一、基础知识
hmkcW
r` PMD是一种分析Java代码错误的工具。与其他分析工具不同的是,PMD通过静态分析获知代码错误。也就是说,在不运行Java程序的情况下报告错误。PMD附带了许多可以直接使用的规则,利用这些规则可以找出Java源程序的许多问题,例如没有用到的变量、多余的变量创建操作、空的catch块,等等。此外,用户还可以自己定义规则,检查Java代码是否符合某些特定的编码规范。例如,你可以编写一个规则,要求PMD找出所有创建Thread和Socket对象的操作。
FQi"OZHq
最初,PMD是为了支持Cougaar项目而开发的。Cougaar是美国国防高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA)的一个项目。DARPA开放了PMD的源代码,所以PMD被发布到了SourceForge网站上。不久前,PMD的下载次数就超过了14000次,页面浏览次数超过了130000次。更重要的是,在源代码开放作者的努力下,越来越多的PMD规则和IDE插件被开发出来,然后加入到了PMD的核心项目之中。
*cTN5S> 你可以从PMD的网站下载PMD的二进制版本,或下载带源代码的版本,下载得到的都是ZIP文件。假设你下载了二进制版本,先把它解压缩到任意一个目录。接下来怎么做,就要看你准备怎么用它――最简单的,如果要在一个Java源代码目录中运行PMD,只需直接在命令行上运行下面的命令:
451C2 %y C:\data\pmd\pmd>java -jar lib\pmd-1.02.jar c:\j2sdk1.4.1_01\src\java\util
fE)+9! text rulesets/unusedcode.xml
Yl1@gw7 {NE;z<,*: 输出结果类如:
l)VMF44 c:\j2sdk1.4.1_01\src\java\util\AbstractMap.java 650
'ESy>wA{y< Avoid unused local variables such as 'v'
Mz]LFM c:\j2sdk1.4.1_01\src\java\util\Date.java 438
_?Jm.nT Avoid unused local variables such as 'millis'
f%*-PW^* oB3>0Pm*a. 除了直接在命令行上运行PMD之外,还可以通过Ant、Maven或者各种集成开发环境(IDE)运行PMD,例如jEdit、Netbeans、Eclipse、Emacs、IDEAJ和JBuilder等。
-$WiB 二、内建规则
k`
(_~/# PMD本身就附带了许多规则。下面是几个例子。
l%B1JGu*F 没有用到的代码显然是应该被清除的。
oG@P M+{ public class Foo {
6?}8z
q[ // 下面这个实例变量没有用到
~2A<fL,- private List bar = new ArrayList(500);
oB9Fas!N }
8qBRO[ 如果用一个接口也能达到同样的目标,为什么要返回一个具体的类?例如,下例可以改用List接口。
9FK:lFGD public ArrayList getList() {
+}4vdi" return new ArrayList();
:CHCVoh@95 }
g;]
2'Rj 当if的条件为真时,if代码块其实不做任何事情。下面这段代码其实可以写得更加简洁一些。
R52q6y:<x public void doSomething(int y) {
"@`mPe/ if (y >= 2) {
tvRa.3 } else {
=NJb9S&8A System.out.println("Less than two");
pJ_Z[}d)c }
`34[w=Zm }
zCvR/ 为什么要创建一个新的String对象?只要改用String x="x"就可以了。
z=)5M*h String x = new String("x");
E
C 7
f ,{z$M PMD还包含其他许多内建规则,但从上面几个例子已经可以看出PMD的基本工作方式。只要定义适当的静态规则,PMD就可以象一个富有经验的程序员那样,帮你指出代码存在的问题。
^@X
=v`C 三、工作原理
{!oO>t PMD的核心是JavaCC解析器生成器。PMD结合运用JavaCC和EBNF(扩展巴科斯-诺尔范式,Extended Backus-Naur Formal)语法,再加上JJTree,把Java源代码解析成抽象语法树(AST,Abstract Syntax Tree)。显然,这句话不那么好懂,且看下文具体说明。
qLYv=h$, 从根本上看,Java源代码只是一些普通的文本。不过,为了让解析器承认这些普通的文本是合法的Java代码,它们必须符合某种特定的结构要求。这种结构可以用一种称为EBNF的句法元语言表示,通常称为“语法”(Grammar)。JavaCC根据语法要求生成解析器,这个解析器就可以用于解析用Java编程语言编写的程序。
_rjCwo\ 不过实际运行中的PMD还要经过JJTree的一次转换。JJTree是一个JavaCC的插件,通过AST扩充JavaCC生成的解析器。AST是一个Java符号流之上的语义层。有了JJTree,语法分析的结果不再是“System, ., out, ., . println”之类的符号序列,而是一个由对象构成的树型层次结构。例如,下面是一段简单的Java代码以及与之对应的AST。
7Oxvq^[ Java源代码:
<\zb*e&vr public class Foo {
HTx7._b public void bar() {
UQW;!8J#R( System.out.println("hello world");
nsgNIE{>gO }
&2?kD{ }
j-{WPJa4\ 对应的抽象语法树
4\sS CompilationUnit
fvNGGn! TypeDeclaration
Fd'Ang6" ClassDeclaration
}3[ [ONA UnmodifiedClassDeclaration
$$qhX]^~ ClassBody
+o
Q@E<)H ClassBodyDeclaration
;ejC:3yO MethodDeclaration
pm )A*][s ResultType
:l9C7o MethodDeclarator
b: %>TPT FormalParameters
?# G_& Block
`hH1rw@7< BlockStatement
3U:0 ,-j" Statement
7%w4?Nv3I StatementExpression
GB[W'QGiq PrimaryExpression
T
86}^=-5 PrimaryPrefix
kP;Rts8JD Name
Vl9\&EL PrimarySuffix
54}s:[O Arguments
]m}>/2oSs ArgumentList
=ARI* Expression
* rs_k/2( PrimaryExpression
>/'WU79TYE PrimaryPrefix
HVu_@[SYR3 Literal
[email protected] }){h
Qt7 四、编写规则
, H[o.r= 前面我们看到了Java源代码以及与之对应的对象层次结构。下面我们就要利用这些对象编写PMD规则检查代码存在的问题。
$\P!P. 一般地,一个PMD规则可以看成一个Visitor,它遍历AST,寻找多个对象之间的一种特定模式,这种模式表示代码存在的问题。问题模式可能简单也可能复杂,简单的如查找代码中是否包含new Thread关键词,复杂的如确定一个类是否正确覆盖了equals和hashcode。
9Xm"kVqd/ 下面是一个寻找空if语句的简单PMD规则。
g" M1HxlV //扩展AbstractRule,以启用Visitor模式
&$+yXN public class EmptyIfStmtRule extends AbstractRule implements Rule {
eN jC.w9 //当源代码中出现一个Block,下面的方法被调用
pCg0xbc` public Object visit(ASTBlock node, Object data){
'-v~HwC+/T //如果父节点是一个if语句且代码块里面没有任何内容
14^t{ if ((node.jjtGetParent().jjtGetParent() instanceof ASTIfStatement)
R(
q
fP && node.jjtGetNumChildren()==0) {
cc^V~-ph //肯定代码存在问题。把一个RuleViolation加入到Report。
a>Q7Qn RuleContext ctx = (RuleContext)data;
8o4
vA, ctx.getReport().addRuleViolation(createRuleViolation(ctx,
}QC:!e,yG node.getBeginLine()));
&_-~kU1K^ }
;CU3CLn //继续检查树的下一个节点
?^@;8m return super.visit(node, data);
K,
35* }
I.(
9{ }
ex29rL3 b9\=NdyCY 也许你不能一下子掌握这段代码,其实它的思路还是比较简单的:
6w@l#p #扩展AbstractRule基类。
~i(*.Z)
\ #声明一个“钩子”,一旦我们感兴趣的节点出现,它就会被调用(称为“回调”)。在上面的例子中,我们要求在每一个ASTBlock出现时得到通知,所以声明visit(ASTBlock node, Object data)。
Y*7.3 +# #在回调函数中,判断是否出现了我们正在检查的问题。本例我们检查是否存在空的if块,所以先判断当前是否在ASTIfStatement之内,然后判断它是否有子节点。
w\\ 当然,我们还可以按照另一种方法进行检查:声明一个要求检查ASTIfStatement的回调函数,然后在回调函数中检查是否存在子节点。
-EL"Sv? 五、配置规则
*.~M#M 9c 写好自定义规则之后,接下来要把它加入到某个PMD规则集。所谓PMD规则集,就是由一组PMD规则构成的集合。每个PMD规则集由一个XML文件定义,下面是一个PMD规则的配置信息的例子:
"2Ye\#BU6 <rule name="EmptyIfStmt"
m$$U%=r>@ message="避免使用空的if语句"
5SK.R;mn class="net.sourceforge.pmd.rules.EmptyIfStmtRule">
{cG&l:-r <description>
ZB%
7Sr0 找到空的if语句:if检查了条件,但if块里面没有任何内容。
Z?^AX&F </description>
8~4{e,} , <priority>3</priority>
^LnCxA&QH <example>
0gn
r@9,X <![CDATA[
~>qcV=F^d, if (absValue < 1) {
[z Y9"B<3 // not good
LdRLKE<'e }
X}S<MA` </XMLCDATA>
T@f$w/15 </example>
okfhd{9 </rule>
! WQEv_G@ Aw >DZ2 可以看出,规则配置文件包含了许多有用的信息。要运行新添加的规则,只需把规则集XML文件和Java源代码文件放入CLASSPATH,淘宝网韩版女装批发,然后运行PMD。