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代码精简执行过程

  • 2024-03-13
    北京
  • 本文字数:3429 字

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一、代码精简背景

随着业务需求的不断增加和产品的逐步完善,我们应用对应的代码库也在日益庞大,其中有用的、无用的、低频使用的、灰度验证的等各种类型的代码堆积在一起,给后续接手的同学增加了很多的维护和学习成本。有些代码逻辑缺乏文档说明,无人能看懂,更不敢随意修改。当有新需求需要改动这些代码时,大多数选择都是重新写一套,老的代码还继续保留,慢慢的系统中这种代码越来越多,代码工程也逐渐腐化起来,腐化到一定程度只能进行推倒重构。因此定期进行代码缩减,清理腐化的代码,对代码进行优化升级,提升代码工程的可维护性与可理解性,是十分有必要的。


我们后端的 java 代码工程一般和应用一一对应,根据应用的分层,代码工程也可以分为以下几类:领域服务中心(领域服务)、业务聚合中心(业务系统)、多能力应用(前后端未分离、定时任务、消息...)等种类。针对不同类型的代码库,我们需要深入代码进行探查,掌握代码的腐化程度以及有效代码的占比,判断是进行代码缩减还是进行代码重构。如果进行代码缩减,哪些代码可以直接清理,哪些代码可以重用优化,识别过程是个需要花费精力去认真做的。

二、代码精简步骤

三、代码精简实施

1、静态代码检查

1)idea 自带工具检查

步骤 1:通过 idea 自带的工具来检查未使用的类、变量、方法。Preferences—>Analyze—>Inspections,执行:Run Inspection by Name



步骤 2:输入:unused declaration(未使用的声明)



步骤 3:输入:unused import(未使用的引用)



步骤 4:重复代码检查,专业版才能扫描,扫描之后,通过人工识别的方式,看是否能抽离公共方法





使用 idea 自带工具检查的缺点如下


◦spring 注入的参数值 @value,会认为没有赋值"Field is never assigned.",参数未被赋值,被检测出来;


◦lombook 的 @data 注解对象,会认为"All constructor usages belong to the calls chain that has no members reachable from entry points",被检测出来;


◦实体类中没有初始化 new 过,会认为"Constructor is never used",构造函数没有使用过,被检测出来;


◦无效代码的误判较多,识别需要要花费一定的时间;


◦重复代码检查都能检查出来,检查到以后,都需要人工进行识别,进行抽象处理;

2)使用 PMD 插件检查

步骤 1:安装插件:IDEA 通过 File > Settings > Plugins > Marketplace 搜索 “PMD”,按照提示进行安装,然后重启即可



步骤 2:配置检测规则:通过 File > Settings > Other Settings > PMD 可以打开检测规则的设置界面



执行 PMD:



使用默认的规则的话,比较多,我们关心的是哪些代码可以精简,因此我们选择自定义规则,定义 setting.xml 文件,然后配置 PMD 检查规则,选择 setting.xml 文件。



具体文件内容如下:


<?xml version="1.0"?><ruleset name="myruleset"         xmlns="http://pmd.sourceforge.net/ruleset/2.0.0"         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"         xsi:schemaLocation="http://pmd.sourceforge.net/ruleset/2.0.0 https://pmd.sourceforge.io/ruleset_2_0_0.xsd">    <description>My ruleset</description>
<!-- 空的 catch 块:发现空的 catch 块没做任何异常处理的事,在大多数情形下,这会吞噬一些应该被处理或报告的异常 --> <rule ref="category/java/errorprone.xml/EmptyCatchBlock"/> <!-- 空的 finally 块:避免空的 finally 块 - 这些是可以删掉的 --> <rule ref="category/java/errorprone.xml/EmptyFinallyBlock"/> <!-- 空的 if 表达式:发现使用 if 进行了条件判断,但是判断之后没做任何处理 --> <rule ref="category/java/errorprone.xml/EmptyIfStmt"/> <!-- 空的初始化块:发现空的初始化块 --> <rule ref="category/java/errorprone.xml/EmptyInitializer"/> <rule ref="category/java/errorprone.xml/EmptyStatementBlock"/> <!-- 空的 switch 表达式:避免空的 switch 表达式 --> <rule ref="category/java/errorprone.xml/EmptySwitchStatements"/> <!-- 翻译 空的 Synchronized 块:避免空的 synchronized 块 --> <rule ref="category/java/errorprone.xml/EmptySynchronizedBlock"/> <!-- 空的 try 块:避免空的 try 块 --> <rule ref="category/java/errorprone.xml/EmptyTryBlock"/> <!-- 空的 while 表达式:发现空的 while 表达式 --> <rule ref="category/java/errorprone.xml/EmptyWhileStmt"/>
<!-- 未用的常规参数 --><!-- <rule ref="category/java/bestpractices.xml/UnusedFormalParameter"/>--> <!-- 未用的本地变量 --> <rule ref="category/java/bestpractices.xml/UnusedLocalVariable"/> <!-- 未用的私有变量 --> <rule ref="category/java/bestpractices.xml/UnusedPrivateField"/> <!-- 未用的私有方法 --> <rule ref="category/java/bestpractices.xml/UnusedPrivateMethod"/> <!-- 不要引入java.lang:避免从’java.lang’包引入任何东西,它里面的类是自动引入的 -->
<rule ref="category/java/codestyle.xml/DontImportJavaLang"/> <!-- 避免重复引入 --> <rule ref="category/java/codestyle.xml/DuplicateImports"/> <!-- 未使用的imports:去掉不使用的import --> <rule ref="category/java/bestpractices.xml/UnusedImports"/> <!-- 从同一个包引入:不需要从同一包引入类型 --> <rule ref="category/java/errorprone.xml/ImportFromSamePackage"/> <!-- 太多的静态引入:如果滥用静态引入特性,会使你的程序不具有可读性和可维护性,你引入的太多的静态成员污染 --> <rule ref="category/java/codestyle.xml/TooManyStaticImports"/>
</ruleset>
复制代码


检测效果截图:



步骤 3:重复代码检查,下载 pmd 压缩包,运行 cpdgui



•命令行执行:/Users/zhanglu7/Downloads/pmd-bin-6.39.0/bin/run.sh cpdgui


•选择检查的文件夹目录,执行检查,GO



使用 PMD 检查工具缺点如下:


•缺少无引用的 public 方法检查规则,目前都是私有方法的检查,公有方法检测规则需要自己实现,或者通过人工甄别的方式进行检查;


•重复代码检查需要额外使用 CPD,重复代码检查都能检查出来,检查到以后,都需要人工进行识别,进行抽象处理;

3)静态代码检查结论

•建议使用 PMD 插件+CPD 的方式进行,静态代码检查,检查包括:空逻辑控制代码块,未用的本地\私有变量、未使用的私有方法,检查出来的内容基本上都可以直接从代码库中删除。重复代码检查,使用 CPD 检查重复超过**行的代码,检查结果作为一个参考,帮助我们找到代码库中疑似重复的代码,然后通过人工甄别,判断该重复代码是否可以进一步抽象,抽象成公共的方法,供多处调用。


•test_code_reduce,demo 工程,代码行数 103 行,通过 pmd 检查后,可删除 10 行左右(包括未使用的私有方法、无效引用、未使用的本地变量),占比 10%左右。



•jdo-***,线上工程,代码行数 20005,通过 pmd 检查后,可删除 400 行左右(包括未使用的私有方法,未使用的私有变量、重复引入、无效引用、未使用的本地变量),占比 2%左右。通过 idea 扫描的重复代码,需要人工甄别,抽取出公共方法。另外需要人工检查无用的 public 方法,以及类等,估计可以删除 600 行左右,占比 3%,可以完成整体缩减 5%的目标。


2、动态代码检查

1)京东 jacoco 流水线

步骤 1:配置流水线



步骤 2:行云应用添加启动参数


启动前配置:


mkdir -p /export/home/jacoco


cd /export/home/jacoco && wget "http://storage.jd.local/bpp-quality-public/code_coverage_statistics/jacoco-0.8.7-20210115.151120-42.tar.gz"


tar -xzvf /export/home/jacoco/jacoco-0.8.7-20210115.151120-42.tar.gz



启动配置:


ip=(/sbin/ip a | grep "inet " |grep -v "169.254.95.120" |grep -v "127.0.0.1" | awk '{print 2}' | awk -F/ '{print $1}')


export JACOCO_AGENT="-javaagent:/export/home/jacoco/jacoco-0.8.7-20210115.151120-42/lib/jacocoagent.jar=includes=*,output=tcpserver,port=8840,address='${ip}' -Xverify:none"


export CATALINA_OPTS="{CATALINA_OPTS}"



步骤 3:运行流水线



待运行一段时间后,再运行流水线,查看动态代码覆盖率


2)动态代码检查结论

•建议使用京东 jacoco 流水线来进行动态代码检查,但需要进行长时间的运行才能得到一个相对精准的代码执行记录,该记录也仅供参考,代码是否可以删除,还需要人工进一步甄别。

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