前言
前一段时间学习了 SonarQube 以及如何开发自定义规则,在一顿网上搜索骚操作之后,搭建好了本地的 SonarQube ,并且用 Sonar
自带的规则扫描自己的项目时发现了一些问题。就在我准备更进一步去学习如何进行自定义规则开发的时候,遇到坑了。。。
网上关于 Sonar 自定义规则开发的资料其内容都大同小异,介绍如何搭建 SonarQube 环境几乎占了 80% 或者更高,只有少数是进行最简单的开发环境
Demo 介绍(其中包括如何创建规则,以及规则的一些相应配置),
更深入的如何去开发一个规则以及内部原理的文章则更少,于是便有了这篇探索记录文章,希望对于初学 Sonar 自定义规则开发的小伙伴有一定的帮助。
深入理解 Sonar 自定义规则开发
Step1: 小白阶段
当我第一次看到 Sonar 规则,一脸懵逼。。。基于有一定的编程能力,通过规则对应的单元测试进行一步步的 debug
调试(当时每个方法里面都被我打上了断点┑( ̄▽  ̄)┍)
在一步步的调试下,终于大致看懂了一个规则的数据流向,于是准备开始敲自己的代码,刚打完规则名后就卡住了。。。因为原来代码里面的各种
nodesToVisit
、 visitNode
方法都没弄清楚为什么要这么写,更不知道该从哪里开始。于是又重新开始 ( ̄﹏ ̄)。
Step2: 进阶 ing
直接拿 Sonar 规则官网[1] 的 BadMethodNameCheck 规则进行后面的解释,我们就根据 debug 的路径一步步开始讲解。
Test JavaCheckVerifier.verify ("Sonar 前置")
1. @Test
2. public void test() {
3. JavaCheckVerifier.verify("src/test/files/checks/naming/BadMethodName.java", new BadMethodNameCheck());
4. }
在上面的代码中,测试用例里面调用了类 JavaCheckVerifier 的 verify
方法,传入一个文件路径(需要被扫描的测试代码)以及一个 BadMethodNameCheck
对象(自定义的规则),那么里面具体做了什么呢?接着看下面在这个过程中的简略版流程图。
传入了文件以及规则后,Sonar 内部进行了一系列的 scanFile 操作,大多数是进行一些前置准备。其中对理解比较重要的是
visitorsBridge、astScanner、ast 等对象。
visitorsBridge 对象
用于保存通过规则对被测代码扫描后的结果
astScanner 对象
提供扫描被测代码的解析功能并生成抽象语法树-- Tree ast 对象。
简单的来说,在这一阶段就是进行各种初始化,生成保存结果集的变量,并且将被测代码解析为抽象语法树。
通过维基上定义的 抽象语法树[2],这里就不多介绍了, 也可以通过 Idea 下载插件 JDT AST 工具[3] (可能需要FQ)
生成抽象语法树帮助理解。知道了什么是语法树后,基本上自定义开发规则的进展就完成了 50%。(但实际 Sonar 生成的语法树在格式上与 JDT
生成的会不太一致,使用时候需要注意下)
下面是我们的被扫描代码内容(* 为了内容简短,删除了部分代码 *):
1. class BadMethodName {
2. private String id;
3. public BadMethodName() {}
4.
5. void Bad() { // Noncompliant [[sc=8;ec=11]] {{Rename this method name to match the regular expression '^[a-z][a-zA-Z0-9]*$'.}}
6. }
7.
8. void good(String id) {
9. System.out.println("Test");
10. }
11. }
通过 AST 工具生成的抽象语法树
全局的语法树如下:可以获取代码中的该类是否是接口、类名以及类中定义的类变量以及方法。
针对类变量的语法树如下:可以获取到变量名称、类型、修饰类型。
针对方法生成的语法树如下:可以获取到方法名、返回值、修饰符、是否是构造函数和代码块,所有在 { code } 内的又会被解析成一个
blockTree 。
所以,通过 Sonar 的前置操作解析后,我们就拿到了一套标准化的语法树。
用户代码
自定义规则开发的大致思路就是通过过滤顶层 Tree 拿到想要的节点 Tree(如
MethodTree、ClassTree、BlockTree、ExpressionStatementTree
等),然后根据自己开发逻辑代码实现校验功能。现在来说明下前面说到的 Sonar 在用户代码里面常用的一些内部方法。
nodesToVisit()
1. public List<Tree.Kind> nodesToVisit() {
2. return ImmutableList.of(Tree.Kind.METHOD);
3. }
指定要扫描的节点 (也就是树的分支),并在 visitNode 方法中获取到指定的节点,像上面代码就是返回 Tree 中的所有
MethodTree 。
visitNode()
1. public void visitNode(Tree tree) {
2. MethodTree methodTree = (MethodTree) tree;
3. if (isNotOverriden(methodTree) && pattern.matcher(methodTree.simpleName().name()).matches()) {
4. reportIssue(methodTree.simpleName(), "Rename this method name to match the regular expression '" + format + "'.");
5. }
6. }
获取到 nodesToVisit 中的过滤后的所有节点 Tree,并且按照用户指定的逻辑进行校验。
setContext ()
1. public void setContext(JavaFileScannerContext context) {
2. if (pattern == null) {
3. pattern = Pattern.compile(format, Pattern.DOTALL);
4. }
5. super.setContext(context);
6. }
super.setContext(context) 获取第一步中初始化的 visitorsBridge 对象,用于存储测试结果。
本阶段的难点就在于如何保证自己的校验代码不出现漏查或者误查,避免出现扫描检测出来的结果有误,这块类似功能实现,具体的实现方式就不细说了
单测结果校验
1. reportIssue(methodTree.simpleName(), "Rename this method name to match the regular expression '" + format + "'.");
2.
3. public void reportIssue(Tree tree, String message) {
4. context.reportIssue(this, tree, message);
5. }
一般在用户规则中,当触犯规则后需要进行一个错误校验,来看下大致的流程图。
从流程图可以很清楚的发现,开始也是一系列 reportIssues 结果收集,一直到 VistorsBridgeForTests
中才开始进行触发规则的内容解析操作,获取了触犯规则的代码行数以及字符串具体的位置,记录在 textSpan 变量中,结果保存在 issues
列表中。
1. void Bad2() { // Noncompliant
通过最初扫描代码记录了标记 Noncompliant 的行数以及字符串位置为预期值,最后根据
CheckVerifer.validateIssue 方法进行预期与实际 issues 存储的结果进行比较。至此单测自定义规则的整个流程就结束了。
在结果校验中很容易出一些错误, 大家可能在最初都会遇到,在这里大概说明一下:
At least one issue expected
这是通过规则进行文件扫描后,未发现任何一个触发了 reportIssue 方法,最后的 issues 的长度为 0 导致报错。
Expected {3=[{}]}, Unexpected at [11]
预期的标记 Noncompliant 位置的代码行数与实际扫描出来的结果不一致
总结
了解上面的基本逻辑后,整个 Sonar 的自定义规则开发就十分的简单了。后续的深入就是怎么写好用户校验代码,保证校验的结果正确性以及减少误报率。
本文是笔者的随意发挥,可能某些细节上有一些偏差,欢迎各位大佬们指正,参考 Sonar 自定义规则[4]。
References
[1]
Sonar 规则官网: https://github.com/SonarSource/sonar-java
[2]
抽象语法树:
https://zh.wikipedia.org/wiki/抽象語法樹
[3]
JDT AST 工具: https://plugins.jetbrains.com/plugin/9345-jdt-astview
[4]
Sonar 自定义规则: https://www.bigbean.top/archives/81c11757.html#more
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