JAL-3562 exclude testNG groups from a build via -PtestngExcludedGroups=Not-bamboo
[jalview.git] / doc / building.md
1 # Building Jalview from Source
2
3 ## tl;dr
4
5 ```
6 # download
7 git clone http://source.jalview.org/git/jalview.git
8 # compile
9 cd jalview
10 gradle shadowJar
11 # run
12 java -jar build/libs/jalview-all-11.jar
13
14 # and/or create launcher
15 gradle getdown
16 # use launcher
17 cd getdown/files
18 java -jar getdown-launcher.jar . jalview
19 ```
20
21
22 ## Setting up
23
24 The method here is described in terms of using a command line.  You can easily do this on linux or in a Terminal window in macOS.  You can do it in Windows.
25
26 * Java 11 compliant JDK
27 * gradle 5.2 or above
28 * git
29
30 > The versions and installation methods here are just suggestions (which we have tested 
31 so are known to work).  If you need or wish to use different implementations (particularly 
32 you might need a bespoke JDK if you are on an exotic architecture) then the general 
33 build instructions should work with any gradle 5+.  You should be able to compile the 
34 bytecode with any JDK Java 11+.  The resulting bytecode (in particular the shadow jar) 
35 should be runnable in any JRE Java 1.8+.  Remember that because Jalview and the getdown launcher 
36 are Java bytecode you can build on one system where you might have gradle, and run 
37 on another where you don't (JRE 1.8+ required).
38
39 ### Java 11 compliant JDK
40
41 #### All platforms
42 We recommend obtaining an OpenJDK JDK 11 (since 11 is the long term support release) from AdoptOpenJDK: <https://adoptopenjdk.net/?variant=openjdk11&jvmVariant=hotspot>, either the *Installer* or `.zip`/`.tar.gz` variants whichever you prefer (if you're not sure, choose the *Installer*).
43
44 >##### Alternative/CLI install of AdoptOpenJDK 11
45 >
46 >You can also install adoptopenjdk11 using either `brew` (macOS), `choco` (Windows)
47 (see the section on `gradle` and `git` for more informaiton on `brew` and `choco`) 
48 or `yum` or `apt` (Linux):
49 >
50 >###### alternative for MacOS and Homebrew
51 >```
52 >brew tap adoptopenjdk/openjdk
53 >brew cask install adoptopenjdk11
54 >```
55 >
56 >###### alternative for Windows and Chocolatey
57 >```
58 >choco install adoptopenjdk11
59 >```
60 >
61 >###### alternative for Linux with yum/apt
62 >
63 >see <https://adoptopenjdk.net/installation.html#linux-pkg>
64
65
66 ### gradle and git
67 You should be able to install the latest (or sufficiently recent) versions of gradle and git using your OS package manager.
68
69 #### MacOS
70 we recommend using `brew`, which can be installed following the instructions at <https://brew.sh/>.
71 After installing `brew`, open a Terminal window and type in (using an Administrator privileged user):
72
73 ```bash
74 brew install gradle git
75 ```
76
77 or if you aready have them installed but need to upgrade the version:
78
79 ```bash
80 brew upgrade gradle git
81 ```
82
83 #### Windows
84
85 we suggest using the **Chocolatey** package manager.  See install instructions at <https://chocolatey.org/>, and you will just need
86
87 ```bash
88 choco install gradle
89 choco install git
90 ```
91
92 Alternatively, you could install a real `bash` shell and install both `gradle` and `git` through `apt-get`.
93 See <https://devblogs.microsoft.com/commandline/bash-on-ubuntu-on-windows-download-now-3/> 
94 for how to install the ubuntu bash shell in Windows 10.
95
96 Another alternative would be to install them separately. For `gradle` follow the instructions at <https://gradle.org/install/>, and for `git` here are a couple of suggestions: Git for Windows <https://gitforwindows.org/>.
97 Getting the individual installs working together on the command line will be trickier 
98 so we recommend using Chocolatey or bash.
99
100
101 #### Linux
102 this will depend on which distribution you're using.
103
104 ##### For *Debian* based distributions (e.g. Mint, Ubuntu, Debian)
105 run
106
107 ```bash
108  sudo apt-get install gradle git
109 ```
110
111 ##### for RPM-based distributions (e.g. Fedora, CentOS, RedHat)
112 run
113
114 ```bash
115 sudo yum install gradle git
116 ```
117
118 If you have some other version of linux you'll probably be able to work it out!
119
120
121
122
123 ## Downloading the Jalview source tree
124
125 This can be done with `git`.
126 On the command line, change directory to where you want to download Jalview's build-tree 
127 top level directory.  Then run
128
129 ```bash
130 git clone http://source.jalview.org/git/jalview.git
131 ```
132
133 You'll get some progress output and after a minute or two you should have the full 
134 Jalview build-tree in the folder `jalview`.
135
136 ### What's in the source tree?
137
138 Jalview is a mature product with its codebase going back many years.  As such it doesn't 
139 have a folder structure that most new gradle projects would have, so you might not 
140 find everything in the place you might expect.  Here's a brief description of what 
141 you might find in the main folders under the `jalview` tree.
142
143 Within the `jalview` folder you will find (of possible interest):
144
145   dir/ or file       | contains                                                   
146 ---------------------|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
147  `bin/`              | used by eclipse for compiled classes -- no need to touch this
148  `build/`            | the gradle build dir
149  `classes/`          | contains the compiled Java classes for the Jalview application
150  `dist/`             | assembled `.jar` files needed to run Jalview application
151  `examples/`         | example input files usable by Jalview
152  `getdown/`          | the libraries used by the Javliew launcher (getdown)
153  `getdown/src/`      | our modified source for `getdown`
154  `getdown/website/`  | the assembled "download" folder used by getdown for downloads/upgrades
155  `getdown/files/`    | the minimal fileset to launch the Jalview launcher, which can then download the rest of the Jalview application
156  `help/`             | the help documents
157  `j8lib/`            | libraries needed to run Jalview under Java 1.8
158  `j11lib/`           | libraries needed to run Jalivew under Java 11
159  `resource/`         | non-java resources used in the Jalview application
160  `src/`              | the Jalview application source `.java` files
161  `test/`             | Test class source files
162  `utils/`            | helper applications used in the build process
163  `utils/install4j/`  | files used by the packaging tool, install4j
164  `build.gradle`      | the build file used by gradle
165  `gradle.properties` | configurable properties for the build process
166
167 Note that you need a Java 11 JDK to compile Jalview whether your target build is Java 1.8 or Java 11.
168
169
170 ## Building Jalview
171
172 You will need to have the Java 11 `javac` in your path, or alternatively you can configure 
173 gradle to know where this is by putting
174
175 ```
176 org.gradle.java.home=/path_to_jdk_directory
177 ```
178 in the `gradle.properties` file.
179
180 > *You may want to see some of the other properties you can change at the end of this document.*
181
182 ### Minimal Jalview Build
183
184 To compile the necessary class files, just run
185
186 ```bash
187 gradle compileJava
188 ```
189 to compile the classes into the `classes` folder.
190 You should now be able to run the Jalview application directly with
191
192 ```bash
193 java -cp "classes:resources:help:j11lib/*" jalview.bin.Jalview
194 ```
195
196 You can also run with an automatic large memory setting (which will set the maximum 
197 memory heap of the Jalview JVM to 90% of your local physical memory) and docked icon setting 
198 (if possible in your OS) with
199
200 ```bash
201 java -cp "classes:resources:help:j11lib/*" jalview.bin.Launcher
202 ```
203
204 >*You must use just "`j11lib/*`" and not "`j11lib/*.jar`" as this is a special Java 
205 classpath argument wildcard interpreted by `java`, **not** a shell expansion wildcard interpreted 
206 by the shell.*
207
208 Note that `jalview.bin.Launcher` is a simplified launcher class that re-launches `jalview.bin.Jalview` 
209 with the same JRE (*not* the same JVM instance), classpath and arguments, but with an automatically determined `-Xmx...` 
210 memory setting if one hasn't been provided.
211
212 ### Jalview in a Jar File
213
214 To package the `classes`, `resources`, and `help` into one jar, you can run
215
216 ```bash
217 gradle jar
218 ```
219 which assembles the Jalview classes and resources into `dist/jalview.jar`
220
221 To run this, use
222
223 ```bash
224 java -cp "dist/jalview.jar:j11lib/*" jalview.bin.Jalview
225 ```
226
227 ### Distributed Jar Files
228
229 To simplify this, all required `.jar` files can be assembled into the `dist` folder 
230 using
231
232 ```bash
233 gradle makeDist
234 ```
235 which puts all required jar files into `dist` so you can run with
236
237 ```bash
238 java -cp "dist/*" jalview.bin.Jalview
239 ```
240
241 ### Single *shadow* Jar File
242
243 The shadow jar file is a single `.jar` that contains all required classes and resources from `jalview.jar` 
244 and all of the supporting libraries in `j11lib/*.jar` merged into one `.jar` archive 
245 file.  A default launching class (`MAIN-CLASS: jalview.bin.Launcher`) is specified in the `.jar` 
246 manifest file (`META/MANIFEST.MF`) so a start class doesn't need to be specified.
247
248 Build the shadow jar file in `build/lib/jalview-all-11.jar` with
249
250 ```bash
251 gradle shadowJar
252 ```
253 and run it with
254
255 ```bash
256 java -jar build/lib/jalview-all-11.jar
257 ```
258
259 Because no arguments are required, most OSes will associate a `.jar` file with the 
260 `java` application (if this has been installed through the OS and not just a local 
261 unzip) as a `-jar` argument so you may find you can launch `jalview-all-11.jar` 
262 just by double-clicking on it)!
263
264 > The `shadowJar` task is not a requirement for any other task, so to build the shadow 
265 jar file you must specify the `shadowJar` task.
266
267 > The shadow jar file represents probably the simplest way to distribute the Jalview application to machines that already have a Java 11 installed, 
268 although without the many and compelling benefits of the `getdown` launcher.
269
270
271 ### Building the `getdown` launcher
272
273 We have made significant customisations to the `getdown` launcher which you can find 
274 in `getdown/src/getdown`.
275
276 > You don't need to build this afresh as the required `gradle-core.jar` 
277 and `gradle-launcher.jar` files are already distributed in `j11lib` and `getdown/lib` but if you want to, then 
278 you'll need a working Maven and also a Java 8 JDK.  Ensure the Java 8 `javac` is forefront 
279 in your path and do
280 >
281 >```bash
282 >cd getdown/src/getdown
283 >mvn clean package -Dgetdown.host.whitelist="jalview.org,*.jalview.org"
284 >```
285 > and you will find the required `.jar` files in `core/target/gradle-core-XXX.jar` 
286 and `launcher/target/gradle-launcher-XXX.jar`.  The `gradle-core.jar` should then be copied 
287 to all three of the `j8lib`, `j11lib` and `getdown/lib` folders, whilst the `gradle-launcher.jar` only 
288 needs to be copied to `getdown/lib`.
289 >
290 >The `mvn` command should ideally include the `-Dgetdown.host.whitelist=*.jalview.org` setting. 
291  This, and the necessary file copying commands, can be found in `getdown/src/getdown/mvn_cmd`.
292
293 To assemble Jalview with `getdown` use the following gradle task:
294
295 ```bash
296 gradle getdown
297 ```
298
299 This puts all the necessary files to launch Jalview with `getdown`
300 into `getdown/website/11/`.  This could be treated as the reference folder 
301 for `getdown`, which is where a getdown launcher will check to see if the Jalview application 
302 files it has are up to date, and download if they aren't or it simply doesn't have 
303 them.
304
305 A minimal getdown-launcher can be found in `getdown/files/11/` which checks its up-to-date 
306 status with (the absolute path to) `getdown/website/11/`.
307
308 This can be launched with
309
310 ```bash
311 java -jar getdown/files/11/getdown-launcher.jar getdown/files/11/ jalview
312 ```
313
314 > We've already met the `-jar file.jar` arguments.  The next argument is the working folder for 
315 getdown, and the final argument, "`jalview`", is a getdown application id (only "`jalview`" 
316 is defined here).
317
318
319 ### Running tests
320
321 There are substantial tests written for Jalview that use TestNG, which you can run with
322
323 ```bash
324 gradle test
325 ```
326
327 These normally take around 5 - 10 minutes to complete and outputs its full results into 
328 the `tests/` folder.  A summary of results should appear in your console.
329
330 You can run different defined groups of tests with
331
332 ```bash
333 gradle test -PtestngGroups=Network
334 ```
335
336 Available groups include Functional (default), Network, External. 
337
338 #### Excluding some tests
339
340 Some of Jalview's Functional tests don't pass reliably in all environments. We tag these tests with a group like 'Not-bamboo' to mark them for exclusion when we run tests as part of continuous integration.
341
342 To exclude one or more groups of tests, add them as a comma separated list in testngExcludedGroups.
343
344 ```bash
345 gradle test -PtestngExcludedGroups=Not-bamboo
346 ```
347
348
349 ### Installer packaging with *install4j*
350
351 Jalview is currently using *install4j* <https://www.ej-technologies.com/products/install4j/overview.html> 
352 as its installer packaging tool.
353
354 If you have a licensed installation of *install4j* you can build Jalview installers 
355 by running
356
357 ```bash
358 gradle installers
359 ```
360
361 though you may need to fiddle with the `install4j` and `copyInstall4jTemplate` tasks 
362 in `build.gradle` file to point to your installation of *install4j* and also to bundled 
363 JREs if you want to bundle those into the installers.
364
365 If you want more details, get in touch on our development mailing list <jalview-dev@jalview.org>. 
366 Sign up at <http://www.compbio.dundee.ac.uk/mailman/listinfo/jalview-dev>.
367
368
369 ## Building in Eclipse
370
371 We develop in Eclipse, and support settings to develop and save Jalview source code 
372 in our preferred style.  We also support running the Jalview application, debugging 
373 and running tests with TestNG from within Eclipse.
374
375 To get Jalview set up as a project in Eclipse, we recommend using at least the 2019-03 
376 version of Eclipse IDE for Java Developers which you can download from the Eclipse 
377 website: <https://www.eclipse.org/downloads/>
378
379 Once installed, we also recommend installing several plugins from the Eclipse Marketplace.
380
381 To do so, launch Eclipse, and go to Help->Eclipse Marketplace...
382
383 Search for and install:
384
385 1. Buildship Gradle Integration 3.0 (or greater)
386 1. Groovy Development Tools 3.4.0 (or greater)
387 1. TestNG for Eclipse (optional -- only needed if you want to run tests from Eclipse)
388
389 > At time of writing, TestNG for Eclipse does not show up in the Eclipse Marketplace 
390 as the latest released version does not install in Eclipse 2019-03.
391 However, you can install a working beta of TestNG for Eclipse by going to
392 >
393 Help->Install New Software...
394 >
395 and entering
396 >
397 `TestNG Eclipse Composite P2 Repo - http://beust.com/eclipse-beta`
398 >
399 into the *Work with* box and click on the *Add...* button.
400 >
401 Eclipse might pause for a bit with the word *Pending* in the table below at this point, but it will eventually list TestNG with 
402 a selection box under the *Name* column.
403 >
404 Select *TestNG* and carry on through the 
405 install process to install the TestNG plugin.
406
407 After installing the plugins, it is a good to get Java 11 set up in Eclipse as the default JRE.
408
409 To do this go to Preferences (Eclipse->Preferences in macOS, File->Preferences 
410 on Windows or Window->Preferences on Linux) and find
411
412 Java -> Installed JREs
413
414 If your Java 11 installation is not listed, click on
415
416 *Add* -> Standard VM -> *Next*
417
418 and enter the JRE home.  You can browse to where it was installed. Give it a name (like "AdoptOpenJDK 11").  Select this JDK 
419 as the default JRE and click on *Apply and Close*.
420
421
422 You can now import Jalview.  It is important to import 
423 Jalview as a Gradle project (not as a Java project), so go to
424
425 File->Import...
426
427 find and select
428
429 Gradle->Existing Gradle Project
430
431 and then click on the *Next >* button.
432
433 In the following options, it is the *Project Root Directory* you should set to be the 
434 `jalview` folder that git downloaded.  Then you can click on the *Finish* button.
435
436
437 ## Gradle properties
438
439 There are a lot of properties configured in `gradle.properties` which we strongly recommend 
440 being left as they are unless you have a specific problem with the build process.
441
442 There are a few gradle properties you might want to set on the command line with the 
443 `-P` flag when building a version of Jalview with specific requirements:
444
445 #### `JAVA_VERSION`
446 This changes the *target* java bytecode version
447 > NOTE that you will need to use a Java 11 (or greater) JDK Java compiler to build 
448 Jalview for any byte-code target version.
449
450 Valid values are `11` and `1.8`.
451
452 e.g.
453
454 ```bash
455 gradle shadowJar -PJAVA_VERSION=1.8
456 ```
457
458 When using `-PJAVA_VERSION=1.8` the libraries from `j8lib` (instead of `j11lib`) will be used in the compile  
459 and runtime classpath and also used in the `makeDist` build step.  Where a Java version of `11` is used in folder and file names, it will 
460 instead use `1.8`.  Also if you are building installer packages with *install4j* the 
461 package builder will look for JRE 1.8 bundles to package in the installers.
462
463 > Note that continued development of Jalview will assume a Java 11+ runtime environment, 
464 the 2.11.0 release will run under a Java 1.8 JRE with a few minor features disabled.
465
466 #### `CHANNEL`
467 This changes the `appbase` setting in `getdown.txt` (`appbase` is where the getdown launcher 
468 looks to see if there's an updated file) to point to a particular Jalview channel or some other appropriate
469 place to look for required files.  If the selected channel type requires the getdown `appbase` to be a local
470 directory on the filesystem (instead of a website URL) then a modified version of the `getdown-launcher.jar` will
471 be used to allow this.  The two versions of the `getdown-launcher.jar` can be found in `getdown/lib`.
472 Some other variables used in the build process might also be set differently depending on the value of `CHANNEL`
473 to allow smooth operation of getdown in the given context.
474
475 There are several values of `CHANNEL` that can be chosen, with a default of `LOCAL`.  Here's what they're for and what they do:
476
477 * `LOCAL`: This is for running the compiled application from the development directory.
478   It will set
479     - `appbase` as `file://PATH/TO/YOUR/DEVELOPMENT/getdown/files/JAVA_VERSION`
480       (e.g. `file://home/user/git/jalview/getdown/files/11`)
481     - application subdir as `alt`
482     - Getdown launcher can use a `file://` scheme appbase. 
483 * `BUILD`: This is for creating an appbase channel on the build server by an automatic or manually started build.
484   It will set
485     - `appbase` as `https://builds.jalview.org/browse/${bamboo_planKey}/latest/artifact/shared/getdown-channel/JAVA_VERSION`
486       Note that bamboo_planKey should be set by the build plan with `-Pbamboo_planKey=${bamboo.planKey}`
487     - application subdir as `alt`
488     - Getdown launcher cannot use a `file://` scheme appbase. 
489 * `DEVELOP`: This is for creating a `develop` appbase channel on the main web server.  This won't become live until the actual getdown artefact is synced to the web server.
490   It will set
491     - `appbase` as `http://www.jalview.org/getdown/develop/JAVA_VERSION`
492     - application subdir as `alt`
493     - Getdown launcher cannot use a `file://` scheme appbase.
494 * `SCRATCH-NAME`: This is for creating a temporary scratch appbase channel on the main web server.  This won't become live until the actual getdown artefact is synced to the web server.  This is meant for testing an over-the-air update without interfering with the live `release` or `develop` channels.  The value of `NAME` can be any "word-character" [A-Za-z0-9\_]
495   It will set
496     - `appbase` as `http://www.jalview.org/getdown/SCRATCH-NAME/JAVA_VERSION`
497     - application subdir as `alt`
498     - Getdown launcher cannot use a `file://` scheme appbase.
499 * `TEST-LOCAL`:  Like `SCRATCH` but with a specific `test-local` channel name and a local filesystem appbase.  This is meant for testing an over-the-air update on the local filesystem.  An extra property `LOCALDIR` must be given (e.g. `-PLOCALDIR=/home/user/tmp/test`)
500   It will set
501     - `appbase` as `file://${LOCALDIR}`
502     - application subdir as `alt`
503     - Getdown launcher can use a `file://` scheme appbase.
504 * `TEST-RELEASE`:  Like `SCRATCH` but with a specific `test-release` channel name.  This won't become live until the actual getdown artefact is synced to the web server.  This is meant for testing an over-the-air update without interfering with the live `release` or `develop` channels.
505   It will set
506     - `appbase` as `http://www.jalview.org/getdown/test-release/JAVA_VERSION`
507     - application subdir as `alt`
508     - Getdown launcher cannot use a `file://` scheme appbase.
509 * `RELEASE`:  This is for an actual release build, and will use an appbase on the main web server with the main `release` channel name.  This won't become live until the actual getdown artefact is synced to the web server.
510   It will set
511     - `appbase` as `http://www.jalview.org/getdown/release/JAVA_VERSION`
512     - application subdir as `release`
513     - Getdown launcher cannot use a `file://` scheme appbase.
514 * `ARCHIVE`:  This is a helper to create a channel for a specific release version, and will use an appbase on the main web server with a specific `archive/JALVIEW_VERSION` channel name.  This won't become live until the actual getdown artefact is synced to the web server.
515 You must also specify an `ARCHIVEDIR` property that points to an earlier version of Jalview with a `dist` directory containing the required jar files.  This should create a getdown structure and digest with the older jar files.
516   It will set
517     - `appbase` as `http://www.jalview.org/getdown/archive/JALVIEW_VERSION/JAVA_VERSION`
518     - application subdir as `alt`
519     - Getdown launcher cannot use a `file://` scheme appbase.
520 * `ARCHIVELOCAL`:  Like `ARCHIVE` but with a local filesystem appbase for local testing.
521 You must also specify an `ARCHIVEDIR` property that points to an earlier version of Jalview with a `dist` directory containing the required jar files.  This should create a getdown structure and digest with the older jar files.
522   It will set
523     - `appbase` as `file://PATH/TO/YOUR/DEVELOPMENT/getdown/website/JAVA_VERSION` (where the old jars will have been copied and digested)
524     - application subdir as `alt`
525     - Getdown launcher can use a `file://` scheme appbase.
526
527 e.g.
528 ```bash
529 gradle getdown -PCHANNEL=SCRATCH-my_test_version
530 ```
531
532 #### `install4jMediaTypes`
533 If you are building *install4j* installers (requires *install4j* to be installed) then this property specifies a comma-separated 
534 list of media types (i.e. platform specific installers) *install4j* should actually build.
535
536 Currently the valid values are
537 `linuxDeb`, 
538 `linuxRPM`, 
539 `macosArchive`, 
540 `unixArchive`, 
541 `unixInstaller`, 
542 `windows` 
543
544 The default value is all of them.
545
546 e.g.
547 ```bash
548 gradle installers -PJAVA_VERSION=1.8 -Pinstall4jMediaTypes=macosArchive
549 ```
550
551 To get an up-to-date list of possible values, you can run
552
553 ```bash
554 perl -n -e 'm/^\s*<(\w+)[^>]*\bmediaFileName=/ && print "$1\n";' utils/install4j/install4j_template.install4j  | sort -u
555 ```
556 in the `jalview` root folder.
557
558
559 ## Enabling Code Coverage with OpenClover
560
561 Bytecode instrumentation tasks are enabled by specifying 'true' (or just a non-whitespace non-numeric word) in the 'clover' property. This adds the 'openclover' plugin to the build script's classpath, making it possible to track code execution during test which can be viewed as an HTML report published at build/reports/clover/index.html.
562
563 ```gradle -Pclover=true test cloverReport```
564
565 #### Troubleshooting report generation
566
567 The build forks a new JVM process to run the clover report generation tools (both XML and HTML reports are generated by default). The following properties can be used to specify additional options or adjust JVM memory settings. Default values for these options are:
568
569 ##### JVM Memory settings - increase if out of memory errors are reported
570
571 ```cloverReportJVMHeap = 2g```
572
573 ##### -Dfile.encoding=UTF-8 is an essential parameters for report generation. Add additional ones separated by a space.
574
575 ```cloverReportJVMArgs = -Dfile.encoding=UTF-8```
576
577 ##### Add -v to debug velocity html generation errors, or -d to track more detailed issues with the coverage database
578
579 ```cloverReportHTMLOptions = ```
580
581 ##### -v for verbose, -d for debug level messages (as above)
582
583 ```cloverReportXMLOptions = ```
584
585
586 _Note_ do not forget to include the -Dfile.encoding=UTF-8 option: this is essential for some platforms in order for Clover to correctly parse some Jalview source files that contain characters that are UTF-8 encoded. 
587
588
589 ---
590 [Jalview Development Team](mailto:help@jalview.org)