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Android源代码仓库及其管理工具Repo分析

软件工程由于需要不断迭代开发,因此要对源代码进行版本管理。Android源代码工程(AOSP)也不例外,它采用Git来进行版本管理。AOSP作为一个大型开放源代码工程,由许许多多子项目组成,因此不能简单地用Git进行管理,它在Git的基础上建立了一套自己的代码仓库,并且使用工具Repo进行管理。工欲善其事,必先利其器。本文就对AOSP代码仓库及其管理工具repo进行分析,以便提高我们日常开发效率。

现代的代码版本管理工具,SVN和Git是最流行的。SVN是一种集中式的代码管理工具,需要有一个中心服务器,而Git是一种分布式的代码管理工具。不需要一个中心服务器。不需要中心服务器意味着在没有网络的情况下,Git也能进行版本管理。因此,单从这一点出发,Git就比SVN要方便很多。当然,Git和SVN相比,还有许多不同的理念设计,但是总的来说,Git越来越受到大家的青睐,尤其是在开源社区。君不见,Linux是采用Git进行版本管理,而越来越火的GitHub,提供也是Git代码管理服务。本文不打算分析Git与SVN的区别,以及Git的使用方法,不过强烈建议大家先去了解Git,然后再看下面的内容。这里推荐一本Git书籍《Pro Git》,它是GitHub的员工Scott Chacon撰写的,对Git的使用及其原理都介绍得非常详细和清晰。

前面提到,AOSP是由许许多项目组成的,例如,在Android 4.2中,就包含了329个项目,每一个项目都是一个独立的Git仓库。这意味着,如果我们要创建一个AOSP分支来做feature开发,那么就需要到每一个子项目去创建对应的分支。这显然不能手动地到每一个子项目里面去创建分支,必须要采用一种自动化的方式来处理。这些自动化处理工作就是由Repo工具来完成的。当然,Repo工具所负责的自动化工作不只是创建分支那么简单,查看分支状态、提交代码、更新代码等基础Git操作它都可以完成。

Repo工具实际上是由一系列的Python脚本组成的,这些Python脚本通过调用Git命令来完成自己的功能。比较有意思的是,组成Repo工具的那些Python脚本本身也是一个Git仓库。这个Git仓库在AOSP里面就称为Repo仓库。我们每次执行Repo命令的时候,Repo仓库都会对自己进行一次更新。

上面我们讨论的是Repo仓库,但是实际上我们执行Repo命令想操作的是AOSP。这就要求Repo命令要知道AOSP都包含有哪些子项目,并且要知道这些子项目的名称、仓库地址是什么。换句话说,就是Repo命令要知道AOSP所有子项目的Git仓库元信息。我们知道,AOSP也是不断地迭代法变化的,例如,它的每一个版本所包含的子项目可能都是不一样的。这意味着需要通过另外一个Git仓库来管理AOSP所有的子项目的Git仓库元信息。这个Git仓库在AOSP里面就称为Manifest仓库。

到目前为止,我们提到了三种类型的Git仓库,分别是Repo仓库、Manifest仓库和AOSP子项目仓库。Repo仓库通过Manifest仓库可以获得所有AOSP子项目仓库的元信息。有了这些元信息之后,我们就可以通过Repo仓库里面的Python脚本来操作AOSP的子项目。那么,Repo仓库和Manifest仓库又是怎么来的呢?答案是通过一个独立的Repo脚本来获取,这个Repo脚本位于AOSP的一个官方网站上,我们可以通过HTTP协议来下载。

现在,我们就通过一个图来来勾勒一下整个AOSP的Picture,它由Repo脚本、Repo仓库、Manifest仓库和AOSP子项目仓库组成,如图1所示:

图1 Repo脚本、Repo仓库、Manifest仓库和AOSP子项目仓库

接下来我们就看看上述脚本和仓库是怎么来的。

1. Repo脚本

官方网站可以知道,Repo脚本可以通过以下命令来获取:

$ curl http://commondatastorage.googleapis.com/git-repo-downloads/repo > ~/bin/repo
    $ chmod a+x ~/bin/repo

也就是可以通过curl工具从http://commondatastorage.googleapis.com/git-repo-downloads/repo获得,并且保存在文件~/bin/repo中。由于~/bin/repo是一个python脚本,我们通过chmod命令赋予它可执行的权限,以便接下来我们可以通过repo命令来运行它。

2. Repo仓库

我们下载好Repo脚本之后,要选通过以下命令来安装一个Repo仓库:

$ repo init -u https://android.googlesource.com/platform/manifest

这个命令实际上是包含了两个操作:安装Repo仓库和Manifest仓库。其中,Manifest仓库的地址由-u后来带的参数给出。这一小节我们先分析Repo仓库的安装过程,在接下来的第3小节中,再分析Manifest仓库的安装过程。

我们看看Repo脚本是如何执行repo init命令的:

def main(orig_args):
      repo_main, rel_repo_dir = _FindRepo()
      cmd, opt, args = _ParseArguments(orig_args)

      wrapper_path = os.path.abspath(__file__)
      my_main, my_git = _RunSelf(wrapper_path)

      if not repo_main:
        if opt.help:
          _Usage()
        if cmd == 'help':
          _Help(args)
        if not cmd:
          _NotInstalled()
        if cmd == 'init':
          if my_git:
            _SetDefaultsTo(my_git)
          try:
            _Init(args)
          except CloneFailure:
            ......
            sys.exit(1)
          repo_main, rel_repo_dir = _FindRepo()
        else:
          _NoCommands(cmd)

      if my_main:
        repo_main = my_main

      ver_str = '.'.join(map(str, VERSION))
      me = [repo_main,
            '--repo-dir=%s' % rel_repo_dir,
            '--wrapper-version=%s' % ver_str,
            '--wrapper-path=%s' % wrapper_path,
            '--']
      me.extend(orig_args)
      me.extend(extra_args)
      try:
        os.execv(repo_main, me)
      except OSError as e:
        ......
        sys.exit(148)

    if __name__ == '__main__':
      main(sys.argv[1:])

_FindRepo在从当前目录开始往上遍历直到根据目录。如果中间某一个目录下面存在一个.repo/repo目录,并且该.repo/repo存在一个main.py文件,那么就会认为当前是AOSP中执行Repo脚本,这时候它就会返回文件main.py的绝对路径和当前查找目录下的.repo子目录的绝对路径给调用者。在上述情况下,实际上是说明Repo仓库已经安装过了。

_FindRepo的实现如下所示:

repodir = '.repo'               # name of repo's private directory
    S_repo = 'repo'                 # special repo repository
    REPO_MAIN = S_repo + '/main.py' # main script

    def _FindRepo():
      """Look for a repo installation, starting at the current directory.
      """
      curdir = os.getcwd()
      repo = None

      olddir = None
      while curdir != '/' \
        and curdir != olddir \
        and not repo:
        repo = os.path.join(curdir, repodir, REPO_MAIN)
        if not os.path.isfile(repo):
          repo = None
          olddir = curdir
          curdir = os.path.dirname(curdir)
      return (repo, os.path.join(curdir, repodir))

_ParseArguments无非是对Repo的参数进行解析,得到要执行的命令及其对应的参数。例如,当我们调用"repo init -u https://android.googlesource.com/platform/manifest"的时候,就表示要执行的命令是init,这个命令后面跟的参数是"-u https://android.googlesource.com/platform/manifest"。同时,如果我们调用"repo sync",就表示要执行的命令是sync,这个命令没有参数。

_RunSelf检查Repo脚本所在目录是否存在一个Repo仓库,如果存在的话,就从该仓库克隆一个新的仓库到执行Repo脚本的目录来。实际上就是从本地克隆一个新的Repo仓库。如果不存在的话,那么就需要从远程地址克隆一个Repo仓库到本地来。这个远程地址是Hard Code在Repo脚本里面。

_RunSelf的实现如下所示:

def _RunSelf(wrapper_path):
      my_dir = os.path.dirname(wrapper_path)
      my_main = os.path.join(my_dir, 'main.py')
      my_git = os.path.join(my_dir, '.git')

      if os.path.isfile(my_main) and os.path.isdir(my_git):
        for name in ['git_config.py',
                     'project.py',
                     'subcmds']:
          if not os.path.exists(os.path.join(my_dir, name)):
            return None, None
        return my_main, my_git
      return None, None

从这里我们就可以看出,如果Repo脚本所在的目录存在一个Repo仓库,那么要满足以下条件:

(1). 存在一个.git目录;

(2). 存在一个main.py文件;

(3). 存在一个git_config.py文件;

(4). 存在一个project.py文件;

(5). 存在一个subcmds目录。

上述目录和文件实际上都是一个标准的Repo仓库所具有的。

我们再回到main函数中。如果调用_FindRepo得到的repo_main的值等于空,那么就说明当前目录还没有安装Repo仓库,这时候Repo后面所跟的参数只能是help或者init,否则的话,就会显示错误信息。如果Repo后面跟的参数是help,就打印出Repo脚本的帮助文档。

我们关注Repo后面跟的参数是init的情况。这时候看一下调用_RunSelf的返回值my_git是否不等于空。如果不等于空的话,那么就说明Repo脚本所在目录存一个Repo仓库,这时候就调用_SetDefaultsTo设置等一会要克隆的Repo仓库源。

_SetDefaultsTo的实现如下所示:

GIT = 'git'

    REPO_URL = 'https://gerrit.googlesource.com/git-repo'
    REPO_REV = 'stable'

    def _SetDefaultsTo(gitdir):
      global REPO_URL
      global REPO_REV

      REPO_URL = gitdir
      proc = subprocess.Popen([GIT,
                               '--git-dir=%s' % gitdir,
                               'symbolic-ref',
                               'HEAD'],
                              stdout = subprocess.PIPE,
                              stderr = subprocess.PIPE)
      REPO_REV = proc.stdout.read().strip()
      proc.stdout.close()

      proc.stderr.read()
      proc.stderr.close()

      if proc.wait() != 0:
        _print('fatal: %s has no current branch' % gitdir, file=sys.stderr)
        sys.exit(1)

如果Repo脚本所在目录不存在一个Repo仓库,那么默认就将https://gerrit.googlesource.com/git-repo设置为一会要克隆的Repo仓库源,并且要克隆的分支是stable。否则的话,就以该Repo仓库作为克隆源,并且以该Repo仓库的当前分支作为要克隆的分支。

从前面的分析就可以知道,当我们执行"repo init"命令的时候:

(1). 如果我们只是从网上下载了一个Repo脚本,那么在执行Repo命令的时候,就会从远程克隆一个Repo仓库到当前执行Repo脚本的目录来。

(2). 如果我们从网上下载的是一个带有Repo仓库的Repo脚本,那么在执行Repo命令的时候,就可以从本地克隆一个Repo仓库到当前执行Repo脚本的目录来。

我们再继续看main函数的实现,它接下来调用_Init在当前执行Repo脚本的目录下安装一个Repo仓库:

def _Init(args):
      """Installs repo by cloning it over the network.
      """
      opt, args = init_optparse.parse_args(args)
      ......

      url = opt.repo_url
      if not url:
        url = REPO_URL
        extra_args.append('--repo-url=%s' % url)

      branch = opt.repo_branch
      if not branch:
        branch = REPO_REV
        extra_args.append('--repo-branch=%s' % branch)

      ......

      if not os.path.isdir(repodir):
        try:
          os.mkdir(repodir)
        except OSError as e:
          ......
          sys.exit(1)

      _CheckGitVersion()
      try:
        if NeedSetupGnuPG():
          can_verify = SetupGnuPG(opt.quiet)
        else:
          can_verify = True

        dst = os.path.abspath(os.path.join(repodir, S_repo))
        _Clone(url, dst, opt.quiet)

        if can_verify and not opt.no_repo_verify:
          rev = _Verify(dst, branch, opt.quiet)
        else:
          rev = 'refs/remotes/origin/%s^0' % branch

        _Checkout(dst, branch, rev, opt.quiet)
      except CloneFailure:
        ......

如果我们在执行Repo脚本的时候,没有通过--repo-url和--repo-branch来指定Repo仓库的源地址和分支,那么就使用由REPO_URL和REPO_REV所指定的源地址和分支。从前面的分析可以知道,REPO_URL和REPO_REV要么指向远程地址https://gerrit.googlesource.com/git-repo和分支stable,要么指向Repo脚本所在目录的Repo仓库和该仓库的当前分支。

_Init函数继续检查当前执行Repo脚本的目录是否存在一个.repo目录。如果不存在的话,那么就新创建一个。接着是否需要验证等一会克隆回来的Repo仓库的GPG。如果需要验证的话,那么就会在调用_Clone函数来克隆好Repo仓库之后,调用_Verify函数来验证该Repo仓库的GPG。

最关键的地方就在于函数_Clone函数和_Checkout函数的调用,前者用来从url指定的地方克隆一个仓库到dst指定的地方来,实际上就是克隆到当前目录下的./repo/repo目录来,后者在克隆回来的仓库中将branch分支checkout出来。

函数_Clone的实现如下所示:

def _Clone(url, local, quiet):
      """Clones a git repository to a new subdirectory of repodir
      """
      try:
        os.mkdir(local)
      except OSError as e:
        _print('fatal: cannot make %s directory: %s' % (local, e.strerror),
               file=sys.stderr)
        raise CloneFailure()

      cmd = [GIT, 'init', '--quiet']
      try:
        proc = subprocess.Popen(cmd, cwd = local)
      except OSError as e:
        ......

      ......

      _InitHttp()
      _SetConfig(local, 'remote.origin.url', url)
      _SetConfig(local, 'remote.origin.fetch',
                        '+refs/heads/*:refs/remotes/origin/*')
      if _DownloadBundle(url, local, quiet):
        _ImportBundle(local)
      else:
        _Fetch(url, local, 'origin', quiet)

这个函数首先是调用"git init"在当前目录下的.repo/repo子目录初始化一个Git仓库,接着再调用_SetConfig函来设置该Git仓库的url信息等。再接着调用_DownloadBundle来检查指定的url是否存在一个clone.bundle文件。如果存在这个clone.bundle文件的话,就以它作为Repo仓库的克隆源。

函数_DownloadBundle的实现如下所示:

def _DownloadBundle(url, local, quiet):
      if not url.endswith('/'):
        url += '/'
      url += 'clone.bundle'

      ......

      if not url.startswith('http:') and not url.startswith('https:'):
        return False

      dest = open(os.path.join(local, '.git', 'clone.bundle'), 'w+b')
      try:
        try:
          r = urllib.request.urlopen(url)
        except urllib.error.HTTPError as e:
          if e.code in [403, 404]:
            return False
          ......
          raise CloneFailure()
        except urllib.error.URLError as e:
          ......
          raise CloneFailure()
        try:
          if not quiet:
            _print('Get %s' % url, file=sys.stderr)
          while True:
            buf = r.read(8192)
            if buf == '':
              return True
            dest.write(buf)
        finally:
          r.close()
      finally:
        dest.close()

Bundle文件是Git提供的一种机制,用来解决不能正常通过git、ssh和http等网络协议从远程地址克隆Git仓库的问题。简单来说,就是我们可以用"git bundle"命令来在一个Git仓库创建一个Bundle文件,这个Bundle文件就会包含Git仓库的提交历史。把这个Bundle文件通过其它方式拷贝到另一台机器上,就可以将它作为一个本地Git仓库来使用,而不用去访问远程网络。

回到函数_Clone中,如果存在对应的clone.bundle文件,并且能成功下载到该clone.bundle,接下来就调用函数_ImportBundle将它作为源仓库克隆为新的Repo仓库。函数_ImportBundle的实现如下所示:

def _ImportBundle(local):
      path = os.path.join(local, '.git', 'clone.bundle')
      try:
        _Fetch(local, local, path, True)
      finally:
        os.remove(path)

结合_Clone函数和_ImportBundle函数就可以看出,从clone.bundle文件克隆Repo仓库和从远程url克隆Repo仓库都是通过函数_Fetch来实现的。区别就在于调用函数_Fetch时指定的第三个参数,前者是已经下载到本地的一个clone.bundle文件路径,后者是origin(表示远程仓库名称)。

函数_Fetch的实现如下所示:

def _Fetch(url, local, src, quiet):
      if not quiet:
        _print('Get %s' % url, file=sys.stderr)

      cmd = [GIT, 'fetch']
      if quiet:
        cmd.append('--quiet')
        err = subprocess.PIPE
      else:
        err = None
      cmd.append(src)
      cmd.append('+refs/heads/*:refs/remotes/origin/*')
      cmd.append('refs/tags/*:refs/tags/*')

      proc = subprocess.Popen(cmd, cwd = local, stderr = err)
      if err:
        proc.stderr.read()
        proc.stderr.close()
      if proc.wait() != 0:
        raise CloneFailure()

函数_Fetch实际上就是通过"git fetch"从指定的仓库源克隆一个新的Repo仓库到当前目录下的.repo/repo子目录来。

注意,以上只是克隆好了一个Repo仓库,接下来还需要从这个Repo仓库checkout出一个分支来,才能正常工作。从Repo仓库checkout出一个分支是通过调用函数_Checkout来实现的:

def _Checkout(cwd, branch, rev, quiet):
      """Checkout an upstream branch into the repository and track it.
      """
      cmd = [GIT, 'update-ref', 'refs/heads/default', rev]
      if subprocess.Popen(cmd, cwd = cwd).wait() != 0:
        raise CloneFailure()

      _SetConfig(cwd, 'branch.default.remote', 'origin')
      _SetConfig(cwd, 'branch.default.merge', 'refs/heads/%s' % branch)

      cmd = [GIT, 'symbolic-ref', 'HEAD', 'refs/heads/default']
      if subprocess.Popen(cmd, cwd = cwd).wait() != 0:
        raise CloneFailure()

      cmd = [GIT, 'read-tree', '--reset', '-u']
      if not quiet:
        cmd.append('-v')
      cmd.append('HEAD')
      if subprocess.Popen(cmd, cwd = cwd).wait() != 0:
        raise CloneFailure()

要checkout出来的分支由参数branch指定。从前面的分析可以知道,如果当前执行的Repo脚本所在目录存在一个Repo仓库,那么参数branch描述的就是该仓库当前checkout出来的分支。否则的话,参数branch描述的就是从远程仓库克隆回来的"stable"分支。

需要注意的是,这里从仓库checkout出分支不是使用"git checkout"命令来实现的,而是通过更底层的Git命令"git update-ref"来实现的。实际上,"git checkout"命令也是通过"git update-ref"命令来实现的,只不过它进行了更高层的封装,更方便使用。如果我们去分析组成Repo仓库的那些Python脚本命令,就会发现它们基本上都是通过底层的Git命令来完成Git功能的。

3. Manifest仓库

我们接着再分析下面这个命令的执行:

repo init -u https://android.googlesource.com/platform/manifest

如前所述,这个命令安装好Repo仓库之后,就会调用该Repo仓库下面的main.py脚本,对应的文件为.repo/repo/main.py,它的入口函数的实现如下所示:

def _Main(argv):
      result = 0

      opt = optparse.OptionParser(usage="repo wrapperinfo -- ...")
      opt.add_option("--repo-dir", dest="repodir",
                     help="path to .repo/")
      ......

      repo = _Repo(opt.repodir)
      try:
        try:
          init_ssh()
          init_http()
          result = repo._Run(argv) or 0
        finally:
          close_ssh()
      except KeyboardInterrupt:
        ......
        result = 1
      except ManifestParseError as mpe:
        ......
        result = 1
      except RepoChangedException as rce:
        # If repo changed, re-exec ourselves.
        #
        argv = list(sys.argv)
        argv.extend(rce.extra_args)
        try:
          os.execv(__file__, argv)
        except OSError as e:
          ......
          result = 128

      sys.exit(result)

    if __name__ == '__main__':
      _Main(sys.argv[1:])

从前面的分析可以知道,通过参数--repo-dir传进来的是AOSP根目录下的.repo目录,这是一个隐藏目录,里面保存的是Repo仓库、Manifest仓库,以及各个AOSP子项目仓库。函数_Main首先是调用init_ssh和init_http来初始化网络环境,接着再调用前面创建的一个_Repo对象的成员函数_Run来解析要执行的命令,并且执行这个命令。

_Repo类的成员函数_Run的实现如下所示:

from subcmds import all_commands

    class _Repo(object):
      def __init__(self, repodir):
        self.repodir = repodir
        self.commands = all_commands
        # add 'branch' as an alias for 'branches'
        all_commands['branch'] = all_commands['branches']

      def _Run(self, argv):
        result = 0
        name = None
        glob = []

        for i in range(len(argv)):
          if not argv[i].startswith('-'):
            name = argv[i]
            if i > 0:
              glob = argv[:i]
            argv = argv[i + 1:]
            break
        if not name:
          glob = argv
          name = 'help'
          argv = []
        gopts, _gargs = global_options.parse_args(glob)

        ......

        try:
          cmd = self.commands[name]
        except KeyError:
          ......
          return 1

        cmd.repodir = self.repodir
        cmd.manifest = XmlManifest(cmd.repodir)

        ......

        try:
          result = cmd.Execute(copts, cargs)
        except DownloadError as e:
          ......
          result = 1
        except ManifestInvalidRevisionError as e:
          ......
          result = 1
        except NoManifestException as e:
          ......
          result = 1
        except NoSuchProjectError as e:
          ......
          result = 1
        finally:
          ......

        return result

Repo脚本能执行的命令都放在目录.repo/repo/subcmds中,该目录每一个python文件都对应一个Repo命令。例如,"repo init"表示要执行命令脚本是.repo/repo/subcmds/init.py。

_Repo类的成员函数_Run首先是在repo后面所带的参数中,不是以横线"-"开始的第一个选项,该选项就代表要执行的命令,该命令的名称就保存在变量name中。接着根据变量name的值在_Repo类的成员变量commands中找到对应的命令模块cmd,并且指定该命令模块cmd的成员变量repodir和manifest的值。命令模块cmd的成员变量repodir描述的就是AOSP的.repo目录,成员变量manifest指向的是一个XmlManifest对象,它描述的是AOSP的Repo仓库和Manifest仓库。

我们看看XmlManifest类的构造函数,它定义在文件.repo/repo/xml_manifest.py文件中:

class XmlManifest(object):
      """manages the repo configuration file"""

      def __init__(self, repodir):
        self.repodir = os.path.abspath(repodir)
        self.topdir = os.path.dirname(self.repodir)
        self.manifestFile = os.path.join(self.repodir, MANIFEST_FILE_NAME)
        ......

        self.repoProject = MetaProject(self, 'repo',
          gitdir   = os.path.join(repodir, 'repo/.git'),
          worktree = os.path.join(repodir, 'repo'))

        self.manifestProject = MetaProject(self, 'manifests',
          gitdir   = os.path.join(repodir, 'manifests.git'),
          worktree = os.path.join(repodir, 'manifests'))

        ......

XmlManifest作了描述了AOSP的Repo目录(repodir)、AOSP 根目录(topdir)和Manifest.xml文件(manifestFile)之外,还使用两个MetaProject对象描述了AOSP的Repo仓库(repoProject)和Manifest仓库(manifestProject)。

在AOSP中,每一个子项目(或者说仓库)都用一个Project对象来描述。Project类定义在文件.repo/repo/project.py文件中,用来封装对各个项目的基础Git操作,例如,对项目进行暂存、提交和更新等。它的构造函数如下所示:

class Project(object):
      def __init__(self,
                   manifest,
                   name,
                   remote,
                   gitdir,
                   worktree,
                   relpath,
                   revisionExpr,
                   revisionId,
                   rebase = True,
                   groups = None,
                   sync_c = False,
                   sync_s = False,
                   clone_depth = None,
                   upstream = None,
                   parent = None,
                   is_derived = False,
                   dest_branch = None):
        """Init a Project object.
        Args:
          manifest: The XmlManifest object.
          name: The `name` attribute of manifest.xml's project element.
          remote: RemoteSpec object specifying its remote's properties.
          gitdir: Absolute path of git directory.
          worktree: Absolute path of git working tree.
          relpath: Relative path of git working tree to repo's top directory.
          revisionExpr: The `revision` attribute of manifest.xml's project element.
          revisionId: git commit id for checking out.
          rebase: The `rebase` attribute of manifest.xml's project element.
          groups: The `groups` attribute of manifest.xml's project element.
          sync_c: The `sync-c` attribute of manifest.xml's project element.
          sync_s: The `sync-s` attribute of manifest.xml's project element.
          upstream: The `upstream` attribute of manifest.xml's project element.
          parent: The parent Project object.
          is_derived: False if the project was explicitly defined in the manifest;
                      True if the project is a discovered submodule.
          dest_branch: The branch to which to push changes for review by default.
        """
        self.manifest = manifest
        self.name = name
        self.remote = remote
        self.gitdir = gitdir.replace('\\', '/')
        if worktree:
          self.worktree = worktree.replace('\\', '/')
        else:
          self.worktree = None
        self.relpath = relpath
        self.revisionExpr = revisionExpr

        if   revisionId is None \
         and revisionExpr \
         and IsId(revisionExpr):
          self.revisionId = revisionExpr
        else:
          self.revisionId = revisionId

        self.rebase = rebase
        self.groups = groups
        self.sync_c = sync_c
        self.sync_s = sync_s
        self.clone_depth = clone_depth
        self.upstream = upstream
        self.parent = parent
        self.is_derived = is_derived
        self.subprojects = []

        self.snapshots = {}
        self.copyfiles = []
        self.annotations = []
        self.config = GitConfig.ForRepository(
                        gitdir = self.gitdir,
                        defaults =  self.manifest.globalConfig)

        if self.worktree:
          self.work_git = self._GitGetByExec(self, bare=False)
        else:
          self.work_git = None
        self.bare_git = self._GitGetByExec(self, bare=True)
        self.bare_ref = GitRefs(gitdir)
        self.dest_branch = dest_branch

        # This will be filled in if a project is later identified to be the
        # project containing repo hooks.
        self.enabled_repo_hooks = []

Project类构造函数的各个参数的含义见注释,这里为了方便描述,用中文描述一下:

manifest:指向一个XmlManifest对象,描述AOSP的Repo仓库和Manifest仓库元信息

name:项目名称

remote:描述项目对应的远程仓库元信息

gitdir:项目的Git仓库目录

worktree:项目的工作目录

relpath:项目的相对于AOSP根目录的工作目录

revisionExpr、revisionId、rebase、groups、sync_c、sync_s和upstream:每一个项目在.repo/repo/manifest.xml文件中都有对应的描述,这几个属性的值就来自于该manifest.xml文件对自己的描述的,它们的含义可以参考.repo/repo/docs/manifest-format.txt文件

parent:父项目

is_derived:如果一个项目含有子模块(也是一个Git仓库),那么这些子模块也会用一个Project对象来描述,这些Project的is_derived属性会设置为true

dest_branch:用来code review的分支

这里重点说一下项目的Git仓库目录和工作目录的概念。一般来说,一个项目的Git仓库目录(默认为.git目录)是位于工作目录下面的,但是Git支持将一个项目的Git仓库目录和工作目录分开来存放。在AOSP中,Repo仓库的Git目录(.git)位于工作目录(.repo/repo)下,Manifest仓库的Git目录有两份拷贝,一份(.git)位于工作目录(.repo/manifests)下,另外一份位于.repo/manifests.git目录,其余的AOSP子项目的工作目录和Git目录都是分开存放的,其中,工作目录位于AOSP根目录下,Git目录位于.repo/repo/projects目录下。

此外,每一个AOSP子项目的工作目录也有一个.git目录,不过这个.git目录是一个符号链接,链接到.repo/repo/projects对应的Git目录。这样,我们就既可以在AOSP子项目的工作目录下执行Git命令,也可以在其对应的Git目录下执行Git命令。一般来说,要访问到工作目录的命令(例如git status)需要在工作目录下执行,而不需要访问工作目录(例如git log)可以在Git目录下执行。

Project类有两个成员变量work_git和bare_git,它们指向的都是一个_GitGetByExec对象。用来封装对Git命令的执行。其中,前者在执行Git命令的时候,会将当前目录设置为项目的工作目录,而后者在执行的时候,不会设置当前目录,但是会将环境变量GIT_DIR的值设置为项目的Git目录,也就是.repo/projects目录下面的那些目录。通过这种方式,Project类就可以根据需要来在工作目录或者Git目录下执行Git命令。

回到XmlManifest类的构造函数中,由于Repo和Manifest也是属于Git仓库,所以我们也需要创建一个Project对象来描述它们。不过,由于它们是比较特殊的Git仓库(用来描述AOSP子项目元信息的Git仓库),所以我们就使用另外一个类型为MetaProject的对象来描述它们。MetaProject类是从Project类继承下来的,定义在project.py文件中,如下所示:

class MetaProject(Project):
      """A special project housed under .repo.
      """
      def __init__(self, manifest, name, gitdir, worktree):
        Project.__init__(self,
                         manifest = manifest,
                         name = name,
                         gitdir = gitdir,
                         worktree = worktree,
                         remote = RemoteSpec('origin'),
                         relpath = '.repo/%s' % name,
                         revisionExpr = 'refs/heads/master',
                         revisionId = None,
                         groups = None)

既然MetaProject类是从Project类继承下来的,那么它们的Git操作几乎都可以通过Project类来完成的。实际上,MetaProject类和Project类目前的区别不是太大,可以认为是基本相同的。使用MetaProject类来描述Repo仓库和Manifest仓库,主要是为了强调它们是用来描述AOSP子项目仓库的元信息的。

回到_Repo类的成员函数_Run中,创建好用来描述Repo仓库和Manifest仓库的XmlManifest对象之后,就开始执行跟在repo脚本后面的不带横线"-"的选项所表示的命令。在我们这个场景中,这个命令就是init,它对应的Python模块为.repo/repo/subcmds/init.py,入口函数为定义在该模块的Init类的成员函数Execute,它的实现如下所示:

class Init(InteractiveCommand, MirrorSafeCommand):
        ......

      def Execute(self, opt, args):
        ......

        self._SyncManifest(opt)
        self._LinkManifest(opt.manifest_name)

        ......

Init类的成员函数Execute主要就是调用另外两个成员函数_SyncManifest和_LinkManifest来完成克隆Manifest仓库的工作。

Init类的成员函数_SyncManifest的实现如下所示:

class Init(InteractiveCommand, MirrorSafeCommand):
      ......

      def _SyncManifest(self, opt):
        m = self.manifest.manifestProject
        is_new = not m.Exists

        if is_new:
            ......

          m._InitGitDir(mirror_git=mirrored_manifest_git)

          if opt.manifest_branch:
            m.revisionExpr = opt.manifest_branch
          else:
            m.revisionExpr = 'refs/heads/master
        else:
          if opt.manifest_branch:
            m.revisionExpr = opt.manifest_branch
          else:
            m.PreSync()

        ......

        if not m.Sync_NetworkHalf(is_new=is_new):
          ......
          sys.exit(1)

        if opt.manifest_branch:
          m.MetaBranchSwitch(opt.manifest_branch)
        ......

        m.Sync_LocalHalf(syncbuf)
        ......

        if is_new or m.CurrentBranch is None:
          if not m.StartBranch('default'):
            ......
            sys.exit(1)

Init类的成员函数_SyncManifest执行以下操作:

(1). 检查本地是否存在Manifest仓库,即检查用来描述Manifest仓库MetaProject对象m的成员变量mExists值是否等于true。如果不等于的话,那么就说明本地还没有安装过Manifest仓库。这时候就需要调用该MetaProject对象m的成员函数_InitGitDir来在.repo/manifests目录初始化一个Git仓库。

(2). 调用用来描述Manifest仓库MetaProject对象m的成员函数Sync_NetworkHalf来从远程仓库中克隆一个新的Manifest仓库到本地来,或者更新本地的Manifest仓库。这个远程仓库的地址即为在执行"repo init"命令时,通过-u指定的url,即https://android.googlesource.com/platform/manifest。

(3). 检查"repo init"命令后面是否通过-b指定要在Manifest仓库中checkout出来的分支。如果有的话,那么就调用用来描述Manifest仓库MetaProject对象m的成员函数MetaBranchSwitch做一些清理工作,以便接下来可以checkout到指定的分支。

(4). 调用用来描述Manifest仓库MetaProject对象m的成员函数Sync_LocaHalf来执行checkout分支的操作。注意,要切换的分支在前面已经记录在MetaProject对象m的成员变量revisionExpr中。

(5). 如果前面执行的是新安装Manifest仓库的操作,并且没有通过-b选项指定要checkout的分支,那么默认就checkout出一个default分支。

接下来,我们就主要分析MetaProject类的成员函数_InitGitDir、Sync_NetworkHalf和Sync_LocaHalf的实现。这几个函数实际上都是由MetaProject的父类Project来实现的,因此,下面我们就分析Project类的成员函数_InitGitDir、Sync_NetworkHalf和Sync_LocaHalf的实现。

Project类的成员函数_InitGitDir的成员函数的实现如下所示:

class Project(object):
      ......

      def _InitGitDir(self, mirror_git=None):
        if not os.path.exists(self.gitdir):
          os.makedirs(self.gitdir)
          self.bare_git.init()
          ......

Project类的成员函数_InitGitDir首先是检查项目的Git目录是否已经存在。如果不存在,那么就会首先创建这个Git目录,然后再调用成员变量bare_git所描述的一个_GitGetByExec对象的成员函数init来在该目录下初始化一个Git仓库。

_GitGetByExec类的成员函数init是通过另外一个成员函数getattr来实现的,如下所示:

class Project(object):
      ......

      class _GitGetByExec(object):
        ......

        def __getattr__(self, name):
          """Allow arbitrary git commands using pythonic syntax.

          This allows you to do things like:
            git_obj.rev_parse('HEAD')

          Since we don't have a 'rev_parse' method defined, the __getattr__ will
          run.  We'll replace the '_' with a '-' and try to run a git command.
          Any other positional arguments will be passed to the git command, and the
          following keyword arguments are supported:
            config: An optional dict of git config options to be passed with '-c'.

          Args:
            name: The name of the git command to call.  Any '_' characters will
                be replaced with '-'.

          Returns:
            A callable object that will try to call git with the named command.
          """
          name = name.replace('_', '-')
          def runner(*args, **kwargs):
            cmdv = []
            config = kwargs.pop('config', None)
            ......
            if config is not None:
              ......
              for k, v in config.items():
                cmdv.append('-c')
                cmdv.append('%s=%s' % (k, v))
            cmdv.append(name)
            cmdv.extend(args)
            p = GitCommand(self._project,
                           cmdv,
                           bare = self._bare,
                           capture_stdout = True,
                           capture_stderr = True)
            if p.Wait() != 0:
              ......
            r = p.stdout
            try:
              r = r.decode('utf-8')
            except AttributeError:
              pass
            if r.endswith('\n') and r.index('\n') == len(r) - 1:
              return r[:-1]
            return r
          return runner

从注释可以知道,_GitGetByExec类的成员函数getattr使用了一个trick,将_GitGetByExec类没有实现的成员函数间接地以属性的形式来获得,并且将该没有实现的成员函数的名称作为git的一个参数来执行。也就是说,当执行_GitGetByExec.init()的时候,实际上是透过成员函数getattr执行了一个"git init"命令。这个命令就正好是用来初始化一个Git仓库。

我们再来看Project类的成员函数Sync_NetworkHalf的实现:

class Project(object):
      ......

      def Sync_NetworkHalf(self,
          quiet=False,
          is_new=None,
          current_branch_only=False,
          clone_bundle=True,
          no_tags=False):
        """Perform only the network IO portion of the sync process.
           Local working directory/branch state is not affected.
        """
        if is_new is None:
          is_new = not self.Exists
        if is_new:
          self._InitGitDir()

        ......

        if not self._RemoteFetch(initial=is_new, quiet=quiet, alt_dir=alt_dir,
                                 current_branch_only=current_branch_only,
                                 no_tags=no_tags):
          return False

        ......

Project类的成员函数Sync_NetworkHalf主要执行以下的操作:

(1). 检查本地是否已经存在对应的Git仓库。如果不存在,那么就先调用另外一个成员函数_InitGitDir来初始化该Git仓库。

(2). 调用另外一个成员函籹_RemoteFetch来从远程仓库更新本地仓库。

Project类的成员函数_RemoteFetch的实现如下所示:

class Project(object):
      ......

      def _RemoteFetch(self, name=None,
                       current_branch_only=False,
                       initial=False,
                       quiet=False,
                       alt_dir=None,
                       no_tags=False):
        ......

        cmd = ['fetch']

        ......

        ok = False
        for _i in range(2):
          ret = GitCommand(self, cmd, bare=True, ssh_proxy=ssh_proxy).Wait()
          if ret == 0:
            ok = True
            break
          elif current_branch_only and is_sha1 and ret == 128:
            # Exit code 128 means "couldn't find the ref you asked for"; if we're in sha1
            # mode, we just tried sync'ing from the upstream field; it doesn't exist, thus
            # abort the optimization attempt and do a full sync.
            break
          time.sleep(random.randint(30, 45))

        ......

Project类的成员函数_RemoteFetch的核心操作就是调用"git fetch"命令来从远程仓库更新本地仓库。

接下来我们再看MetaProject类的成员函数Sync_LocaHalf的实现:

class Project(object):
      ......

      def Sync_LocalHalf(self, syncbuf):
        """Perform only the local IO portion of the sync process.
           Network access is not required.
        """
        ......

        revid = self.GetRevisionId(all_refs)

        ......

        self._InitWorkTree()
        head = self.work_git.GetHead()
        if head.startswith(R_HEADS):
          branch = head[len(R_HEADS):]
          try:
            head = all_refs[head]
          except KeyError:
            head = None
        else:
          branch = None

        ......

        if head == revid:
          # No changes; don't do anything further.
          #
          return

        branch = self.GetBranch(branch)

        ......

        if not branch.LocalMerge:
          # The current branch has no tracking configuration.
          # Jump off it to a detached HEAD.
          #
          syncbuf.info(self,
                       "leaving %s; does not track upstream",
                       branch.name)
          try:
            self._Checkout(revid, quiet=True)
          except GitError as e:
            syncbuf.fail(self, e)
            return
          ......
          return

        ......

这里我们只分析一种比较简单的情况,就是当前要checkout的分支是一个干净的分支,它没有做过修改,也没有设置跟踪远程分支。这时候Project类的成员函数_RemoteFetch的主要执行以下操作:

(1). 调用另外一个成员函数GetRevisionId获得即将要checkout的分支,保存在变量revid中。

(2). 调用成员变量work_git所描述的一个_GitGetByExec对象的成员函数GetHead获得项目当前checkout的分支,只存在变量head中。

(3). 如果即将要checkout的分支revid就是当前已经checkout分支,那么就什么也不用做。否则继续往下执行。

(4). 调用另外一个成员函数GetBranch获得用来描述当前分支的一个Branch对象。

(5). 如果上述Branch对象的属性LocalMerge的值等于None,也就是属于我们讨论的情况,那么就调用另外一个成员函数_Checkout真正执行checkout分支revid的操作。

如果要checkout的分支revid不是一个干净的分支,也就是它正在跳踪远程分支,并且在本地做过提交,这些提交又没有上传到远程分支去,那么就需要执行一些merge或者rebase的操作。不过无论如何,这些操作都是通过标准的Git命令来完成的。

我们接着再看Project类的成员函数_Checkout的实现:

class Project(object):
      ......

      def _Checkout(self, rev, quiet=False):
        cmd = ['checkout']
        if quiet:
          cmd.append('-q')
        cmd.append(rev)
        cmd.append('--')
        if GitCommand(self, cmd).Wait() != 0:
          if self._allrefs:
            raise GitError('%s checkout %s ' % (self.name, rev))

Project类的成员函数_Checkout的实现很简单,它通过GitCommand类构造了一个"git checkout"命令,将参数rev描述的分支checkout出来。

至此,我们就将Manifest仓库从远程地址https://android.googlesource.com/platform/manifest克隆到本地来了,并且checkout出了指定的分支。回到Init类的成员函数Execute中,它接下来还要调用另外一个成员函数_LinkManifest来执行一个符号链接的操作。

Init类的成员函数_LinkManifest的实现如下所示:

class Init(InteractiveCommand, MirrorSafeCommand):
      ......

      def _LinkManifest(self, name):
        if not name:
          print('fatal: manifest name (-m) is required.', file=sys.stderr)
          sys.exit(1)

        try:
          self.manifest.Link(name)
        except ManifestParseError as e:
          print("fatal: manifest '%s' not available" % name, file=sys.stderr)
          print('fatal: %s' % str(e), file=sys.stderr)
          sys.exit(1)

参数name的值一般就等于"default.xml",表示Manifest仓库中的default.xml文件,Init类的成员函数_LinkManifest通过调用成员变量manifest所描述的一个XmlManifest对象的成员函数Link来执行符号链接的操作,它定义在文件.repo/repo/xml_manifest.py文件,它的实现如下所示:

class XmlManifest(object):
      """manages the repo configuration file"""
      ......

      def Link(self, name):
        """Update the repo metadata to use a different manifest.
        """
        ......

        try:
          if os.path.lexists(self.manifestFile):
            os.remove(self.manifestFile)
          os.symlink('manifests/%s' % name, self.manifestFile)
        except OSError as e:
          raise ManifestParseError('cannot link manifest %s: %s' % (name, str(e)))

XmlManifest类的成员变量manifestFile的值等于$(AOSP)/.repo/manifest.xml,通过调用os.symlink就将它符号链接至$(AOSP)/.repo/manifests/文件去。这样无论Manifest仓库中用来描述AOSP子项目的xml文件是什么名称,都可以统一通过$(AOSP)/.repo/manifest.xml文件来访问。

前面提到,Manifest仓库中用来描述AOSP子项目的xml文件名称默认就为default.xml,它的内容如下所示:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <manifest>

      <remote  name="aosp"
               fetch=".."
               review="https://android-review.googlesource.com/" />
      <default revision="refs/tags/android-4.2_r1"
               remote="aosp"
               sync-j="4" />

      <project path="build" name="platform/build" >
        <copyfile src="core/root.mk" dest="Makefile" />
      </project>
      <project path="abi/cpp" name="platform/abi/cpp" />
      <project path="bionic" name="platform/bionic" />
      ......

    </manifest>

关于该xml文件的详细描述可以参考.repo/repo/docs/manifest-format.txt文件。一般来说,该xml包含有四种类型的标签:

remote:用来指定远程仓库信息。属性name描述的是一个远程仓库的名称,属性fetch用作项目名称的前缘,在构造项目仓库远程地址时使用到,属性review描述的是用作code review的server地址。

default:当project标签没有指定default标签的属性时,默认就使用在default标签列出的属性。属性revision描述的是项目默认检出的分支,属性remote描述的是默认使用的远程仓库名称,必须要对应的remote标签的name属性值,属性sync-j描述的是从远程仓库更新项目时使用的并行任务数。

project:每一个AOSP子项目在这里都对应有一个projec标签,用来描述项目的元信息。属性path描述的是项目相对于远程仓库URL的路径,属性name描述的是项目的名称,也是相对于 AOSP根目录的目录名称。例如,如果远程仓库URL为https://android.googlesource.com/platform,那么AOSP子项目bionic对应的远程仓库URL就为https://android.googlesource.com/platform/bionic,并且它的工作目录位于$(AOSP)/bionic。

copyfile:作为project的子标签,表示要将从远程仓库更新回来的文件拷贝到指定的另外一个文件去。

至些,我们就分析完成Manifest仓库的克隆过程了。在此基础上,我们再分析AOSP子项目仓库的克隆过程或者针对AOSP子项目的各种Repo命令就容易多了。

4. AOSP子项目仓库

执行完成repo init命令之后,我们就可以继续执行repo sync命令来克隆或者同步AOSP子项目了:

$ repo sync

与repo init命令类似,repo sync命令的执行过程如下所示:

1. Repo脚本找到Repo仓库里面的main.py文件,并且执行它的入口函数_Main;

2. Repo仓库里面的main.py文件的入口函数_Main调用_Repo类的成员函数_Run对Repo脚本传递进来的参数进行解析;

3. _Repo类的成员函数_Run解析参数发现要执行的命令是sync,于是就在subcmds目录中找到一个名称为sync.py的文件,并且调用定义在它里面的一个名称为Sync的类的成员函数Execute;

4. Sync类的成员函数Execute解析Manifest仓库的default.xml文件,并且克隆或者同步出在default.xml文件里面列出的每一个AOSP子项目。

在第3步中,Repo仓库的每一个Python文件是如何与一个Repo命令关联起来的呢?原来在Repo仓库的subcmds目录中,有一个init.py文件,每当subcmds被import时,定义在它里面的命令就会被执行,如下所示:

all_commands = {}

    my_dir = os.path.dirname(__file__)
    for py in os.listdir(my_dir):
      if py == '__init__.py':
        continue

      if py.endswith('.py'):
        name = py[:-3]
        clsn = name.capitalize()
        while clsn.find('_') > 0:
          h = clsn.index('_')
          clsn = clsn[0:h] + clsn[h + 1:].capitalize()

        mod = __import__(__name__,
                         globals(),
                         locals(),
                         ['%s' % name])
        mod = getattr(mod, name)
        try:
          cmd = getattr(mod, clsn)()
        except AttributeError:
          raise SyntaxError('%s/%s does not define class %s' % (
                             __name__, py, clsn))

        name = name.replace('_', '-')
        cmd.NAME = name
        all_commands[name] = cmd

init.py会列出subcmds目录中的所有Python文件(除了init.py),并且里面找到对应的类,然后再创建这个类的一个对象,并且以文件名为关键字将该对象保存在全局变量all_commands中。例如,对于sync.py文件,它的文件名称去掉后缀名后为sync,再将sync的首字母大写,得到Sync。也就是说,sync.py需要定义一个Sync类,并且这个类需要直接或者间接地从Command类继承下来。Command类有一个成员函数Execute,它的各个子类需要对它进行重写,以实现各自的功能。

_Repo类的成员函数_Run就是通过subcmds模块里面的全局变量all_commands,并且根据Repo脚本传进行来的第一个不带横线"-"的参数来找到对应的Command对象,然后调用它的成员函数Execute的。

Sync类的成员函数Execute的实现如下所示:

class Sync(Command, MirrorSafeCommand):
      ......

      def Execute(self, opt, args):
        ......

        mp = self.manifest.manifestProject
        ......

        if not opt.local_only:
          mp.Sync_NetworkHalf(quiet=opt.quiet,
                              current_branch_only=opt.current_branch_only,
                              no_tags=opt.no_tags)
        ......

        if mp.HasChanges:
          ......
          mp.Sync_LocalHalf(syncbuf)
          ......

        all_projects = self.GetProjects(args,
                                        missing_ok=True,
                                        submodules_ok=opt.fetch_submodules)
        ......

        if not opt.local_only:
          to_fetch = []
          ......
          to_fetch.extend(all_projects)
          to_fetch.sort(key=self._fetch_times.Get, reverse=True)

          fetched = self._Fetch(to_fetch, opt)
          ......

          if opt.network_only:
            # bail out now; the rest touches the working tree
            return

          # Iteratively fetch missing and/or nested unregistered submodules
          while True:
            ......
            all_projects = self.GetProjects(args,
                                            missing_ok=True,
                                            submodules_ok=opt.fetch_submodules)
            missing = []
            for project in all_projects:
              if project.gitdir not in fetched:
                missing.append(project)
            if not missing:
              break
            ......
            fetched.update(self._Fetch(missing, opt))

        if self.UpdateProjectList():
          sys.exit(1)

        ......

        for project in all_projects:
          ......
          if project.worktree:
            project.Sync_LocalHalf(syncbuf)

        ......

Sync类的成员函数Execute的核以执行流程如下所示:

(1). 获得用来描述Manifest仓库的MetaProject对象mp。

(2). 如果在执行repo sync命令时,没有指定--local-only选项,那么就调用MetaProject对象mp的成员函数Sync_NetworkHalf从远程仓库下载更新本地Manifest仓库。

(3). 如果Mainifest仓库发生过更新,那么就调用MetaProject对象mp的成员函数Sync_LocalHalf来合并这些更新到本地的当前分支来。

(4). 调用Sync的父类Command的成员函数GetProjects获得由Manifest仓库的default.xml文件定义的所有AOSP子项目信息,或者由参数args所指定的AOSP子项目的信息。这些AOSP子项目信息都是通过Project对象来描述,并且保存在变量all_projects中。

(5). 如果在执行repo sync命令时,没有指定--local-only选项,那么就对保存在变量all_projects中的AOSP子项目进行网络更新,也就是从远程仓库中下载更新到本地仓库来,这是通过调用Sync类的成员函数_Fetch来完成的。Sync类的成员函数_Fetch实际上又是通过调用Project类的成员函数Sync_NetworkHalf来将远程仓库的更新下载到本地仓库来的。

(6). 由于AOSP子项目可能会包含有子模块,因此当对它们进行了远程更新之后,需要检查它们是否包含有子模块。如果包含有子模块,并且执行repo sync脚本时指定有--fetch-submodules选项,那么就需要对AOSP子项目的子模块进行远程更新。调用Sync的父类Command的成员函数GetProjects的时候,如果将参数submodules_ok的值设置为true,那么得到的AOSP子项目列表就包含有子模块。将这个AOSP子项目列表与之前获得的AOSP子项目列表fetched进行一个比较,就可以知道有哪些子模块是需要更新的。需要更新的子模块都保存在变量missing中。由于子模块也是用Project类来描述的,因此,我们可以像远程更新AOSP子项目一样,调用Sync类的成员函数_Fetch来更新它们的子模块。

(7). 调用Sync类的成员函数UpdateProjectList更新$(AOSP)/.repo目录下的project.list文件。$(AOSP)/.repo/project.list记录的是上一次远程同步后所有的AOSP子项目名称。以后每一次远程同步之后,Sync类的成员函数UpdateProjectList就会通过该文件来检查是否存在某些AOSP子项目被删掉了。如果存在这样的AOSP子项目,并且这些AOSP子项目没有发生修改,那么就会将它们的工作目录删掉。

(8). 到目前为止,Sync类的成员函数对AOSP子项目所做的操作仅仅是下载远程仓库的更新到本地来,但是还没有将这些更新合并到本地的当前分支来,因此,这时候就需要调用Project类的成员函数Sync_LocalHalf来执行合并更新的操作。

从上面的步骤可以看出,init sync命令的核心操作就是收集每一个需要同步的AOSP子项目所对应的Project对象,然后再调用这些Project对象的成员函数Sync_NetwokHalft和Sync_LocalHalf进行同步。关于Project类的成员函数Sync_NetwokHalft和Sync_LocalHalf,我们在前面分析Manifest仓库的克隆过程时,已经分析过了,它们无非就是通过git fetch、git rebase或者git merge等基本Git命令来完成自己的功能。

以上我们分析的就是AOSP子项目仓库的克隆或者同步过程,为了更进一步加深对Repo仓库的理解,接下来我们再分析另外一个用来在AOSP上创建Topic的命令repo start。

5. 在AOSP上创建Topic

在Git的世界里,分支(branch)是一个很核心的概念。Git鼓励你在修复Bug或者开发新的Feature时,都创建一个新的分支。创建Git分支的代价是很小的,而且速度很快,因此,不用担心创建Git分支是一件不讨好的事情,而应该尽可能多地使用分支。

同样的,我们下载好AOSP代码之后,如果需要在上面进行修改,或者增加新的功能,那么就要在新的分支上面进行。Repo仓库提供了一个repo start命令,用来在AOSP上创建分支,也称为Topic。这个命令的用法如下所示:

$ repo start BRANCH_NAME [PROJECT_LIST]

参数BRANCH_NAME指定新的分支名称,后面的PROJECT_LIST是可选的。如果指定了PROJECT_LIST,就表示只对特定的AOSP子项目创建分支,否则的话,就对所有的AOSP子项目创建分支。

根据前面我们对repo sync命令的分析可以知道,当我们执行repo start命令的时候,最终定义在Repo仓库的subcmds/start.py文件里面的Start类的成员函数Execute会被调用,它的实现如下所示:

class Start(Command):
      ......

      def Execute(self, opt, args):
        ......

        nb = args[0]
        if not git.check_ref_format('heads/%s' % nb):
          print("error: '%s' is not a valid name" % nb, file=sys.stderr)
          sys.exit(1)

        err = []
        projects = []
        if not opt.all:
          projects = args[1:]
          if len(projects) < 1:
            print("error: at least one project must be specified", file=sys.stderr)
            sys.exit(1)

        all_projects = self.GetProjects(projects)

        pm = Progress('Starting %s' % nb, len(all_projects))
        for project in all_projects:
          pm.update()
          ......
          if not project.StartBranch(nb):
            err.append(project)
        pm.end()

        ......

参数args[0]保存的是要创建的分支的名称,参数args[1:]保存的是要创建分支的AOSP子项目名称列表,Start类的成员函数Execute分别将它们保存变量nb和projects中。

Start类的成员函数Execute接下来调用父类Command的成员函数GetProjects,并且以变量projects为参数,就可以获得所有需要创建新分支nb的AOSP子项目列表all_projects。在all_projects中,每一个AOSP子项目都用一个Project对象来描述。

最后,Start类的成员函数Execute就遍历all_projects里面的每一个Project对象,并且调用它们的成员函数StartBranch来执行创建新分支的操作。

Project类的成员函数StartBranch的实现如下所示:

class Project(object):
      ......

      def StartBranch(self, name):
        """Create a new branch off the manifest's revision.
        """
        head = self.work_git.GetHead()
        if head == (R_HEADS + name):
          return True

        all_refs = self.bare_ref.all
        if (R_HEADS + name) in all_refs:
          return GitCommand(self,
                            ['checkout', name, '--'],
                            capture_stdout = True,
                            capture_stderr = True).Wait() == 0

        branch = self.GetBranch(name)
        branch.remote = self.GetRemote(self.remote.name)
        branch.merge = self.revisionExpr
        revid = self.GetRevisionId(all_refs)

        if head.startswith(R_HEADS):
          try:
            head = all_refs[head]
          except KeyError:
            head = None

        if revid and head and revid == head:
          ref = os.path.join(self.gitdir, R_HEADS + name)
          try:
            os.makedirs(os.path.dirname(ref))
          except OSError:
            pass
          _lwrite(ref, '%s\n' % revid)
          _lwrite(os.path.join(self.worktree, '.git', HEAD),
                  'ref: %s%s\n' % (R_HEADS, name))
          branch.Save()
          return True

        if GitCommand(self,
                      ['checkout', '-b', branch.name, revid],
                      capture_stdout = True,
                      capture_stderr = True).Wait() == 0:
          branch.Save()
          return True
        return False

Project类的成员函数StartBranch的执行过程如下所示:

(1). 获得项目的当前分支head,这是通过调用Project类的成员函数GetHead来实现的。

(2). 项目当前的所有分支保存在Project类的成员变量bare_ref所描述的一个GitRefs对象的成员变量all中。如果要创建的分支name已经项目的一个分支,那么就直接通过GitCommand类调用git checkout命令来将该分支检出即可,而不用创建新的分支。否则继续往下执行。

(3). 创建一个Branch对象来描述即将要创建的分支。Branch类的成员变量remote描述的分支所要追踪的远程仓库,另外一个成员变量merge描述的是分支要追踪的远程仓库的分支。这个要追踪的远程仓库分支由Manifest仓库的default.xml文件描述,并且保存在Project类的成员变量revisionExpr中。

(4). 调用Project类的成员函数GetRevisionId获得项目要追踪的远程仓库分支的sha1值,并且保存在变量revid中。

(5). 由于新创建的分支name需要追踪的远程仓库分支为revid,因此如果项目的当前分支head刚好就是项目要追踪的远程仓库分支revid,那么创建新分支name就变得很简单,只要在项目的Git目录(位于.repo/projects目录下)下的refs/heads子目录以name名称创建一个文件,并且往这个文件写入写入revid的值,以表明新分支name是在要追踪的远程分支revid的基础上创建的。这样的一个简单的Git分支就创建完成了。不过我们还要修改项目工作目录下的.git/HEAD文件,将它的内容写为刚才创建的文件的路径名称,这样才能将项目的当前分支切换为刚才新创建的分支。从这个过程就可以看出,创建的一个Git分支,不过就是创建一个包含一个sha1值的文件,因此代价是非常小的。如果项目的当前分支head刚好不是项目要追踪的远程仓库分支revid,那么就继续往下执行。

(6). 执行到这里的时候,就表明我们要创建的分支不存在,并且我们需要在一个不是当前分支的分支的基础上创建该新分支,这时候就需要通过调用带-b选项的git checkout命令来完成创建新分支的操作了。选项-b后面的参数就表明要在哪一个分支的基础上创建分支。新的分支创建出来之后,还需要将它的文件拷贝到项目的工作目录去。

至此,我们就分析完成在AOSP上创建新分支的过程了,也就是repo start命令的执行过程。更多的repo命令,例如repo uplad、repo diff和repo status等,可以以参考官方文档http://source.android.com/source/using-repo.html,它们的执行过程和我们前面分析repo sync、repo start都是类似,不同的是它们执行其它的Git命令。有兴趣的小伙伴自己尝试自己去分析一下。更多的知识分享,请关注老罗的新浪微博:http://weibo.com/shengyangluo

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