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标题: 编写代码检查规则的神器，解读CodeNavi语法结构 [打印本页]

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作者: 梦应逍遥    时间: 2024-7-8 21:27
标题: 编写代码检查规则的神器，解读CodeNavi语法结构
本文分享自华为云社区《CodeNavi 规则的语法结构》，作者： Uncle_Tom。
1. 代码和检查规则

1.1. 代码的构成

步伐是由空格分隔的字符串组成的序列。在步伐分析中，这一个个的字符串被称为"token"，是源代码中的最小语法单位，是构成编程语言语法的基本元素。
Token可以分为多种类型，常见的有关键字（如if、while）、标识符（变量名、函数名）、字面量（如数字、字符串）、运算符（如+、-、*、/）、分隔符（如逗号,、分号;）等。
步伐在编译过程中，词法分析器（Lexer）读取源代码并将其分解成一系列的token。语法分析器（Parser）会使用这些 token 来构建一个抽象语法树（Abstract Syntax Tree, AST），这个树结构表现了代码的语法结构。这个时候每个 token 也可以称为抽象语法树的节点，树上某个节点的分支就是这个节点的子节点。每个节点都会有节点类型、属性、值。
这些是步伐员非常容易明白的。
1.2. 检查规则

检查规则是查找代码节点中符合缺陷模式的检查规则。
通常静态分析工具的规则编写采用步伐语言，如许开辟人员除了要了解检查的问题本省，还必要明白静态分析理论，以及静态分析工具的框架，无形中增加了开辟的难度。所以我们一直期望寻找到一种更适合编写静态分析规则的语言，让开辟人员可以或许更好的专注于明白检查问题的本身，而不必要花更多的时间在如何实现上。
《寻找适合编写静态分析规则的语言》中我们给出了两个问题的解决，来描述我们对编写静态分析规则的期望。
例如：
检查问题：

• 生产情况中不应该有调试代码。
  

问题检查条件：

• 查找全部函数声明
  
• 并且(And)：函数名以"debug"开头
  
• 并且(And)：函数只有一个参数
  
• 并且(And)：参数类型为"java.util.List"
  

问题代码样例

1. package com.dsl;
3. import org.apache.logging.log4j.LogManager;
4. import org.apache.logging.log4j.Logger;
6. import java.util.List;
8. /**
9. * 检查问题：生产环境中不应该有调试代码。
10. * 问题检查条件：
11. * - 查找所有函数声明；
12. * - 并且(And)：函数名以"debug"开头；
13. * - 并且(And)：函数只有一个参数；
14. * - 并且(And)：参数类型为"java.util.List"。
15. */
16. public class CheckDebug {
17.     private static final Logger LOG = LogManager.getLogger(CheckDebug.class);
19.     // 应检查出的问题函数
20.     public void debugFunction(List<String> msgs) {
21.         for (String msg : msgs) {
22.             LOG.error("print debug info: {}", msg);
23.         }
24.     }
25. }

复制代码

编写检查规则

DSL 写的检查规则

1. /**
2. * 检查问题：生产环境中不应该有调试代码。
3. * 问题检查条件：
4. * - 查找所有函数声明；
5. * - 并且(And)：函数名以"debug"开头；
6. * - 并且(And)：函数只有一个参数；
7. * - 并且(And)：参数类型为"java.util.List"。
8. */
10. functionDeclaration fd where
11.     and(
12.         fd.name startWith "debug",
13.         fd.parameters.size() == 1,
14.         fd.parameters[0].type.name == "java.util.List"
15.     );

复制代码

2. 规则语法结构

下面我们进一步给出这种用于编写代码检查规则的工具 CodeNavi 的语法结构。
2.1. 规则的语法

结构图

语法说明
规则语句是以分号 (;) 末端, 作为规则的终止符。
2.2. 语句结构

结构图

 
语法说明
节点(node)： 为待检测代码节点（token）；
as 别名：给要查找的节点一个别名，便于背面的使用。as 可以省略。别名的命名规则如下：

• 只能包含大小写英笔墨母和数字；
  
• 数字只能出现在末端；
  
• 不能和规则内置的节点或属性同名。
  
• 例如：va1、fd、Field1都是合法的别名，1fc、v2a是非法别名。
  

查询条件（condition）：筛选节点的条件；
2.3. 节点和节点属性

结构图

 
语法说明

• 节点（node）：是代码对应语法树的节点或子节点；
  
• 属性（attribute）：是代码对应语法树的节点或子节点的属性；
  
• . : 节点、子节点、属性之间的连接符；
  

2.4. 条件表达式结构

结构图

语法说明

• where: 条件表达式的标识；
  
• and：括号内的查询条件必须都为真；
  
• or：括号内的查询条件至少有一个为真；
  
• not：括号内的查询条件为假；
  

逻辑的连接祠是一种作用于查询条件的关键词。规则支持and、or 和 not 三个关联词。
逻辑的连接词必要和括号一同使用，括号中为具体的查询条件。其中，and 和 or 可以作用于多个查询条件（即括号中可以包含多个查询条件，以逗号分隔开），not 只能作用于一个查询条件。
逻辑连接词是一类作用于查询条件的特殊运算符（普通的运算符作用于节点或属性）
逻辑的连接词作用的查询条件也可以包含逻辑连接词。
示例

1. /*
2. * 问题检查条件：
3. * - 查找函数名为 debug 或 foo；
4. * - 并且(And)： 参数数量为 1 或 3。  
5. */
6. functionDeclaration fd where
7.     and(or(fd.name == "debug", fd.name == "foo"),
8.         or(fd.parameters.size() == 1, fd.parameters.size() == 3));

复制代码

2.5. 条件判断(condition)

结构图

2.5.1. 运算符

查询条件通过运算符作用于具体的节点或属性从而完成节点筛选。
根据运算符作用的属性种别，我们可以将运算符分为:

• 通用运算符
  
• 算术运算符
  
• 字符串运算符
  
• 布尔运算符
  
• 节点运算符
  

运算符的左值为：节点或节点的属性。
2.5.1.1. 通用运算符(==, contain)

等于（==）、不等于（!=）

• 数字
  
  
  
  • 运算符右值为：整数或小数。
    
  • 例如：arguments.size() == 3
    
  
  
• 字符串
  
  
  
  • 运算符右值为：字符串常量。
    
  • 例如：name == “foo”
    
  
  
• 布尔
  
  
  
  • 运算符右值为：布尔常量: true 或 false。
    
  • 例如：isPublic == true
    
  
  
• 节点
  
  
  
  • 运算符右值为：空常量null。
    
  • 例如：initializer == null
    
  
  

包含（contain）、不包含（notContain）

• 字符串
  
  
  
  • 运算符右值为：字符串，且包含时，返回真。
    
  • 例如：recordDeclaration where name contain "debug";，返回函数名中包含"debug" 时，返回真。
    
  
  
• 节点
  
  
  
  • 运算符右值为：子查询条件，当子查询返回的节点满足时，返回真。
    
  • 例如：functionDeclaration where parameters contain param where param.name == "i1";，返回包含名为i1参数的方法声明。
    
  
  

2.5.1.2. 算术运算符(>, ）、小于（=）、小于等于（

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