iOS 静态代码分析(SonarQube + Objective-C、Swift)

前言

首次接触代码分析，源于公司对迭代规范流程的的试点。在迭代中，如何保证输出的代码是高质量的，或者说是没有明显缺陷的，这种高质如何量化，这就是接下来要介绍的: 静态代码分析。

代码分析的意义

降低风险

迭代中代码扫描分析，成为上线发版不可或缺的一环，代码分析能检测出代码中明显存在的问题，降低风险，比如：强制类型转换、内存泄漏、空指针……

提高代码质量

代码的质量水平，是直接影响系统稳定程度的原因之一，Code Review分为工具、人工两种，通过Code Review，可以量化代码质量，是否达到发版的质量标准，这里重点讲工具Code Review。

扫描环境搭建

1. 环境

版本控制工具：Git
源码语言版本：Swift 5、OC
开发工具：Xcode 11.3
JDK：Jdk-1.8.0_221 JDK1.8地址
持续集成工具：Jenkins
质量管理工具：SonarQube（7.8 ）

2. SonarQube的工具链

源码工程（Project）：Swift、OC
MySQL数据库（SonarQube Database）：版本5.7.19-macos10.12-x86_64，存放配置信息和分析结果信息
创建用户及数据库，mysql修改密码自行操作，随意12345678

cd /usr/local/mysql/
source ~/.bash_profile
mysql -u root -p
mysql> CREATE DATABASE sonar CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci;
mysql> CREATE USER 'sonar' IDENTIFIED BY 'sonar';
mysql> GRANT ALL ON sonar.* TO 'sonar'@'%' IDENTIFIED BY 'sonar';
mysql> GRANT ALL ON sonar.* TO 'sonar'@'localhost' IDENTIFIED BY 'sonar';
mysql> FLUSH PRIVILEGES;
mysql> quit;

服务器（SonarQube Server）：iMac ，发布应用，在线浏览、配置分析；
客户端（SonarQube Scanner）：版本4.2.0.1873，执行源代码分析。

注：Sonarqube-7.8 社区版 7.9版本以下支持MySQL（>=5.6<8）

3. 运行SonarQube

解压sonarqube-7.8.zip
修改sonarqube-7.8中conf文件夹下的sonar.properties

sonar.jdbc.url=jdbc:mysql://localhost:3306/sonar?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&rewriteBatchedStatements=true&useConfigs=maxPerformance&useSSL=false
# mysql中创建的sonarQube用户
sonar.jdbc.username=root
# 创建用户对应的密码
sonar.jdbc.password=12345678
# 设置编码格式为UTF-8
sonar.sorceEncoding=UTF-8
# sonar登陆用户名
sonar.login=admin
# sonar登陆密码
sonar.password=admin

sonar安装成功

image.png

开启SonarQube访问外部访问，修改sonarqube-7.8中conf文件夹下的sonar.properties文件，注释掉sonar.web.context=

1590831762831_E450B976-90EE-4ED1-9345-F9AF77C1BCE5.png

开启apache httpd随机启动，提供外部访问

sudo launchctl load -w /System/Library/LaunchDaemons/org.apache.httpd.plist

Mac系统升级之后，启动Sonar服务部不会自送启动MySQL，导致Sonar服务启动失败，需要在开机启动项中增加MySQL启动配置。

sh /usr/local/mysql-5.7.19-macos10.12-x86_64/support-files/mysql.server start

配置sonar开机自启，在/Users/xxx/Document下创建Config文件夹，在Config下创建startup.sh文件，添加以下脚本

# MySQL开机启动
sh /usr/local/mysql-5.7.19-macos10.12-x86_64/support-files/mysql.server start

# Sonar开机启动
sh /usr/local/sonarqube-7.8/bin/macosx-universal-64/sonar.sh start

# Jenkins开机自启 并做外网端口映射
java -jar /usr/local/Cellar/jenkins/2.271/libexec/jenkins.war --httpPort=8080

将run sonar.sh文件添加到iMac登录项中

image.png

自此SonarQube服务开机自启动、外部访问配置完毕

image.png

4. 安装插件

sonar-swift-0.4.6
sonar-l10n-zh-plugin-1.28
xcpretty-0.3.0 ((see instructions below) installed and sudo gem install -n /usr/local/bin xcpretty).
SwiftLint-0.41.0 (HomeBrew installed and brew install swiftlint). Version 0.3.0 or above.
Tailor-0.12.0_1 (HomeBrew installed and brew install tailor). Version 0.11.1 or above.
slather-2.4.7 (sudo gem install -n /usr/local/bin slather). Version 2.1.0 or above (2.4 since Xcode 8.3).
lizard (PIP installed and sudo pip install lizard)
OCLint-0.13.1 installed or (HomeBrew installed and brew tap oclint/formulae, brew install oclint). Version 0.11.0 recommended (0.13.0 since Xcode 9).
Faux Pas command line tools installed (optional)

5. 插件配置

从已下载的sonar-swift-0.4.6中，拷贝backelite-sonar-swift-plugin-0.4.6.jar文件到sonarqube-7.8/extensions/plugins里
从已下载的汉化插件sonar-l10n-zh-plugin-1.28中，拷贝sonar-l10n-zh-plugin-1.28文件到sonarqube-7.8/extensions/plugins里
下载run-sonar-swift.sh文夹拷贝到swift项目的根目录下（与projext.xcodeproj 同级）
下载sonar-project.properties文件拷贝到swift项目的根目录下（与projext.xcodeproj 同级）

image.png

编辑sonar-project.properties文件，根据swift项目修改其中的参数

#
# Swift SonarQube Plugin - Enables analysis of Swift and Objective-C projects into SonarQube.
# Copyright © 2015 Backelite (${email})
#

##########################
# Required configuration #
##########################

# 项目key, 与sonar中项目key一致
sonar.projectKey=xxx

# 项目 name
sonar.projectName=xxx

# 版本号
sonar.projectVersion=2.3.0

# 分支
sonar.branch.name=XXX

# Encoding of the source code
sonar.sourceEncoding=UTF-8

# 语言 ObjC / Swift
sonar.language=swift

# swift 源文件路径
sonar.sources=Project/Clasess

# 过滤文件、目录
sonar.test.inclusions=**/*Test*/**
sonar.test.inclusions=*.swift
sonar.exclusions=Project/Clasess/Vendors/**/*

# 项目描述
sonar.projectDescription=XXX ios with the SonarScanner

# 测试目录的路径
sonar.tests=ProjectTests,ProjectUITests

# 模拟器配置
sonar.swift.simulator=platform=iOS Simulator,name=iPhone X,OS=latest

# scheme Configuration Debug/Release
sonar.swift.appConfiguration=Debug

# Xcode 工程文件配置 xcodeproj、xcworkspace
sonar.swift.project=Project.xcodeproj
sonar.swift.workspace=Project.xcworkspace

# Xcode Scheme
sonar.swift.appScheme=Project

# App 名称
sonar.swift.appName=Project

##########################
# Optional configuration #
##########################

# SCM
sonar.scm.enabled=true
# sonar.scm.url=scm:git:http://xxx

# JUnit report generated
sonar.junit.reportsPath=sonar-reports/

# Lizard report generated
sonar.swift.lizard.report=sonar-reports/lizard-report.xml

# Coverage report generated
sonar.swift.coverage.reportPattern=sonar-reports/coverage-swift*.xml

# OCLint report generated
sonar.objectivec.oclint.report=sonar-reports/*oclint.txt

# Swiftlint report generated
sonar.swift.swiftlint.report=sonar-reports/*swiftlint.txt

# Paths to exclude from coverage report (surefire, 3rd party libraries etc.)
# sonar.swift.excludedPathsFromCoverage=pattern1,pattern2
sonar.swift.excludedPathsFromCoverage=.*Tests.*

# Tailor report generated
sonar.swift.tailor.config=--no-color --max-line-length=100 --max-file-length=500 --max-name-length=40 --max-name-length=40 --min-name-length=4
sonar.swift.tailor.report=sonar-reports/*tailor.txt

# login info
sonar.host.url=http://localhost:9000
sonar.login=admin
sonar.password=xxx

# database info
sonar.jdbc.username=root
sonar.jdbc.password=xxx
sonar.jdbc.url=jdbc:mysql://localhost:3306/sonar?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&rewriteBatchedStatements=true&useConfigs=maxPerformance&useSSL=false

run-sonar-swift.sh和sonar-project.properties如果不想以手动的形式放入工程目录下，可将run-sonar-swift.sh放在服务器某个目录下，将sonar-project.properties配置写入Jenkins构建脚本中，在执行Jenkins构建时通过脚本将run-sonar-swift.shcopy到工程根目录下，将sonar-project.properties写入工程根目录下。这样即使多个项目，也不用单独修改项目工程，仅修改脚本即可。扫描OC项目的Jenkins脚本如下：

source /Users/melo/.bash_profile
export LANG="en_US.UTF-8"  
export LANGUAGE="en_US.UTF-8"  
export LC_ALL="en_US.UTF-8"  

cd $WORKSPACE
  
pod install --verbose --no-repo-update 

rm -f run-sonar.sh
rm -f sonar-project.properties

cat>sonar-project.properties<<EOF
##########################
# Required configuration #
##########################

# sonar平台中相对应项目的key
sonar.projectKey=XXX

# sonar平台中相对应项目的名字
sonar.projectName=XXX

# 版本号
sonar.projectVersion=6.0.0

# Encoding of the source code
sonar.sourceEncoding=UTF-8

# 语言 ObjC / Swift
sonar.language=ObjC

# sonar检测的源文件目录，‘.’表示当前根目录下的所有文件目录;包含主要源文件的目录的逗号分隔路径
sonar.sources=.

# 检测中的测试源文件（指定单元测试文件）
# sonar.test.inclusions=**/*Test*/**
# sonar.test.inclusions=*.swift,*.m

# 检测中排除的源文件（排除的源文件不参与检测，一般排除单元测试文件、配置文件等）
# sonar.exclusions=XXX1,XXX2,XXX3……

# 项目描述
sonar.projectDescription=XXX iOS with the SonarScanner

# sonar检测的测试文件目录，‘.’表示当前根目录下的所有文件目录;包含测试源文件的目录的逗号分隔路径。从构建系统中读取Maven，Gradle，MSBuild项目。否则默认为空。
# sonar.tests=XXXTests,XXXUITests

# 检测中排除的测试源文件（排除的源文件不参与检测）
# sonar.test.exclusions=

# 模拟器配置
sonar.objectivec.simulator=platform=iOS Simulator,name=iPhone 11 Pro Max,OS=latest

# scheme Configuration Debug/Release
sonar.objectivec.appConfiguration=Debug

# Xcode 工程文件配置 xcodeproj、xcworkspace
sonar.objectivec.project=XXX.xcodeproj
sonar.objectivec.workspace=XXX.xcworkspace

# Xcode Scheme
sonar.objectivec.appScheme=TuyaSmartPublic

# App 名称
sonar.objectivec.appName=XXX

##########################
# Optional configuration #
##########################

# SCM
sonar.scm.enabled=true
# sonar.scm.url=scm:git:http://xxx

# JUnit report generated
sonar.junit.reportsPath=sonar-reports/

# Lizard report generated
sonar.objectivec.lizard.report=sonar-reports/lizard-report.xml

# Coverage report generated
sonar.objectivec.coverage.reportPattern=sonar-reports/coverage-objectivec*.xml

# 报告的名字
sonar.objectivec.oclint.report=oclint.xml

# 报告的路径
sonar.objectivec.oclint.reportPath=sonar-reports/oclint.xml

# Swiftlint report generated
#sonar.swift.swiftlint.report=sonar-reports/*swiftlint.txt

# Paths to exclude from coverage report (surefire, 3rd party libraries etc.)
# sonar.swift.excludedPathsFromCoverage=pattern1,pattern2
sonar.objectivec.excludedPathsFromCoverage=.*Tests.*

# Tailor report generated
sonar.objectivec.tailor.config=--no-color --max-line-length=100 --max-file-length=500 --max-name-length=40 --max-name-length=40 --min-name-length=4
sonar.objectivec.tailor.report=sonar-reports/*tailor.txt

sonar.objectivec.coverageType=legacy

# login info
sonar.host.url=http://localhost:9000
sonar.login=XXX
sonar.password=XXX

# database info
sonar.jdbc.username=root
sonar.jdbc.password=12345678
sonar.jdbc.url=jdbc:mysql://localhost:3306/sonar?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&rewriteBatchedStatements=true&useConfigs=maxPerformance&useSSL=false
sonar.verbose=true 
EOF

cp /Users/XXX/Documents/Sonar/run-sonar.sh $WORKSPACE
./run-sonar.sh -v

配置插件规则，在扫描文件下添加.swiftlint.yml文件，根据自身代码的情况，选择性的忽略部分规则，或者修改swift插件规则。

image.png

use_nested_configs: true

# 执行 linting 时忽略的路径。 优先级比 `included` 更高。
excluded:
  - Pods

# 执行时排除掉的规则
disabled_rules:
  - force_cast # 强制转换
  - force_try # try语句判断
  - line_length # 单行代码长度

 #代码复杂度
cyclomatic_complexity:
  warning: 19
  error: 20

# 文件长度
file_length:
  warning: 999
  error: 1000

# 实体类长度
type_body_length:
  warning: 999
  error: 1000
  
# 函数体长度
function_body_length:
  warning: 99
  error: 100
  
# 命名规则可以设置最小长度和最大程度的警告/错误。此外它们也可以设置排除在外的名字
type_name:
  min_length: 4 # 只是警告
  max_length: # 警告和错误
    warning: 40
    error: 50
#  excluded: iPhone # 排除某个名字
#variable_name:
#  min_length: # 只有最小长度
#    error: 4 # 只有错误
#  excluded: # 排除某些名字
#    - id
#    - URL
#    - GlobalAPIKey
reporter: "xcode" # 报告类型 (xcode, json, csv, checkstyle)

更多规则，可参考

注：.swiftlint.yml 文件必须放在扫描的具体路径下，放在工程根目录下无效。

6. 配置变量配置

open ~/.bash_profile

# jdk
export JAVA_HOME=/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_221.jdk/ Contents/Home
export CLASSPATH=.:${JAVA_HOME}/lib/dt.jar:${JAVA_HOME}/lib/ tools.jar
#export PATH=${JAVA_HOME}/bin:$PATH

# maven
export M3_HOME=/usr/local/Cellar/maven/3.6.3_1/libexec
export PATH=${JAVA_HOME}/bin:$M3_HOME/bin:$PATH

# gradle 
export GRADLE_HOME=/usr/local/Cellar/gradle/4.1
export PATH=$PATH:$GRADLE_HOME/bin

# mysql
export PATH=${PATH}:/usr/local/mysql/bin
export PATH=$PATH:/usr/local/mysql/support-files

# postgresql
export PATH=${PATH}:/usr/local/Cellar/postgresql/13.1/bin 

# sonarqube
export SONARQUBE=/usr/local/sonarqube-7.8 
export PATH=$SONARQUBE/bin:$PATH

# sonar-scanner
export SONAR_SCANNER=/usr/local/sonar-scanner-4.5.0.2216-macosx 
export PATH=$SONAR_SCANNER/bin:$PATH

# python
PYTHON=/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.8 
export PATH=$PYTHON/bin:$PATH
alias python="/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.8/bin/ python3.8"

#PYTHON=/System/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/ 2.7
#export PATH=$PYTHON/bin:$PATH
#alias python="/System/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/ 2.7/bin/python2.7"

# oclint 
export OCLINT=/usr/local/Cellar/oclint/0.13.1 
export PATH=$OCLINT_HOME/bin:$PATH

# swiftlint
export SWIFTLINT=/usr/local/Cellar/swiftlint/0.41.0
export PATH=$SWIFTLINT/bin:$PATH

# xcpretty
XCPRETTY=/usr/local/bin/xcpretty
export PATH=$XCPRETTY:$PATH

# tailor
export TAILOR=/usr/local/Cellar/tailor/0.12.0_1
export PATH=$TAILOR/bin:$PATH

# lizard
LIZARD=/usr/local/bin/lizard
export PATH=$LIZARD:$PATH

# slather
SLATHER=/usr/local/bin/slather
export PATH=$SLATHER:$PATH

# xctool
export XCTOOL=/usr/local/Cellar/xctool/0.3.7
export PATH=$XCTOOL/bin:$PATH

# gcovr
export GCOVR=/usr/local/Cellar/gcovr/4.2_1
export PATH=$GCOVR/bin:$PATH

# xcodebuild
XCODEBUILD=/usr/bin/xcodebuild
export PATH=$XCODEBUILD:$PATH

# local
export USRLOCAL=/usr/local
export PATH=$USRLOCAL/bin:$PATH

保存环境配置
source ~/.bashrc

7. 源码工程配置

Tagrget配置：Tests、UITests必不可少

image.png

8. Jenkins构建扫描

创建Jenkins扫描任务

image.png

配置源码

image.png

关于SonrQube 分析iOS项目的详细配置，可参考SonarQube Integration with iOS

配置Jenkins扫描脚本

source /Users/xxxx/.bash_profile
export LC_ALL="en_US.UTF-8"
cd $WORKSPACE
./run-sonar-swift.sh -v

扫描成功结果图

image.png

扫描日志

image.png

SonarQube分析结果

image.png

导出报告

社区版导出报告需要安装开源插件sonar-cnes-report.
这里因为部署的是sonar7.8的版本，与sonar-cnes-report最新的4.0.0版本不兼容，新增插件后导致sonar重启失败。选择一个较低的版本即可，这里选择3.3.1版本即可，其他版本也可以尝试一下。
将下载的 jar包复制到中sonarqube的plugins目录下，重新启动 sonarqube，然后单击“更多”>“CNES 报告”。
注意：由于个人安装sonarqube的目录各不相同，这里plugins目录为：/usr/local/sonarqube-7.8/extensions/plugins，选择自己的目录即可。

image.png

常见错误：
1、Server接受的数据包大小，会受 max_allowed_packet 参数限制，导致写入或者更新失败。

11:44:53.491 ERROR: Error during SonarScanner execution
Failed to upload report - An error has occurred. Please contact your administrator
+ returnValue=2
+ set +x
ERROR - Command 'sonar-scanner -X -Dsonar.verbose=true' failed with error code: 2

解决方案：修改MySQL的max_allowed_packet的大小。
关于max_allowed_packet的修改，请参考：MYSQL 5.7 无法修改max_allowed_packet参数？

到这里，SonarQube代码扫描结束，接下来就是根据分析结果，做针对性的整改代码。我们目前的策略把定义为阻断、严重、主要问题清零，次要、提示这两类问题先不处理，后期有时间再处理。中间针对一些不合理的维度，比如：循环复杂度到达10定义为严重问题，文件、类代码行数限制200行，超过定义主要问题，单行代码长度限制120字符等等，做了插件规则的调整：忽略/修改阈值。总之一句话：具体问题具体分析，根据自家代码实际情况做评估，如果代码整改需要大刀阔斧，那跟重构无异了，厉害关系需要权衡清楚。另外SonarQube问题的整改，尽量放在项目中去做，迭代周期太短，开发、测试很难把控到位。如果一定要放在迭代中来做，那一定要排好整改计划，按节奏推进。

最后编辑于：2022.04.28 21:00:36

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iOS 静态代码分析(SonarQube + Objective-C、Swift)

前言

代码分析的意义

降低风险

提高代码质量

扫描环境搭建

1. 环境

2. SonarQube的工具链

注：Sonarqube-7.8 社区版 7.9版本以下支持MySQL（>=5.6<8）

3. 运行SonarQube

sonar安装成功

4. 安装插件

5. 插件配置

注：.swiftlint.yml 文件必须放在扫描的具体路径下，放在工程根目录下无效。

6. 配置变量配置

7. 源码工程配置

8. Jenkins构建扫描

创建Jenkins扫描任务

配置源码

配置Jenkins扫描脚本

扫描成功结果图

扫描日志

SonarQube分析结果

导出报告

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