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OCLint 实现 Code Review - 给你的代码提提质量

工程代码质量,一个永恒的话题。好的质量的好处不言而喻,团队成员间除了保持统一的风格和较高的自我约束力之外,还需要一些工具来统计分析代码质量问题。

本文就是针对 OC 项目,提出的一个思路和实践步骤的记录,最后形成了一个可以直接用的脚本。如果觉得文章篇幅过长,则直接可以下载脚本

OCLint is a static code analysis tool for improving quality and reducing defects by inspecting C, C++ and Objective-C code and looking for potential problems ...

从官方的解释来看,它通过检查 C、C++、Objective-C 代码来寻找潜在问题,来提高代码质量并减少缺陷的静态代码分析工具

OCLint 的下载和安装

有3种方式安装,分别为 Homebrew、源代码编译安装、下载安装包安装。 区别:

  • 如果需要自定义 Lint 规则,则需要下载源码编译安装
  • 如果仅仅是使用自带的规则来 Lint,那么以上3种安装方式都可以

1. Homebrew 安装

在安装前,确保安装了 homebrew。步骤简单快捷

brew tap oclint/formulae   
brew install oclint
复制代码

2. 安装包安装

  • 进入 OCLint 在 Github 中的地址,选择 Release。选择最新版本的安装包(目前最新版本为:oclint-0.13.1-x86_64-darwin-17.4.0.tar.gz)
  • 解压下载文件。将文件存放到一个合适的位置。(比如我选择将这些需要的源代码存放到 Document 目录下)
  • 在终端编辑当前环境的配置文件,我使用的是 zsh,所以编辑 .zshrc 文件。(如果使用系统的终端则编辑 .bash_profile 文件)
    OCLint_PATH=/Users/liubinpeng/Desktop/oclint/build/oclint-release
    export PATH=$OCLint_PATH/bin:$PATH
    复制代码
  • 将配置文件 source 一下。
    source .zshrc // 如果你使用系统的终端则执行 soucer .bash_profile
    复制代码
  • 验证是否安装成功。在终端输入 oclint --version

3. 源码编译安装

  • homebrew 安装 CMake 和 Ninja 这2个编译工具

    brew install cmake ninja
    复制代码
  • 进入 Github 搜索 OCLint,clone 源码

    gc https://github.com/oclint/oclint
    复制代码
  • 进入 oclint-scripts 目录,执行 ./make 命令。这一步的时间非常长。会下载 oclint-json-compilation-database、oclint-xcodebuild、llvm 源码以及 clang 源码。并进行相关的编译得到 oclint。且必须使用翻墙环境不然会报 timeout。如果你的电脑支持翻墙环境,但是在终端下不支持翻墙,可以查看我的这篇文章

    ./make
    复制代码
  • 编译结束,进入同级 build 文件夹,该文件夹下的内容即为 oclint。可以看到 build/oclint-release。方式2下载的安装包的内容就是该文件夹下的内容。

  • cd 到根目录,编辑环境文件,比如我 zsh 对应的 .zshrc 文件。编辑下面的内容

      OCLint_PATH=/Users/liubinpeng/Desktop/oclint/build/oclint-release
      export PATH=$OCLint_PATH/bin:$PATH
    复制代码
  • source 下 .zhsrc 文件

    source .zshrc // source .bash_profile
    复制代码
  • 进入 oclint/build/oclint-release 目录执行脚本

    cp ~/Documents/oclint/build/oclint-release/bin/oclint* /usr/local/bin/
    ln -s ~/Documents/oclint/build/oclint-release/lib/oclint /usr/local/lib
    ln -s ~/Documents/oclint/build/oclint-release/lib/clang /usr/local/lib
    复制代码

    这里使用 ln -s,把 lib 中的 clang 和 oclint 链接到 /usr/local/bin 目录下。这样做的目的是为了后面如果编写了自己创建的 lint 规则,不必要每次更新自定义的 rule 库,必须手动复制到 /usr/local/bin 目录下。

  • 验证下 OCLint 是否安装成功。输入 oclint --version

    OCLint-验证安装成功

    注意:如果你采用源码编译的时候直接 clone 官方的源码会有问题,编译不过,所以提供了一个可以编译过的版本。分支切换到 llvm-7.0。

4. xcodebuild 的安装

xcode 下载安装好就已经成功安装了

5. xcpretty 的安装

先决条件,你的机器已经安装好了 Ruby gem.

gem install xcpretty
复制代码

二、 自定义 Rule

OClint 提供了 70+ 项的检查规则,你可以直接去使用。但是某些时候你需要制作自己的检测规则,接下来就说说如何自定义 lint 规则。

  1. 进入 ~/Document/oclint 目录,执行下面的脚本

    oclint-scripts/scaffoldRule CustomLintRules -t ASTVisitor
    复制代码

    其中,CustomLintRules 就是定义的检查规则的名字, ASTVisitor 就是你继承的 lint 规则

    可以继承的规则有:ASTVisitor、SourceCodeReader、ASTMatcher。

  2. 执行上面的脚本,会生成下面的文件

    • Documents/oclint/oclint-rules/rules/custom/CustomLintRulesRule.cpp
    • Documents/oclint/oclint-rules/test/custom/CustomLintRulesRuleTest.cpp
  3. 要方便的开发自定义的 lint 规则,则需要生成一个 xcodeproj 项目。切换到项目根目录,也就是 Documents/oclint,执行下面的命令

     mkdir Lint-XcodeProject
     cd Lint-XcodeProject
     touch generate-lint-rules.sh
     chmod +x generate-lint-rules.sh
    复制代码

    给上面的 generate-lint-rules.sh 里面添加下面的脚本

    #! /bin/sh -e
    cmake -G Xcode \
      -D CMAKE_CXX_COMPILER=../build/llvm-install/bin/clang++  \
      -D CMAKE_C_COMPILER=../build/llvm-install/bin/clang \
      -D OCLINT_BUILD_DIR=../build/oclint-core \
      -D OCLINT_SOURCE_DIR=../oclint-core \
      -D OCLINT_METRICS_SOURCE_DIR=../oclint-metrics \
      -D OCLINT_METRICS_BUILD_DIR=../build/oclint-metrics \
      -D LLVM_ROOT=../build/llvm-install/ ../oclint-rules
    复制代码
  4. 执行 generate-lint-rules.sh 脚本(./generate-lint-rules.sh)。如果出现下面的 Log 则说明生成 xcodeproj 项目成功

生成编写lint规则的xcodeproj工程1
生成编写lint规则的xcodeproj工程2

  1. 打开步骤4生成的项目,看到有很多文件夹,代表 oclint 自带的 lint 规则,我们自定义的 lint 规则在最下面。
    编写lint自定义规则的代码文件夹

关于如何自定义 lint 规则的具体还没有深入研究,这里给个例子

点击查看示例代码
#include "oclint/AbstractASTVisitorRule.h"
#include "oclint/RuleSet.h"

using namespace std;
using namespace clang;
using namespace oclint;
#include <iostream>

class MVVMRule : public AbstractASTVisitorRule<MVVMRule>
{
public:
    virtual const string name() const override
    {
        return "Property in 'ViewModel' Class interface should be readonly.";
    }

    virtual int priority() const override
    {
        return 3;
    }

    virtual const string category() const override
    {
        return "mvvm";
    }
    
    virtual unsigned int supportedLanguages() const override
    {
        return LANG_OBJC;
    }

#ifdef DOCGEN
    virtual const std::string since() const override
    {
        return "0.18.10";
    }

    virtual const std::string description() const override
    {
        return "Property in 'ViewModel' Class interface should be readonly.";
    }

    virtual const std::string example() const override
    {
        return R"rst(
.. code-block:: cpp

    @interface FooViewModel : NSObject // This is a "ViewModel" Class.
    
    @property (nonatomic, strong) NSObject *bar; // should be readonly.
    
    @end
        )rst";
    }

    virtual const std::string fileName() const override
    {
        return "MVVMRule.cpp";
    }

#endif

    virtual void setUp() override {}
    virtual void tearDown() override {}

    /* Visit ObjCImplementationDecl */
    bool VisitObjCImplementationDecl(ObjCImplementationDecl *node)
    {
        ObjCInterfaceDecl *interface = node->getClassInterface();
        
        bool isViewModel = interface->getName().endswith("ViewModel");
        if (!isViewModel) {
            return false;
        }
        for (auto property = interface->instprop_begin(),
            propertyEnd = interface->instprop_end(); property != propertyEnd; property++)
        {
            clang::ObjCPropertyDecl *propertyDecl = (clang::ObjCPropertyDecl *)*property;
            if (propertyDecl->getName().startswith("UI")) {
                addViolation(propertyDecl, this);
            }
            auto attrs = propertyDecl->getPropertyAttributes();
            bool isReadwrite = (attrs & ObjCPropertyDecl::PropertyAttributeKind::OBJC_PR_readwrite) > 0;
            if (isReadwrite && isViewModel) {
                addViolation(propertyDecl, this);
            }
        }
        return true;
    }
};

static RuleSet rules(new MVVMRule());
复制代码
  1. 修改自定义规则后就需要编译。成功后在 Products 目录下会看到对应名称的 CustomLintRulesRule.dylib 文件,就需要复制到 /Documents/oclint/oclint-release/lib/oclint/rules。讲道理,生成新的 lint rule 文件,需要把新的 dylib 文件复制到 /usr/local/lib。因为我们在源代码安装的第4部,设置了 ln -s 链接,所以不需要每次复制到相应文件夹。

但是还是比较麻烦,每次都需要编译新的 lint rule 之后需要将相应的 dylib 文件复制到源代码目录下的 oclint-release/lib/oclint/rules 目录下,本着「可以偷懒绝不动手」的原则,在自定义的 rule 的 target 中,在 Build Phases 选项下 CMake PostBuild Rules 中的脚本下将下面的代码复制进去

cp /Users/liubinpeng/Documents/oclint/Lint-XcodeProject/rules.dl/Debug/libCustomLintRulesRule.dylib /Users/liubinpeng/Documents/oclint/build/oclint-release/lib/oclint/rules/libCustomLintRulesRule.dylib
复制代码
  1. 规则限定的3个类说明:
RuleBase
 |
 |-AbstractASTRuleBase
 |      |_ AbstractASTVisitorRule
 |             |_AbstractASTMatcherRule
 |
 |-AbstractSourceCodeReaderRule
复制代码
  • AbstractSourceCodeReaderRule:eachLine 方法,读取每行的代码,如果想编写的规则是需要针对每行的代码内容,则可以继承自该类
  • AbstractASTVisitorRule:可以访问 AST 上特定类型的所有节点,可以检查特定类型的所有节点是递归实现的。在 apply 方法内可以看到代码实现。开发者只需要重载 bool visit* 方法来访问特定类型的节点。其值表明是否继续递归检查
  • AbstractASTMatcherRule:实现 setUpMatcher 方法,在方法中添加 matcher,当检查发现匹配结果时会调用 callback 方法。然后通过 callback 方法来继续对匹配到的结果进行处理
  1. 知其所以然 oclint 依赖与源代码的语法抽象树(AST)。开源 clang 是 oclint 获的语法抽象树的依赖工具。你如果想对 AST 有个了解,可以查看这个视频

如果想查看某个文件的 AST 结构,你可以进入该文件的命令行,然后执行下面的脚本

clang -Xclang -ast-dump -fsyntax-only main.m 
复制代码

三、 Homebrew 方式安装的 oclint 如何使用自定义规则

  1. 查看 OCLint 安装路径
which oclint 
// 输出:/usr/local/bin/oclint
ls -al  /usr/local/bin/oclint 
// 输出:本机安装路径
复制代码
  1. 把上面生成的新的 lint rule 下的 dylib 文件复制到步骤1得到的额本机安装路径下

四、 使用 oclint

在命令行中使用

  1. 如果项目使用了 Cocopod,则需要指定 -workspace xxx.workspace
  2. 每次编译之前需要 clean

实操:

  • 进入项目

    cd /Workspace/Native/iOS/lianhua
    复制代码
  • 查看项目基本信息

    xcodebuild -list
    //输出
    information about project "BridgeLabiPhone":
      Targets:
          BridgeLabiPhone
          lint
    
      Build Configurations:
          Debug
          Release
    
      If no build configuration is specified and -scheme is not passed then "Release" is used.
    
      Schemes:
          BridgeLabiPhone
          lint
    复制代码
  • 编译

    xcodebuild -scheme BridgeLabiPhone -workspace BridgeLabiPhone.xcworkspace  clean && xcodebuild -scheme BridgeLabiPhone -workspace BridgeLabiPhone.xcworkspace -configuration Debug | xcpretty -r json-compilation-database -o compile_commands.json
    复制代码

    编译成功后,会在项目的文件夹下出现 compile_commands.json 文件

  • 生成 html 报表

     oclint-json-compilation-database -e Pods -- -report-type html -o oclintReport.html
    复制代码

    看到有报错,但是报错信息太多了,不好定位,利用下面的脚本则可以将报错信息写入 log 文件,方便查看

    oclint-json-compilation-database -e Pods -- -report-type html -o oclintReport.html 2>&1 | tee 1.log
    复制代码

    报错信息是:oclint: error: one compiler command contains multiple jobs: 查找资料,解决方案如下

    • 将 Project 和 Targets 中 Building Settings 下的 COMPILER_INDEX_STORE_ENABLE 设置为 NO
    • 在 podfile 中 target 'xx' do 前面添加下面的脚本
    post_install do |installer|
      installer.pods_project.targets.each do |target|
          target.build_configurations.each do |config|
              config.build_settings['COMPILER_INDEX_STORE_ENABLE'] = "NO"
          end
      end
    end
    复制代码

    然后继续尝试编译,发现还是报错,但是报错信息改变了,如下

    generate-lintresult-html-error

    看到报错信息是默认的警告数量超过限制,则 lint 失败。事实上 lint 后可以跟参数,所以我们修改脚本如下

    oclint-json-compilation-database -e Pods -- -report-type html -o oclintReport.html -rc LONG_LINE=9999 -max-priority-1=9999 -max-priority-2=9999 -max-priority-3=9999
    复制代码

    生成了 lint 的结果,查看 html 文件可以具体定位哪个代码文件,哪一行哪一列有什么问题,方便修改。

    lint-result-html-report

  • 如果项目工程太大,整个 lint 会比较耗时,所幸 oclint 支持针对某个代码文件夹进行 lint

    oclint-json-compilation-database -i 需要静态分析的文件夹或文件 -- -report-type html -o oclintReport.html  其他的参数
    复制代码
  • 参数说明

    名称 描述 默认阈值
    CYCLOMATIC_COMPLEXITY 方法的循环复杂性(圈负责度) 10
    LONG_CLASS C类或Objective-C接口,类别,协议和实现的行数 1000
    LONG_LINE 一行代码的字符数 100
    LONG_METHOD 方法或函数的行数 50
    LONG_VARIABLE_NAME 变量名称的字符数 20
    MAXIMUM_IF_LENGTH if语句的行数 15
    MINIMUM_CASES_IN_SWITCH switch语句中的case数 3
    NPATH_COMPLEXITY 方法的NPath复杂性 200
    NCSS_METHOD 一个没有注释的方法语句数 30
    NESTED_BLOCK_DEPTH 块或复合语句的深度 5
    SHORT_VARIABLE_NAME 变量名称的字符数 3
    TOO_MANY_FIELDS 类的字段数 20
    TOO_MANY_METHODS 类的方法数 30
    TOO_MANY_PARAMETERS 方法的参数数 10

在 Xcode 中使用

  • 在项目的 TARGETS 下面,点击下方的 "+" ,选择 cross-platform 下面的 Aggregate。输入名字,这里命名为 Lint

    Xcode中创建lint的target

  • 选择对应的 TARGET -> lint。在 Build Phases 下 Run Script 下写下面的脚本代码

    export LC_CTYPE=en_US.UTF-8
    cd ${SRCROOT}
    xcodebuild -scheme BridgeLabiPhone -workspace BridgeLabiPhone.xcworkspace clean && xcodebuild -scheme BridgeLabiPhone -workspace BridgeLabiPhone.xcworkspace -configuration Debug | xcpretty -r json-compilation-database -o compile_commands.json && oclint-json-compilation-database -e Pods -- -report-type xcode
    复制代码
  • 说明,虽然有时候没有编译通过,但是看到如下图的关于代码相关的 warning 则达到目的了。

    Xcode中Lint结果

  • lint 结果如下,根据相应的提示信息对代码进行调整。当然这只是一种参考,不一定要采纳 lint 给的提示。

    Xcode中显示lint结果

脚本化

每次都在终端命令行去写 lint 的脚本,效率很低,所以想做成 shell 脚本。需要的同学直接直接拷贝进去,直接在工程的根目录下使用,我这边是一个 Cocopod 工程。拿走拿走别客气

#!/bin/bash

COLOR_ERR="\033[1;31m"    #出错提示
COLOR_SUCC="\033[0;32m"  #成功提示
COLOR_QS="\033[1;37m"  #问题颜色
COLOR_AW="\033[0;37m"  #答案提示
COLOR_END="\033[1;34m"     #颜色结束符

# 寻找项目的 ProjectName
function searchProjectName () {
  # maxdepth 查找文件夹的深度
  find . -maxdepth 1 -name "*.xcodeproj"
}

function oclintForProject () {
    # 预先检测所需的安装包是否存在
    if which xcodebuild 2>/dev/null; then
        echo 'xcodebuild exist'
    else
        echo '🤔️ 连 xcodebuild 都没有安装,玩鸡毛啊? 🤔️'
    fi

    if which oclint 2>/dev/null; then
        echo 'oclint exist'
    else
        echo '😠 完蛋了你,玩 oclint 却不安装吗,你要闹哪样 😠'
        echo '😠 乖乖按照博文:https://github.com/FantasticLBP/knowledge-kit/blob/master/第一部分%20iOS/1.63.md 安装所需环境 😠'
    fi
    if which xcpretty 2>/dev/null; then
        echo 'xcpretty exist'
    else
        gem install xcpretty
    fi


    # 指定编码
    export LANG="zh_CN.UTF-8"
    export LC_COLLATE="zh_CN.UTF-8"
    export LC_CTYPE="zh_CN.UTF-8"
    export LC_MESSAGES="zh_CN.UTF-8"
    export LC_MONETARY="zh_CN.UTF-8"
    export LC_NUMERIC="zh_CN.UTF-8"
    export LC_TIME="zh_CN.UTF-8"
    export xcpretty=/usr/local/bin/xcpretty # xcpretty 的安装位置可以在终端用 which xcpretty找到

    searchFunctionName=`searchProjectName`
    path=${searchFunctionName}
    # 字符串替换函数。//表示全局替换 /表示匹配到的第一个结果替换。 
    path=${path//.\//}  # ./BridgeLabiPhone.xcodeproj -> BridgeLabiPhone.xcodeproj
    path=${path//.xcodeproj/} # BridgeLabiPhone.xcodeproj -> BridgeLabiPhone
    
    myworkspace=$path".xcworkspace" # workspace名字
    myscheme=$path  # scheme名字

    # 清除上次编译数据
    if [ -d ./derivedData ]; then
        echo -e $COLOR_SUCC'-----清除上次编译数据derivedData-----'$COLOR_SUCC
        rm -rf ./derivedData
    fi

    # xcodebuild clean
    xcodebuild -scheme $myscheme -workspace $myworkspace clean


    # # 生成编译数据
    xcodebuild -scheme $myscheme -workspace $myworkspace -configuration Debug | xcpretty -r json-compilation-database -o compile_commands.json

    if [ -f ./compile_commands.json ]; then
        echo -e $COLOR_SUCC'编译数据生成完毕😄😄😄'$COLOR_SUCC
    else
        echo -e $COLOR_ERR'编译数据生成失败😭😭😭'$COLOR_ERR
        return -1
    fi

    # 生成报表
    oclint-json-compilation-database -e Pods -- -report-type html -o oclintReport.html \
    -rc LONG_LINE=200 \
    -disable-rule ShortVariableName \
    -disable-rule ObjCAssignIvarOutsideAccessors \
    -disable-rule AssignIvarOutsideAccessors \
    -max-priority-1=100000 \
    -max-priority-2=100000 \
    -max-priority-3=100000

    if [ -f ./oclintReport.html ]; then
        rm compile_commands.json
        echo -e $COLOR_SUCC'😄分析完毕😄'$COLOR_SUCC
    else 
        echo -e $COLOR_ERR'😢分析失败😢'$COLOR_ERR
        return -1
    fi
    echo -e $COLOR_AW'将为大爷自动打开 lint 的分析结果'$COLOR_AW
    # 用 safari 浏览器打开 oclint 的结果
    open -a "/Applications/Safari.app" oclintReport.html
}

oclintForProject
复制代码

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