程式碼檢測工具箱——checkstyle、findbugs、pmd-cpd
寫在前面
好吧，我承認，我懶了，寫了一天文件，到這裡直接貼上了，希望大家能看懂，如果需要一份格式完整的文件，請去我的百度文庫下載，地址是：
下面，開始
一．目的：
最近要跟蹤一個專案的程式碼質量，保障專案質量。個人總是認為，質量保障這個東西要用資料說話的。程式碼走查是一個方面，但要能使用工具完成部分標準化的程式碼走查，發現部分錯誤，也不失為一種不錯的補充手段。結合之前自己用過、聽過的幾種開源工具，整合到一起，實現一個適合目前專案的簡單工具。
二．取捨：
首先是工具的選擇，經過多個工具的使用結合目前專案組成員的水平和狀態，決定從幾個方面進行檢查：
常規bug
編碼規範
重複程式碼
不想檢查太多，以前沒有開展過這方面的工作，領導是否支援，專案成員反響是否良好都很難說，如果大家都喜歡再完善更多的檢查也不晚。
其實還差一個依賴的檢測，但現在專案使用的是ssh的架構，現有依賴檢查的工具中，對spring的支援都不是很好，遂放棄。
對於工具的選擇，緊著自己熟悉的就選擇了checkstyle、findbugs和pmd的cpd工具。
三．期望結果：
使用ant指令碼，一步完成所有工作，針對專案直接產生檢查報告。
四．步驟：
1.準備工具
ant、checkstyle、findbugs、pmd下載。還要下載cvs和eclipse，因為指令碼中需要使用cvs更新程式碼，eclipse會讓ant指令碼的編輯和環境配置更加簡單。
2.指令碼規劃
規劃指令碼，整個指令碼分為幾個部分，如下：
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<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <project name="myProject" default="start" > <!-- 變數定義 --> <!-- 環境初始化 --> <!-- checkout --> <!-- javac --> <!-- jar --> <!-- checkstyle --> <!-- findbugs --> <!-- pmd cpd --> <!-- run --> <target name="start"> </target> </project> |
整個指令碼規劃描述了指令碼執行的過程，每個註釋都將新增具體的內容。系統執行start任務，這個任務通過依賴呼叫其他任務，任務間通過依賴定義過程。
l 首先“變數定義”中定義變數，便於將來多個專案複用。
l “環境初始化”中初始化環境，所有環境清理和環境建立都在這裡完成。
l “checkout”完成cvs的更新工作。
l 由於findbugs需要檢查二進位制程式碼，“javac”完成程式碼編譯工作。
l 同樣為findbugs需要，“jar”將程式碼打包。
l “checkstyle”完成程式碼拼寫檢查。
l “findbugs”完成bug檢查
l “pmd cpd”使用pmd的cpd功能檢查重複程式碼。
3.checkout
變數定義和環境初始化部分，在需要時隨時新增，首先是checkout過程，將程式碼檢出cvs庫。
3.1指令碼編寫
checkout部分指令碼如下：
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<target name="checkoutlib" depends="mkDir"> <cvs cvsroot="${cvsroot}" package="WorkingArea/Code/lib" /> </target> <target name="checkoutsrc" depends="checkoutlib"> <cvs cvsroot="${cvsroot}" package="WorkingArea/Code/project" /> </target> |
checkoutlib檢出公共庫，checkoutsrc檢出程式碼，同時在變數定義部分定義cvsroot變數，如下：
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<property name="cvsroot" value=":pserver:wangjianxuan:[email protected]:/repository/project" /> |
其中文字部分與我們常用的cvs寫法相同，可以參考eclipse中的cvs檢視的部分。
注意：上面指令碼中依賴的mkDir任務是初始化部分的，為了建立相關的目錄，後面有詳細描述。
3.2執行
eclipse中執行ant就是有這點好，缺少什麼不用去修改環境變數，eclipse內部就解決了。執行前有幾個地方需要確認：
指令碼上點右鍵-》Run As-》Ant Build…
注意，一定是帶有省略號的選單，這個選單才能配置環境，開啟介面如下圖：
這裡Targets可以選擇要執行的任務，執行時會連依賴的任務一起執行。ClassPath定義依賴的類庫，JRE用來定義JRE的版本，Environment標籤很重要，可以定義一些環境變數中未定義的變數，這裡我因為一直沒有找到cvs路徑，但命令列中能夠找到cvs，所以把Path環境變數複製定義到這裡了，如下圖：
指令碼執行後，會將程式碼檢出到工程目錄下的“WorkingArea/Code/project”位置。
注意：環境變數和類路徑等內容的設定在更改ant指令碼名稱後會丟失，需要重新設定。
3.3問題處理
ant呼叫cvs網上文章較少，問題的處理就更少了，也許是太簡單了吧，但我還是碰到了一些問題。
首先，如果path路徑中沒有增加cvs路徑，或者你沒有安裝cvs（windows系統需要安裝cvsnt），找不到cvs路徑，將報錯。所以保證命令列中任意路徑下呼叫“cvs”命令可以成功，如果還報錯，可以將“path”環境變數增加到eclipse中。
另外，按照ant的cvs任務說明，cvs密碼應該使用cvspass任務生成cvspass檔案，在cvs任務中使用cvspass標籤呼叫這個檔案。但是，我在eclipse中這麼做不會產生檔案，同時cvs checkout會報告訪問被拒絕（很明白，沒密碼）。處理辦法就是將密碼加在cvsroot屬性中，在使用者名稱後，“@”符號前增加“：密碼”即可。
4. javac
javac任務將剛剛檢出的程式碼進行編譯，編譯後的程式碼放到bin目錄下。
4.1指令碼
javac部分的指令碼如下：
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<target name="javac" depends="checkoutsrc"> <javac srcdir="${srcdir}" destdir="${builddir}" source="1.6"> <compilerarg value="-Xlint:unchecked" /> </javac> </target> |
其中，depends指定剛剛檢出指令碼，使指令碼執行時先執行檢出才會執行編譯。source指定編譯時使用的jdk版本，這裡指定了1.6版本。由於程式碼編譯需要，指定了一個編譯引數“-Xlint:unchecked”，根據實際情況，可指定任何引數，可多次使用，與命令列編譯對應。
在變數定義部分定義了兩個變數：“srcdir”指定原始碼路徑；“builddir”指定編譯後代碼路徑。指令碼如下：
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<property name="projdir" value="D:/work/quality_workspace/AntScript" /> <property name="srcdir" value="${projdir}/WorkingArea/Code/cginfo/src/main" /> <property name="builddir" value="${projdir}/WorkingArea/Code/cginfo/bin" /> |
srcdir和builddir變數共同以當前專案目錄為基礎，所以，又定義了一個變數“projdir”宣告專案目錄。
4.2執行
簡單執行javac指令碼可能會出現問題，需要使classpath包含類路徑。同樣，指令碼上右鍵-》Run As-》Ant Build…開啟視窗中選擇Classpath頁籤，如下：
這裡要注意，
1. 只有選擇“User Entries”節點時，新增jar包的按鈕才有效。
2. 不知道是不是我使用的問題，Add Folders新增目錄後，並不能把目錄下所有jar包都新增到類路徑來，只能將所有jar包攤在這裡。
編譯後就是打包了，見下節。
5.jar
與javac同樣，由於findbugs的需要，將javac編譯後的程式碼打包
5.1指令碼
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<target name="jar" depends="javac"> <jar destfile="${packagedir}/app.jar" basedir="${builddir}" /> </target> |
指令碼destfile指定了編譯後的jar包路徑和檔名，basedir指定原始碼的路徑。
這裡在變數定義部分定義了變數packagedir用於指定jar包的路徑，指令碼如下：
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<property name="package" value="WorkingArea/Code/commonMakeManage"/> |
執行後會在destfile位置找到打好的jar包。
6.checkstyle
終於進入正題了，準備工作完成，可以開始檢查了，首先是checkstyle檢查並且生成報告。
6.1指令碼
檢查指令碼如下：
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<target name="checkstyle" depends="jar"> <taskdef resource="checkstyletask.properties" /> <checkstyle config="lib/check_rules.xml"> <formatter type="xml" tofile="${checkstyledir}/checkstyle_report.xml" /> <fileset dir="${srcdir}" includes="**/*.java" /> </checkstyle> <style in="${checkstyledir}/checkstyle_report.xml" out="${checkstyledir}/checkstyle_report.html" style="lib/checkstyle-frames.xsl" /> </target> |
指令碼有點長，逐個解說：
首先，taskdef定義了checkstyle的ant task，以及聲明瞭屬性檔案，這就需要ant的類路徑中有checkstyle的jar包，這裡我用的是checkstyle-5.4-all.jar。
下面，checkstyle定義了檢查的各方面，“config”定義了檢查規則，規則可以自定義編寫，隨後說明。
formatter子元素定義了輸出格式以及輸出檔案的位置，這裡定義了xml格式，同時定義了“checkstyledir”變數，代表checkstyle報告目錄。後面說明具體變數定義。
fileset子元素定義了原始碼位置，dir指定了原始碼目錄，includes指定檔案型別，也可以使用excludes排除一些檔案，詳見checkstyle文件。
執行後生成xml報告檔案，使用style標籤結合checkstyle中自帶的xsl檔案將xml生成html，便於檢視，checkstyle自帶了很多xsl檔案，多嘗試一下，看看哪個適合。
注意：這裡使用的是框架樣式，生成的html，生成後有時會在“${checkstyledir}”的同級目錄生成files目錄，目錄中包含部分檢查結果。
6.2變數定義
指令碼如下：
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<property name="checkstyledir" value="${projdir}/checkstyle" /> |
6.3環境初始化指令碼
由於每次檢查程式碼前要將之前的檢查結果刪除，保證結果是最新的。同時要保證檔案目錄存在，否則寫報告時報錯。所以有如下指令碼：
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<target name="delDir"> <delete dir="${builddir}" /> <delete dir="${checkstyledir}" /> <delete dir="${findbugsdir}" /> <delete dir="${cpddir}" /> </target> <target name="mkDir" depends="delDir"> <mkdir dir="${builddir}" /> <mkdir dir="${checkstyledir}" /> <mkdir dir="${findbugsdir}" /> <mkdir dir="${cpddir}" /> </target> |
這裡將所有需要刪除和建立的指令碼都寫出來了，包括編譯的目錄builddir；程式碼檢查結果目錄checkstyledir；bug檢查結果目錄findbugsdir以及程式碼重複檢查目錄cpddir。
6.3執行
指令碼執行後會在checkstyledir目錄下建立checkstyle_report.xml和checkstyle_report.html檔案
6.4自定義規則
checkstyle規則可以自定義，詳細規則可以參考checkstyle文件，這裡我只需要檢查很少的規則，從checkstyle規則中刪除不必要的規則，保留一部分需要的即可。規則如下：
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<?xml version="1.0"?> <!DOCTYPE module PUBLIC "-//Puppy Crawl//DTD Check Configuration 1.3//EN" "http://www.puppycrawl.com/dtds/configuration_1_3.dtd"> <!-- Checkstyle configuration that checks the sun coding conventions from: - the Java Language Specification at http://java.sun.com/docs/books/jls/second_edition/html/index.html - the Sun Code Conventions at http://java.sun.com/docs/codeconv/ - the Javadoc guidelines at http://java.sun.com/j2se/javadoc/writingdoccomments/index.html - the JDK Api documentation http://java.sun.com/j2se/docs/api/index.html - some best practices Checkstyle is very configurable. Be sure to read the documentation at http://checkstyle.sf.net (or in your downloaded distribution). Most Checks are configurable, be sure to consult the documentation. To completely disable a check, just comment it out or delete it from the file. Finally, it is worth reading the documentation. --> <module name="Checker"> <!-- If you set the basedir property below, then all reported file names will be relative to the specified directory. See http://checkstyle.sourceforge.net/5.x/config.html#Checker <property name="basedir" value="${basedir}"/> --> <!-- Checks that property files contain the same keys. --> <!-- See http://checkstyle.sf.net/config_misc.html#Translation --> <module name="Translation"/> <module name="TreeWalker"> <!-- Checks for Javadoc comments. --> <!-- See http://checkstyle.sf.net/config_javadoc.html --> <module name="JavadocMethod"/> <module name="JavadocType"/> <module name="JavadocVariable"/> <!-- Checks for Naming Conventions. --> <!-- See http://checkstyle.sf.net/config_naming.html --> <module name="ConstantName"/> <module name="LocalFinalVariableName"/> <module name="LocalVariableName"/> <module name="MemberName"/> <module name="MethodName"/> <module name="PackageName"/> <module name="ParameterName"/> <module name="StaticVariableName"/> <module name="TypeName"/> <!-- Checks for Headers --> <!-- See http://checkstyle.sf.net/config_header.html --> <!-- <module name="Header"> --> <!-- The follow property value demonstrates the ability --> <!-- to have access to ANT properties. In this case it uses --> <!-- the ${basedir} property to allow Checkstyle to be run --> <!-- from any directory within a project. See property --> <!-- expansion, --> <!-- http://checkstyle.sf.net/config.html#properties --> <!-- <property --> <!-- name="headerFile" --> <!-- value="${basedir}/java.header"/> --> <!-- </module> --> <!-- Following interprets the header file as regular expressions. --> <!-- <module name="RegexpHeader"/> --> <!-- Checks for imports --> <!-- See http://checkstyle.sf.net/config_import.html --> <module name="AvoidStarImport"/> <module name="IllegalImport"/> <!-- defaults to sun.* packages --> <module name="RedundantImport"/> <module name="UnusedImports"/> <!-- Checks for common coding problems --> <!-- See http://checkstyle.sf.net/config_coding.html --> <module name="SimplifyBooleanExpression"/> <module name="SimplifyBooleanReturn"/> </module> </module> |
7.findbugs
使用findbugs檢查常見bug
7.1指令碼
指令碼如下：
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<target name="findbugs" depends="checkstyle"> <taskdef name="findbugs" classname="edu.umd.cs.findbugs.anttask.FindBugsTask" /> <findbugs home="${findbugs.home}" output="html" outputFile="${findbugsdir}/findbugs_report.html"> <sourcePath path="${srcdir}" /> <class location="${projdir}/WorkingArea/Code/cginfo/app.jar" /> </findbugs> </target> |
同樣，taskdef定義了findbugs的ant task，需要classpath中增加findbugs的jar包。一個findbugs-ant.jar基本就夠了。
findbugs標籤，home指定findbug安裝目錄。
output定義輸出樣式，一般輸出html形式，xml形式也可，但xml形式再用樣式轉html總是顯示不了bug，沒仔細查問題發生在哪裡。
outputFile指定報告的路徑和檔名。
sourcePath指定原始碼目錄
class指定jar包的目錄和檔名。
7.2執行
執行後檢視報告即可。但findbugs生成的報告與findbugs eclipse外掛檢查的結果有些出入，沒有檢視具體問題發生在哪裡。
8.cpd
cpd是pmd的一個元件，用來檢查重複程式碼。
8.1指令碼
指令碼如下：
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<target name="pmdcpd" depends="findbugs"> <taskdef name="cpd" classname="net.sourceforge.pmd.cpd.CPDTask" /> <cpd minimumTokenCount="100" encoding="UTF-8" format="xml" outputFile="${cpddir}/cpd.xml"> <fileset dir="${srcdir}"> <include name="**/*.java" /> </fileset> </cpd> </target> |
taskdef定義了cpd的ant任務，這與pmd任務是分開的。classpath中需要增加pmd解壓目錄的lib目錄下的所有jar包。
cpd標籤的minimumTokenCount指定了最小重複行數，當重複函式大於這個量時產生報告。
encoding指定檔案編碼。
format指定輸出檔案格式。
outputFile指定輸出檔案路徑和檔名稱。
include指定檢查的檔案。可以使用exclude指定剔除的檔案。
8.2執行
執行後檢視輸出檔案，雖然是xml格式，但使用IE開啟很容易檢視，由於只能使用xslt結合xml形式生成html，且初步試驗，生成html檔案有點問題，就放棄了。
9.完整指令碼
完整指令碼如下：
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<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <project name="myProject" default="start"> <!-- 變數定義 --> <property name="cvsroot" value=":pserver:wangjianxuan:[email protected]:/repository/opermanage" /> <property name="projdir" value="D:/work/quality_workspace/AntScript" /> <property name="srcdir" value="${projdir}/WorkingArea/Code/cginfo/src/main" /> <property name="builddir" value="${projdir}/WorkingArea/Code/cginfo/bin" /> <property name="checkstyledir" value="${projdir}/checkstyle" /> <property name="findbugsdir" value="${projdir}/findbugs" /> <property name="findbugs.home" value="D:/work/quality_workspace/findbugs-1.3.9" /> <property name="cpddir" value="${projdir}/cpd" /> <!-- init --> <target name="delDir"> <delete dir="${builddir}" /> <delete dir="${checkstyledir}" /> <delete dir="${findbugsdir}" /> <delete dir="${cpddir}" /> </target> <target name="mkDir" depends="delDir"> <mkdir dir="${builddir}" /> <mkdir dir="${checkstyledir}" /> <mkdir dir="${findbugsdir}" /> <mkdir dir="${cpddir}" /> </target> <!-- checkout --> <target name="checkoutlib" depends="mkDir"> <cvs cvsroot="${cvsroot}" package="WorkingArea/Code/lib" /> </target> <target name="checkoutsrc" depends="checkoutlib"> <cvs cvsroot="${cvsroot}" package="WorkingArea/Code/cginfo" /> </target> <!-- javac --> <target name="javac" depends="checkoutsrc"> <javac srcdir="${srcdir}" destdir="${builddir}" source="1.6"> <compilerarg value="-Xlint:unchecked" /> </javac> </target> <!-- jar --> <target name="jar" depends="javac"> <jar destfile="${projdir}/WorkingArea/Code/cginfo/app.jar" basedir="${builddir}" /> </target> <!-- checkstyle --> <target name="checkstyle" depends="jar"> <taskdef resource="checkstyletask.properties" /> <checkstyle config="lib/check_rules.xml" failureProperty="checkstyle.failure" failOnViolation="false"> <formatter type="xml" tofile="checkstyle/checkstyle_report.xml" /> <fileset dir="${srcdir}" includes="**/*.java" /> </checkstyle> <style in="checkstyle/checkstyle_report.xml" out="checkstyle/checkstyle_report.html" style="lib/checkstyle-frames.xsl" /> </target> <!-- findbugs --> <target name="findbugs" depends="checkstyle"> <taskdef name="findbugs" classname="edu.umd.cs.findbugs.anttask.FindBugsTask" /> <findbugs home="${findbugs.home}" output="html" outputFile="${findbugsdir}/findbugs_report.html"> <sourcePath path="${srcdir}" /> <class location="${projdir}/WorkingArea/Code/cginfo/app.jar" /> </findbugs> </target> <!-- pmd cpd --> <target name="pmdcpd" depends="findbugs"> <taskdef name="cpd" classname="net.sourceforge.pmd.cpd.CPDTask" /> <cpd minimumTokenCount="100" encoding="UTF-8" format="xml" outputFile="${cpddir}/cpd.xml"> <fileset dir="${srcdir}"> <include name="**/*.java" /> </fileset> </cpd> </target> <!-- run --> <target name="start" depends="pmdcpd"> </target> </project> |
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