最近利用业余时间写了一个Java代码静态分析工具的聚合器。集成了三种主流的静态分析工具：pmd，checkstyle，findbugs。可以用这三种工具提供的几千种规则集，来给你的项目进行全面体检，同时附带了归纳整理并提供邮件通知。代码开源在github上，取名为health4j。

开发这个工具的初衷是希望它能约束自己代码的规范性。同时，引导自己采用一些已被业界认可的“最佳实践”，保证至少自己的代码更加“health”。写它的另一个目的，是继续我的个人爱好——“自动化”工具。

代码的整洁、规范，对于一个软件项目的重要性不言而喻。特别是那些曾经维护过别人遗留代码的人，相信你们都深有感触。但不要说别人，即便是我们自己写的代码，隔个三五个月自己再回头看，有时也是不知所云。当然对于代码缺陷而言，更可能会成为影响项目健壮性的一个定时炸弹。因此我认为，此举至少对我个人而言是有利的。

分析工具简介

这三个Java界的主流静态代码分析工具的对比：

java实现健康检查 java健康检查代码_自动化

需要说明的是，checkstyle主要用于检查代码书写规范。pmd，findbugs则是非常出名的缺陷分析工具。它们收集了非常多的检查规则和缺陷模式。其中pmd用于分析java源码，而findbugs分析的是java编译后的字节码，jtest是商业工具，目前并未集成。

设计

逻辑结构图：

java实现健康检查 java健康检查代码_java实现健康检查_02

该项目目前提供了三个分析工具的实现。每个工具都被拆分为三个部件：EnvVerifier（环境验证器），CommandInvoker（命令执行器），ReportExtractor（报告提取器）。每个工具的执行，在内部都会触发这三个部件的依次执行。并且每个工具都被内聚为一个任务，以供在线程池中并发执行。

每个工具的运行，都会伴随着输出自己的xml格式的报表文件。根据配置文件中是否启用了合并器，来决定是否需要对每个工具输出的报表文件作解析并提取（ReportExtractor），以供下面的聚合器聚合之用。

如果开启了聚合器，从每个工具输出的报表文件中，提取出公共的数据信息（来自于每个工具数据信息的抽象），然后根据给定的聚合模板，生成一份聚合后的html报表。

如果开启了通知器，那将会根据通知器的实现（默认给出的是邮件通知），将聚合后的html发送给目标。

类图结构：

java实现健康检查 java健康检查代码_集合器_03

从代码的设计图中可看出，每个动作都有与之对应的接口抽象。因此虽然只提供了三个工具的实现，但它仍然有良好的扩展性。只需提供相应的接口实现，并定义好需要的配置文件信息，可以添加更多的分析工具。在每个工具的实现上，添加图中的Tool注解，并标明其名称（name属性）。health4j在运行时，会自动扫描到该实现，并将其加入到线程池中执行。

Java SE的服务加载器

在开发web项目的时候，我们通常会引入spring来作为Ioc容器，这样我们可以将抽象与具体的实现隔离。但对于一个小的standalone项目，这么做似乎有些杀鸡用牛刀的感觉。不过幸好JDK自1.6版本后就提供了SPI（ServiceProvider Interface）的默认实现。有了它，你在写一些小工具的时候，不用spring这么“重”的bean容器，也可以实现Ioc。具体的做法很简单。它提供了一个ServiceLoader的泛型类。会从一个指定的位置加载对某个Service（该Service通常被定义为一个接口或抽象类）实现的配置。

比如这里的两个服务接口：ReportMerger，ReportNotifier。我们首先在一个项目的资源文件夹内创建一个名为“META-INF.services”文件夹。然后里面创建两个配置文件。每个配置文件都以接口的完全限定名作为文件名称：

java实现健康检查 java健康检查代码_分析工具_04

而每个文件的内容也异常简单，你只需要指定该服务接口的提供者（实现类）的完全限定名即可：

com.freedom.health4j.api.impl.common.DefaultMerger



这样在获取该接口提供者的时候，我们便无需显示将该提供者的实例化过程与该服务绑定。示例： 


private static void merge(ReportInfo reportInfo) {
        if (Boolean.valueOf(commonConfig.getProperty(Constants.COMMON_ENABLE_MERGE_KEY))) {
            ServiceLoader<ReportMerger> serviceLoader = ServiceLoader.load(ReportMerger.class);
            Iterator<ReportMerger> mergerIterator = serviceLoader.iterator();

            if (!mergerIterator.hasNext()) {
                throw new RuntimeException("can not load service provider for service : ReportMerger");
            }

            ReportMerger merger = mergerIterator.next();
            merger.setCommonConfig(commonConfig);
            merger.merge(reportInfo);
        }
    }



虽然这种方式不及Spring等专业Ioc容器那样强大。不过对于开发一些工具类的小应用而言，却是非常简单并且实用。


使用与集成

该工具可作为独立的jar执行，也可以构建为unix-like-service（见）。当然作为自动化的一部分，我们仍然希望有非人为因素之外的其他触发条件。这里，可以列举几个常用的触发条件：

  • 时间触发：利用linux定时任务在指定的时间触发
  • 事件触发：在VCS等代码版本控制软件的hook中触发
  • 持续集成：通过maven/ant等构建工具的task触发

无论哪种触发方式，该工具首先需要发布到项目的源代码所宿主的服务器上去。并且每个工具拥有者自己的规则集合，这些规则都可配置，它们都位于release/conf文件夹内。


其运行结果示例如下图：




java实现健康检查 java健康检查代码_自动化_05



综述


很多事情的发展都有着相似的历程：从最初的固执己见到最后的遵循标准。标准代表了各自利益的共同部分，如果你的团队到现在还没有形成统一的代码风格，到现在还没有意识到采用最佳实践是避免缺陷的最终选择，那么你需要这份工具。当然有了这份工具才只是第一步，它只是一个你是否执行标准的检查器。下一步才是关键：你们需要坐下来商讨哪些是值得你们为之改变规则，也就是你们希望形成的标准。