs 所实现的内容。
如果没有去了解 Platform 和 Non-Platform 方式区别，可能会对上面说的内容有点不理解，这里通俗的来讲下这两者区别。比如我们编译 C++ 和 Java 混合的相关项目，这个项目需要在多个平台下可以运行，因此涉及到多个平台下的工具链，而 C++ 和 Java 的工具链是不一样的，非平台方式，对于 C++，我们需要通过 --crosstool_top 来指定工具链集合，--cpu 来指定具体的某设备工具链；对于 Java，则需要通过 --java_toolchain、--host_java_toolchain、--javabase 和 --host_javabase 来构建 Java 相关内容。这样一个 C++ 和 Java 的混合项目，需要指定这么多的输入才能够完整编译项目。
如果用了平台方式，那就简单了。首先理解平台概念很简单，平台就是一组约束值（constraint_value）的集合，即比如一个平台可以由 OS 和 CPU 两个约束类型来决定，又或者一个平台可以由 OS、CPU 和 GLibc_Version 来决定。则我们可以将 C++ 相关编译的平台约束绑定平台，将 Java 相关编译的平台约束也绑定平台，这样就可以将混合语言项目统一到一个平台，即一旦确定了某个平台，那么只需要在命令行执行类似如下命令即可编译混合语言项目:
$ bazel build //:my_mixed_project --platforms==//:myplatform
目前平台方式构建在 Bazel 中并不完善。这些 APIs 不足以让所有项目都使用平台。Bazel 还必须淘汰旧的 APIs。这不是很容易就完成的任务，因为项目的所有语言、工具链、依赖项和 select() 都必须支持新的 APIs。这需要一个有序的迁移顺序来保持项目正常工作。Bazel 的 C++ 相关规则已经支持平台，而 Android 相关规则不支持。你的 C++ 项目可能不关心 Android，但其他人可能会。因此，在全球范围内启用所有 C++ 平台构建方式是不安全的。已经完整支持平台构建方式的有：
C/C++RustGoJava未来 Bazel 的目标是实现 $ bazel build //:all，即一个命令行就可以构建任何项目和目标平台。
通过上一章节的介绍，Non-Platform 方式，则是通过各项目性质采用对应的独立构建方式，比如 C++ 相关的 --crosstool_top 和 --cpu。Java 相关的 --java_toolchain、--host_java_toolchain、--javabase 和 --host_javabase。这一节我们仅仅实现 C++ 的 Non-Platform 方式构建（当然完整的平台构建方式并未完善，比如 Apple、Android 都还未支持平台构建方式）。
在 Bazel 的官方文档中有一个教程已经详细地介绍了如何去配置一个 C++ 工具链，具体见 https://docs.bazel.build/versions/master/tutorial/cc-toolchain-config.html ，主要涉及的内置规则有：cc_common、cc_toolchain、cc_toolchain_suite。
当然这里可以进一步去做一些工程上的优化：
CcToolchainConfigInfo 的规则，可以优化其输入配置，使得写一个工具链配置规则即可配置所有主流的
C++ 编译器
attrs = {
"include_paths" : attr.string_list(doc = "The compiler include directories."),
"compiler_root" : attr.string(doc = "The compiler root directory."),
"host_os" : attr.string(default = "linux", doc = "The cross toolchain prefix."),
"toolchain_identifier": attr.string(),
"target_os" : attr.string(default = "linux"),
"target_arch" : attr.string(default = "x86-64"),
"cc_compiler" : attr.string(default = "gcc", doc = "The compiler type."),
"extra_features": attr.string_list(),
}
--cpu 可以切换到某个工具链
def generate_toolchain_suite():
toolchains = {}
native.filegroup(name = "empty")
for (platform, toolchain_info) in TOOLCHAIN_SUPPORT_MATRIX.items():
host_os = toolchain_info[TOOLCHAIN_HOST_OS]
target_os = toolchain_info[TOOLCHAIN_TARGET_OS]
target_arch = toolchain_info[TOOLCHAIN_TARGET_ARCH]
compiler_root = toolchain_info[TOOLCHAIN_COMPILER_ROOT]
include_paths = toolchain_info[TOOLCHAIN_INCLUDE_PATHS]
toolchain_identifier = toolchain_info[TOOLCHAIN_IDENTIFIER]
cc_compiler = toolchain_info[TOOLCHAIN_CC_COMPILER]
base_name = "{platform}_{target_os}_{target_arch}_{cc_compiler}_{toolchain_identifier}".format(
platform = platform,
target_os = target_os,
target_arch = target_arch,
cc_compiler = cc_compiler,
toolchain_identifier = toolchain_identifier
)
configuration_name = "%s_cc_toolchain_config" % base_name
cc_name = "%s_cc_toolchain" % base_name
toolchain_name = "%s_cc" % base_name
my_cc_toolchain_config(
name = configuration_name,
include_paths = include_paths,
compiler_root = compiler_root,
host_os = host_os,
toolchain_identifier = toolchain_identifier,
target_os = target_os,
target_arch = target_arch,
cc_compiler = cc_compiler,
extra_features = [],
)
cc_toolchain(
name = cc_name,
toolchain_identifier = toolchain_name,
toolchain_config = ":%s" % configuration_name,
all_files = ":empty",
compiler_files = ":empty",
dwp_files = ":empty",
linker_files = ":empty",
objcopy_files = ":empty",
strip_files = ":empty",
supports_param_files = 0,
)
if platform in toolchains.keys():
print("%s already exist!" % platform)
fail("%s already exist!" % platform)
else:
toolchains[platform] = cc_name
print("toolchains = ", toolchains)
cc_toolchain_suite(
name = "compiler_suite",
toolchains = toolchains
)
TOOLCHAIN_SUPPORT_MATRIX = {
"hisi": {
TOOLCHAIN_HOST_OS : "linux",
TOOLCHAIN_TARGET_OS : "linux",
TOOLCHAIN_TARGET_ARCH : "armv7",
TOOLCHAIN_COMPILER_ROOT : "",
TOOLCHAIN_INCLUDE_PATHS : [],
TOOLCHAIN_IDENTIFIER : "",
TOOLCHAIN_CC_COMPILER : "gcc"
},
"ubuntu_gcc": {
TOOLCHAIN_HOST_OS : "linux",
TOOLCHAIN_TARGET_OS : "linux",
TOOLCHAIN_TARGET_ARCH : "x86-64",
TOOLCHAIN_COMPILER_ROOT : "/usr/bin/",
TOOLCHAIN_INCLUDE_PATHS : [
"/usr/include",
"/usr/lib/gcc",
"/usr/local/include"
],
TOOLCHAIN_IDENTIFIER : "",
TOOLCHAIN_CC_COMPILER : "gcc"
},
"ubuntu_clang": {
TOOLCHAIN_HOST_OS : "linux",
TOOLCHAIN_TARGET_OS : "linux",
TOOLCHAIN_TARGET_ARCH : "x86-64",
TOOLCHAIN_COMPILER_ROOT : "",
TOOLCHAIN_INCLUDE_PATHS : [],
TOOLCHAIN_IDENTIFIER : "",
TOOLCHAIN_CC_COMPILER : "clang"
},
"ubuntu_arm_linux_gnueabihf" : {
TOOLCHAIN_HOST_OS : "linux",
TOOLCHAIN_TARGET_OS : "linux",
TOOLCHAIN_TARGET_ARCH : "aarch74",
TOOLCHAIN_COMPILER_ROOT : "/usr/bin/",
TOOLCHAIN_INCLUDE_PATHS : [
"/usr/arm-linux-gnueabihf/include/",
"/usr/lib/gcc-cross/arm-linux-gnueabihf/7/include",
],
TOOLCHAIN_IDENTIFIER : "arm-linux-gnueabihf-",
TOOLCHAIN_CC_COMPILER : "gcc"
}
}
最后--crosstool_top=//toolchains/cpp:{cc_toolchain_suite的名称}，--cpu={cc_toolchain的名称}，即可实现交叉编译。整个实现内容这里就不贴出来了。为了简化 $ bazel build 命令，可以将默认配置项写入 .bazelrc 文件中：
build:compiler_config --crosstool_top=//toolchains/cpp:compiler_suite
build:compiler_config --cpu=ubuntu_gcc
build:compiler_config --host_crosstool_top=@bazel_tools//tools/cpp:toolchain
Bazel 可以在各种硬件、操作系统和系统配置上构建和测试代码，使用许多不同版本的构建工具，比如链接器和编译器。为了帮助管理这种复杂性，Bazel 提出了约束（constraints ）和平台（platforms）的概念。约束是构建或生产环境可能不同的维度，比如 CPU 架构、GPU 的存在或缺失，或者系统安装的编译器的版本。如第一章所述，平台是这些约束的指定选择集合，表示在某些环境中可用的特定资源。
将环境建模为平台有助于 Bazel 为构建操作自动选择适当的工具链。平台还可以与 config_setting 规则结合使用来编写可配置属性。
Bazel 认为平台可以扮演三个角色:
“注：这里 Host 平台只是平台扮演一个角色的阐述，跟实际编写 Bazel 规则没有关系。
toolchain规则里也只有对执行平台和目标平台的约束设置。
Bazel 支持以下针对平台的构建场景:
平台的可能选择空间是通过使用构建文件中的 constraint_setting 和 constraint_value 规则定义的。constraint_setting 创建一个新维度，可以说是一个约束值集合，constraint_value 为给定维度（constraint_setting）创建一个新值；它们一起有效地定义了枚举及其可能的值。简单来说，constraint_setting 和 constraint_value 就是一个单键多值的 map ，例如，下面的构建文件片段为系统的 glibc 版本引入了具有两个可能值的约束。
constraint_setting(name = "glibc_version")
constraint_value(
name = "glibc_2_25",
constraint_setting = ":glibc_version",
)
constraint_value(
name = "glibc_2_26",
constraint_setting = ":glibc_version",
)
约束及其值可以在工作区中的不同包之间定义。它们通过标签进行引用，并服从通常的可见性控制。如果可见性允许，你就可以通过定义自己的值来扩展现有的约束设置。
平台规则 `platform`[1] 引入了一个具有特定约束值选择的新平台。下面创建了一个名为 linux_x86 的平台，描述了在 glibc 版本为 2.25 的 x86_64 体系结构上运行 Linux 操作系统的任何环境。
platform(
name = "linux_x86",
constraint_values = [
"@platforms//os:linux",
"@platforms//cpu:x86_64",
":glibc_2_25",
],
)
注意，对于一个平台来说，同一个约束设置多个值是错误的，比如 glibc_2_25 和 glibc_2_26 不能同时设置，因为他们都属于 glibc_version 约束。
为了保持生态系统的一致性，Bazel 团队维护了一个存储库，其中包含最流行的 CPU 架构和操作系统的约束定义。这些都位于 https://github.com/bazelbuild/platforms。当然你也可以自己自定义。
Bazel 附带以下特殊的平台定义 :@local_config_platform//:host。会自动检测主机平台的值：表示 Bazel 运行的系统的平台。
你可以使用以下命令行标志为构建指定主机和目标平台:
--host_platform：默认为
@bazel_tools//platforms:host_platform--platforms：默认为
@bazel_tools//platforms:target_platform--platforms，默认是一个表示本地构建机器的平台，即由
@local_config_platform//:host 自动生成。在“前言”一章节中，可以知道平台可以实现混合语言项目的构建，而如果对每一种语言实现构建，则需要配置工具链以及实现工具链的平台约束设定。这样就可以将平台与工具链联合在一起了，原理类似依赖注入。
工具链是使用 toolchain[2] 规则定义的目标，该规则将工具链实现与工具链类型相关联。工具链类型是使用 tooclhain_type() 规则定义的目标(其实用一个字符串常量也可以替代)。工具链实现是一个目标，它通过列出作为工具链一部分的文件（例如，编译器和标准库）以及使用该工具链所需的代码来表示实际的工具链。工具链实现必须返回 ToolchainInfo Provider（Provider 可以认为就是一个函数的返回值），ToolchainInfo 存放着工具链相关配置信息，对于存放什么内容没有要求，即你可以定义任何你想要存放的信息。
任何定义工具链的人都需要声明一个 toolchain_type 目标，这是一个字符串标识，用来标志工具链类别，以避免在加载了多个语言规则的工作区中出现潜在的冲突。比如 Bazel 官方提供了一个 CPP 的标识：@bazel_tools//tools/cpp:toolchain_type，而 rules_go 提供了 @io_bazel_rules_go//go:toolchain 用以区分工具链类别。
对于 C++，cc_toolchain 规则即工具链实现，跟 Non-Platform 的工具链目标实现一致。当然你也可以使用任何返回 ToolchainInfo 的规则，而不仅仅是 cc_toolchain，比如可以通过 platform_common.ToolchainInfo 创建一个 ToolchainInfo，然后创建自己的工具链实现规则。
HELLOSDK = provider(
fields = {
"os": "The host OS the SDK was built for.",
"arch": "The host architecture the SDK was built for.",
"root_file": "A file in the SDK root directory",
"libs": ("List of pre-compiled .a files for the standard library " +
"built for the execution platform."),
"headers": ("List of .h files from pkg/include that may be included " +
"in assembly sources."),
"srcs": ("List of source files for importable packages in the " +
"standard library. Internal, vendored, and tool packages " +
"may not be included."),
"package_list": ("A file containing a list of importable packages " +
"in the standard library."),
"hello": "The hello binary file",
},
)
def _hello_toolchain_impl(ctx):
return [platform_common.ToolchainInfo(
sdk = ctx.attr.sdk,
cflags = ctx.attr.cflags,
)]
hello_toolchain = rule(
_hello_toolchain_impl,
attrs = {
"sdk": attr.label(
mandatory = True,
providers = [HELLOSDK],
cfg = "exec",
doc = "The SDK this toolchain is based on sdk",
),
"cflags": attr.string_list(),
},
doc = "Defines a hello toolchain based on SDK",
provides = [platform_common.ToolchainInfo],
)
工具链实现规则可以认为是面向对象中的类，我们可以 New 很多实例出来，这里 New 出来的就是很多不同平台架构或者不同版本的工具链了。完成工具链实例创建，就可以通过 native.toolchain 绑定工具链类型、目标平台、运行平台约束了。
用户通过在 WORKSPACE 文件中调用 `register_toolchains`[3] 函数或者在命令行中传递 --extra_toolchains 标志来注册他们想要使用的工具链。
最后，当 Bazel 开始构建时，它会检查执行和目标平台的约束条件。然后选择与这些约束兼容的一组合适的工具链。Bazel 将向请求它们的规则提供这些工具链的 ToolchainInfo 对象。
如果想了解 Bazel 如何选择或拒绝注册的工具链，可以使用 --toolchain_resolution_debug 标志来调试。
Bazel 的 C++ 规则使用平台来选择工具链，需要设置 --incompatible_enable_cc_toolchain_resolution，如果不设置，即使显示的在命令行加上--platforms也不起作用。
同样地，Platform + Toolchain 实现平台方式构建，官方文档也提供了一个样例，参见：https://docs.bazel.build/versions/master/toolchains.html 。总的步骤这里总结下：
ToolchainInfoxx_toolchain，比如
C++ 已经有了内置的
cc_toolchain，则无需第一步和这一步了，即不用自己手动去实现该规则，只需要配置
cc_toolchain 即可native.toolchain 关联工具链实现，并设定
target_compatible_with，与平台绑定以及工具链类型等，这里关联相关平台约束也需要创建。register_toolchains() 或者命令行指定注册
--extra_toolchains=--platforms= 就可以通过平台方式构建了这里同样跟 Non-Platform 方式一样，对于 C++，我们可以复用工具链的配置和 cc_toolchain 配置部分。工程上可以优化：
def generate_constraint_set_platform():
available = get_available_unique_platform_idetifier()
native.constraint_setting(
name = "platform",
visibility = ["//visibility:public"],
)
for item in available:
native.constraint_value(
name = item,
constraint_setting = ":platform",
visibility = ["//visibility:public"],
)
Non-Platform 可以批量声明
native.toolchain(
name = toolchain_name,
exec_compatible_with = [
"@platforms//cpu:%s" % bazel_exec_platform_info["cpu"],
"@platforms//os:%s" % bazel_exec_platform_info["os"],
],
target_compatible_with = [
"//platforms:%s" % platform,
],
toolchain = "//toolchains/cpp:%s" % cc_name,
toolchain_type = "@bazel_tools//tools/cpp:toolchain_type",
)
--incompatible_enable_cc_toolchain_resolution 启动平台方式设置我们也可以将其放入 .bazelrc 全局构建配置文件中，从而省去命令行键入：
build --incompatible_enable_cc_toolchain_resolution看完上述内容，你们掌握如何进行Bazel中的自定义工具链分析的方法了吗？如果还想学到更多技能或想了解更多相关内容，欢迎关注亿速云行业资讯频道，感谢各位的阅读！
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