Error Prone是谷歌开源的一个 Java 编译插件,可以在编译时进行静态分析、bug 检测,或者对可能的优化提出建议。插件中包括了超过 500 个预定义的bug检查,并且允许第三方和自定义插件。检查到问题之后,Error Prone 能够将问题通过 warning 显示出来或者用预定义的解决方案自动修改代码。Error Prone 支持 Java 8、11,以及 17,可以被用来修复 bug 或者大规模重构。文档中提供了使用 Maven、Bazel、Ant 以及 Grandle 的安装和配置教程。需要将 Error Prone 在编译器中配置为 annotation processor(注解处理器),下面是通过 Maven 创建测试工程的示例:
<plugin> <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId> <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId> <version>3.10.1</version> <configuration> <release>17</release> <encoding>UTF-8</encoding> <compilerArgs> <arg>-XDcompilePolicy=simple</arg> <arg>-Xplugin:ErrorProne</arg> </compilerArgs> <annotationProcessorPaths> <path> <groupId>com.google.errorprone</groupId> <artifactId>error_prone_core</artifactId> <version>2.15.0</version> </path> </annotationProcessorPaths> </configuration></plugin>
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接下来可以创建一个示例类。下面的方法使用了 equals 方法来对比两个数组,更准确地说,此处所比较的是对象本身而不是数组的内容。
public boolean compare(String firstList[], String secondList[]) { return firstList.equals(secondList);}
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执行 mvn clean verify 触发 Error Prone 分析,下面是运行结果中的错误信息中:
[ERROR] Failed to execute goal org.apache.maven.plugins:maven-compiler-plugin:3.10.1: compile (default-compile) on project ErrorProne: Compilation failure[ERROR] …/ErrorProne/src/main/java/org/example/Main.java:[5,28] [ArrayEquals] Reference equality used to compare arrays[ERROR] (see https://errorprone.info/bugpattern/ArrayEquals)[ERROR] Did you mean 'return Arrays.equals(firstList, secondList);'?
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报出了ArrayEquals错误,Error Prone 的建议是修改实现方式,以比较数组的内容而不是比较对象。
return Arrays.equals(firstList, secondList);
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报错不仅可以帮助改善代码,也可以让 Error Prone 自动应用解决方案。 -XepPatchChecks 参数的应用应该包含由逗号分隔开的 bug 模式列表,在上面的情况中,只有 ArrayEquals 解决方案用于这段代码。 -XepPatchLocation 参数用于具体定位解决方案文件位置,在当前情境中是修改了源文件:
<compilerArgs> <arg>-XDcompilePolicy=simple</arg> <arg>-Xplugin:ErrorProne -XepPatchChecks:ArrayEquals -XepPatchLocation:IN_PLACE</arg></compilerArgs>
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现在,在执行 mvn clean verify 之后,类文件被自动修改为:
public boolean compare(String firstList[], String secondList[]) { return Arrays.equals(firstList, secondList);}
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文档里提供了更多关于命令行标识的信息。除了内置的 bug 模式,也可以使用例如SLF4J等第三方发布的插件,或创建自定义插件。内置规则的源码提供了多种可用于定义插件的不同示例模板。例如,自定义一个能够用新的 JUnit 5 @BeforeEach 注解器代替旧版 @Before JUnit 注解器的 Error Prone 插件。
和前文例子不同,自定义的 Error Prone 插件应该被放置于 Maven 模块。Error Prone 通过服务加载器机制来加载 bug 检测。这类之际通常一定的配置,然而谷歌的AutoService项目借助 @AutoService 注解简化了配置工作。@BugPattern 注解用于定义 bug 的名称、简介以及严重性。在下面的例子中,如果没有找到 @Before 注解器会返回Description.NO_MATCH ,否则SuggestedFix会用 @BeforeEach 注解替代 @Before 注解。
@AutoService(BugChecker.class)@BugPattern( name = "BeforeCheck", summary = "JUnit 4's @Before is replaced by JUnit 5's @BeforeEach", severity = BugPattern.SeverityLevel.SUGGESTION)public class BeforeCheck extends BugChecker implements BugChecker.AnnotationTreeMatcher { private static final Matcher<AnnotationTree> matcher = isType("org.junit.Before");
@Override public Description matchAnnotation(AnnotationTree annotationTree, VisitorState visitorState) { if (!matcher.matches(annotationTree, visitorState)) { return Description.NO_MATCH; } return describeMatch(annotationTree, SuggestedFix.replace(annotationTree, "@BeforeEach")); }}
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构建自定义 Error Prone 插件的时候都是需要 Error Prone 和 AutoService 依赖的。
<dependency> <groupId>com.google.errorprone</groupId> <artifactId>error_prone_annotations</artifactId> <version>2.15.0</version></dependency><dependency> <groupId>com.google.errorprone</groupId> <artifactId>error_prone_check_api</artifactId> <version>2.15.0</version></dependency><dependency> <groupId>com.google.auto.service</groupId> <artifactId>auto-service-annotations</artifactId> <version>1.0.1</version></dependency>
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AutoService 应该被配置为一个注解处理器。
<annotationProcessorPaths> <path> <groupId>com.google.auto.service</groupId> <artifactId>auto-service</artifactId> <version>1.0.1</version> </path></annotationProcessorPaths>
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现在,自定义的 Error Prone 插件可以通过 mvn install 命令,安装在本地的 Maven 仓库。执行命令后,示例工程应该会被配置为使用新的自定义插件作为注解处理器。
<annotationProcessorPaths> <path> <groupId>org.example.custom.plugin</groupId> <artifactId>ErrorProneBeforeCheck</artifactId> <version>1.0-SNAPSHOT</version> </path></annotationProcessorPaths>
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新的 BeforeCheck 应该被加入到了 Error Prone 分析中。
<compilerArgs> <arg>-XDcompilePolicy=simple</arg> <arg>-Xplugin:ErrorProne -XepPatchChecks:BeforeCheck -XepPatchLocation:IN_PLACE</arg></compilerArgs>
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添加一个示例测试类,其中包含@Before和@BeforeEach的两个注解。
public class ErrorProneTest { @Before void before() { } @BeforeEach void beforeEach() { }}
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运行 mvn verify 时,新的自定义 Error Prone 插件将用@BeforeEach注解替换@Before注解。
public class ErrorProneTest { @BeforeEach void before() { } @BeforeEach void beforeEach() { }}
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Error Prone 所使用的 Java internal 目前处于隐藏状态,可能会导致如下错误:
java.lang.IllegalAccessError: class com.google.errorprone.BaseErrorProneJavaCompiler (in unnamed module @0x1a6cf771) cannot access class com.sun.tools.javac.api.BasicJavacTask (in module jdk.compiler) because module jdk.compiler does not export com.sun.tools.javac.api to unnamed module @0x1a6cf771
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Maven 的解决办法是通过在项目根目录下创建.mvn 目录来暴露 Java internal,在目录中创建一个 jvm.config 文件,其中配置如下:
--add-exports jdk.compiler/com.sun.tools.javac.api=ALL-UNNAMED--add-exports jdk.compiler/com.sun.tools.javac.file=ALL-UNNAMED--add-exports jdk.compiler/com.sun.tools.javac.main=ALL-UNNAMED--add-exports jdk.compiler/com.sun.tools.javac.model=ALL-UNNAMED--add-exports jdk.compiler/com.sun.tools.javac.parser=ALL-UNNAMED--add-exports jdk.compiler/com.sun.tools.javac.processing=ALL-UNNAMED--add-exports jdk.compiler/com.sun.tools.javac.tree=ALL-UNNAMED--add-exports jdk.compiler/com.sun.tools.javac.util=ALL-UNNAMED--add-opens jdk.compiler/com.sun.tools.javac.code=ALL-UNNAMED--add-opens jdk.compiler/com.sun.tools.javac.comp=ALL-UNNAMED
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或者可以将--add-exports和--add-opens 参数配置添加到 Maven 编译器插件的 pom 文件中:
<plugin> <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId> <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId> <version>3.10.1</version> <configuration> <compilerArgs> <arg>--add-exports</arg> <arg>jdk.compiler/com.sun.tools.javac.util=ALL-UNNAMED</arg> …
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更多在 Bazel、Ant 和 Gradle 中使用 Error Prone 的信息可参见安装引导。
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