Go語言自定義linter靜態檢查工具

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前言

通常我們在業務項目中會借助使用靜態代碼檢查工具來保證代碼質量，通過靜態代碼檢查工具我們可以提前發現一些問題，比如變量未定義、類型不匹配、變量作用域問題、數組下標越界、內存泄露等問題，工具會按照自己的規則進行問題的嚴重等級劃分，給出不同的標識和提示，靜態代碼檢查助我們盡早的發現問題，Go語言中常用的靜態代碼檢查工具有golang-lint、golint，這些工具中已經制定好瞭一些規則，雖然已經可以滿足大多數場景，但是有些時候我們會遇到針對特殊場景來做一些定制化規則的需求，所以本文我們一起來學習一下如何自定義linter需求;

Go語言中的靜態檢查是如何實現?

眾所周知Go語言是一門編譯型語言，編譯型語言離不開詞法分析、語法分析、語義分析、優化、編譯鏈接幾個階段，學過編譯原理的朋友對下面這個圖應該很熟悉：

編譯器將高級語言翻譯成機器語言，會先對源代碼做詞法分析，詞法分析是將字符序列轉換為Token序列的過程，Token一般分為這幾類：關鍵字、標識符、字面量(包含數字、字符串)、特殊符號(如加號、等號)，生成Token序列後，需要進行語法分析，進一步處理後，生成一棵以 表達式為結點的 語法樹，這個語法樹就是我們常說的AST，在生成語法樹的過程就可以檢測一些形式上的錯誤，比如括號缺少，語法分析完成後，就需要進行語義分析，在這裡檢查編譯期所有能檢查靜態語義，後面的過程就是中間代碼生成、目標代碼生成與優化、鏈接，這裡就不詳細描述瞭，這裡主要是想引出抽象語法樹(AST)，我們的靜態代碼檢查工具就是通過分析抽象語法樹(AST)根據定制的規則來做的;那麼抽象語法樹長什麼樣子呢?我們可以使用標準庫提供的go/ast、go/parser、go/token包來打印出AST，

查看AST，具體AST長什麼樣我們可以看下文的例子;

制定linter規則

假設我們現在要在我們團隊制定這樣一個代碼規范，所有函數的第一個參數類型必須是Context，不符合該規范的我們要給出警告;好瞭，現在規則已經定好瞭，現在我們就來想辦法實現它;先來一個有問題的示例：

// example.go
package main
func add(a, b int) int {
 return a + b
}

對應AST如下：

*ast.FuncDecl {
     8  .  .  .  Name: *ast.Ident {
     9  .  .  .  .  NamePos: 3:6
    10  .  .  .  .  Name: "add"
    11  .  .  .  .  Obj: *ast.Object {
    12  .  .  .  .  .  Kind: func
    13  .  .  .  .  .  Name: "add" // 函數名
    14  .  .  .  .  .  Decl: *(obj @ 7)
    15  .  .  .  .  }
    16  .  .  .  }
    17  .  .  .  Type: *ast.FuncType {
    18  .  .  .  .  Func: 3:1
    19  .  .  .  .  Params: *ast.FieldList {
    20  .  .  .  .  .  Opening: 3:9
    21  .  .  .  .  .  List: []*ast.Field (len = 1) {
    22  .  .  .  .  .  .  0: *ast.Field {
    23  .  .  .  .  .  .  .  Names: []*ast.Ident (len = 2) {
    24  .  .  .  .  .  .  .  .  0: *ast.Ident {
    25  .  .  .  .  .  .  .  .  .  NamePos: 3:10
    26  .  .  .  .  .  .  .  .  .  Name: "a"
    27  .  .  .  .  .  .  .  .  .  Obj: *ast.Object {
    28  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  Kind: var
    29  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  Name: "a"
    30  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  Decl: *(obj @ 22)
    31  .  .  .  .  .  .  .  .  .  }
    32  .  .  .  .  .  .  .  .  }
    33  .  .  .  .  .  .  .  .  1: *ast.Ident {
    34  .  .  .  .  .  .  .  .  .  NamePos: 3:13
    35  .  .  .  .  .  .  .  .  .  Name: "b"
    36  .  .  .  .  .  .  .  .  .  Obj: *ast.Object {
    37  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  Kind: var
    38  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  Name: "b"
    39  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  Decl: *(obj @ 22)
    40  .  .  .  .  .  .  .  .  .  }
    41  .  .  .  .  .  .  .  .  }
    42  .  .  .  .  .  .  .  }
    43  .  .  .  .  .  .  .  Type: *ast.Ident {
    44  .  .  .  .  .  .  .  .  NamePos: 3:15
    45  .  .  .  .  .  .  .  .  Name: "int" // 參數名
    46  .  .  .  .  .  .  .  }
    47  .  .  .  .  .  .  }
    48  .  .  .  .  .  }
    49  .  .  .  .  .  Closing: 3:18
    50  .  .  .  .  }
    51  .  .  .  .  Results: *ast.FieldList {
    52  .  .  .  .  .  Opening: -
    53  .  .  .  .  .  List: []*ast.Field (len = 1) {
    54  .  .  .  .  .  .  0: *ast.Field {
    55  .  .  .  .  .  .  .  Type: *ast.Ident {
    56  .  .  .  .  .  .  .  .  NamePos: 3:20
    57  .  .  .  .  .  .  .  .  Name: "int"
    58  .  .  .  .  .  .  .  }
    59  .  .  .  .  .  .  }
    60  .  .  .  .  .  }
    61  .  .  .  .  .  Closing: -
    62  .  .  .  .  }
    63  .  .  .  }

方式一：標準庫實現custom linter

通過上面的AST結構我們可以找到函數參數類型具體在哪個結構上，因為我們可以根據這個結構寫出解析代碼如下：

package main
import (
 "fmt"
 "go/ast"
 "go/parser"
 "go/token"
 "log"
 "os"
)
func main() {
 v := visitor{fset: token.NewFileSet()}
 for _, filePath := range os.Args[1:] {
  if filePath == "--" { // to be able to run this like "go run main.go -- input.go"
   continue
  }
  f, err := parser.ParseFile(v.fset, filePath, nil, 0)
  if err != nil {
   log.Fatalf("Failed to parse file %s: %s", filePath, err)
  }
  ast.Walk(&v, f)
 }
}
type visitor struct {
 fset *token.FileSet
}
func (v *visitor) Visit(node ast.Node) ast.Visitor {
 funcDecl, ok := node.(*ast.FuncDecl)
 if !ok {
  return v
 }
 params := funcDecl.Type.Params.List // get params
 // list is equal of zero that don't need to checker.
 if len(params) == 0 {
  return v
 }
 firstParamType, ok := params[0].Type.(*ast.SelectorExpr)
 if ok && firstParamType.Sel.Name == "Context" {
  return v
 }
 fmt.Printf("%s: %s function first params should be Context\n",
  v.fset.Position(node.Pos()), funcDecl.Name.Name)
 return v
}

然後執行命令如下：

$ go run ./main.go -- ./example.go
./example.go:3:1: add function first params should be Context

通過輸出我們可以看到，函數add()第一個參數必須是Context;這就是一個簡單實現，因為AST的結構實在是有點復雜，就不在這裡詳細介紹每個結構體瞭，可以看曹大之前寫的一篇文章：golang
和 ast

方式二：go/analysis

看過上面代碼的朋友肯定有點抓狂瞭，有很多實體存在，要開發一個linter，我們需要搞懂好多實體，好在go/analysis進行瞭封裝，go/analysis為linter
提供瞭統一的接口，它簡化瞭與IDE,metalinters，代碼Review等工具的集成。如，任何go/analysislinter都可以高效的被go
vet執行，下面我們通過代碼方式來介紹go/analysis的優勢;

新建一個項目代碼結構如下：

.
├── firstparamcontext
│   └── firstparamcontext.go
├── go.mod
├── go.sum
└── testfirstparamcontext
    ├── example.go
    └── main.go

添加檢查模塊代碼，在firstparamcontext.go添加如下代碼：

package firstparamcontext
import (
 "go/ast"
 "golang.org/x/tools/go/analysis"
)
var Analyzer = &analysis.Analyzer{
 Name: "firstparamcontext",
 Doc:  "Checks that functions first param type is Context",
 Run:  run,
}
func run(pass *analysis.Pass) (interface{}, error) {
 inspect := func(node ast.Node) bool {
  funcDecl, ok := node.(*ast.FuncDecl)
  if !ok {
   return true
  }
  params := funcDecl.Type.Params.List // get params
  // list is equal of zero that don't need to checker.
  if len(params) == 0 {
   return true
  }
  firstParamType, ok := params[0].Type.(*ast.SelectorExpr)
  if ok && firstParamType.Sel.Name == "Context" {
   return true
  }
  pass.Reportf(node.Pos(), "''%s' function first params should be Context\n",
   funcDecl.Name.Name)
  return true
 }
 for _, f := range pass.Files {
  ast.Inspect(f, inspect)
 }
 return nil, nil
}

然後添加分析器：

package main
import (
 "asong.cloud/Golang_Dream/code_demo/custom_linter/firstparamcontext"
 "golang.org/x/tools/go/analysis/singlechecker"
)
func main() {
 singlechecker.Main(firstparamcontext.Analyzer)
}

命令行執行如下：

$ go run ./main.go -- ./example.go 
/Users/go/src/asong.cloud/Golang_Dream/code_demo/custom_linter/testfirstparamcontext/example.go:3:1: ''add' function first params should be Context

如果我們想添加更多的規則，使用golang.org/x/tools/go/analysis/multichecker追加即可。

集成到golang-cli

我們可以把golang-cli的代碼下載到本地，然後在pkg/golinters 下添加firstparamcontext.go，

代碼如下：

import (
 "golang.org/x/tools/go/analysis"

 "github.com/golangci/golangci-lint/pkg/golinters/goanalysis"

 "github.com/fisrtparamcontext"
)
func NewfirstparamcontextCheck() *goanalysis.Linter {
 return goanalysis.NewLinter(
  "firstparamcontext",
  "Checks that functions first param type is Context",
  []*analysis.Analyzer{firstparamcontext.Analyzer},
  nil,
 ).WithLoadMode(goanalysis.LoadModeSyntax)
}

然後重新make一個golang-cli可執行文件，加到我們的項目中就可以瞭;

到此這篇關於Go語言自定義linter靜態檢查工具的文章就介紹到這瞭,更多相關Go自定義linter內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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