iOS代码扫描-OCLint

1、OCLint是什么

OCLint 是基于LLVM/Clang(前端编译)而开发的代码静态分析工具,是针对于 C,C++,Objective-C 代码的静态分析工具,目的是提高软件质量并且减少代码中存在的潜在问题。官方文档:https://oclint-docs.readthedocs.io/en/stable/

2、OCLint安装

推荐使用 Homebrew安装:brew install oclint

3、OCLint工作流程`

OCLint流程.png

4、OCLint指令`

4.1、OCLint有三个指令:oclint,oclint-json-compilation-database,oclint-xcodebuild。

  • oclint:核心指令,通过这个指令可以指定加载验证规则、编译代码、分析代码和生成报告。
  • oclint-json-compilation-database:从编译好的compile_commands.json文件中读取配置信息并执行oclint。
  • oclint-xcodebuild:通过这个指令可以从 Xcode 的 xcodebuild.log 文件导出编译选项并保存成 JSON Compilation Database 格式。然后把保存到 compile_commands.json 文件中(OCLint team好久不维护了,采用xcpretty替换)。

4.2、oclint指令的使用:

  • -R <目录>:指定规则加载的目录。可以是多个目录,用空格隔开,默认情况下会搜索 $(oclint 可执行文件目录)/../lib/oclint/rules
  • -disable-rule <规则名> 通过规则名使某些验证规则失效。
  • -rc <参数>=<值> 修改某些阈值。

4.2.1、下面是一个简单的示例,表示从/path/to/rules加载规则,然后使 GotoStatement这个验证规则失效。

oclint -R /path/to/rules -disable-rule GotoStatement

4.2.2、然后来看一下阈值,下面是 OCLint 里面一些常见的阈值:

名称 描述 默认值
CYCLOMATIC_COMPLEXITY 循环嵌套数限制 10
LONG_CLASS 类行数限制 1000
LONG_LINE 每行的字符限制 100
LONG_METHOD 方法行数限制 50
LONG_VARIABLE_NAME 参数名字符限制 20
MAXIMUM_IF_LENGTH if 的行数限制 15
MINIMUM_CASES_IN_SWITCH switch case 的最小数目 3
NPATH_COMPLEXITY 通过该方法的非循环执行路径数量限制 200
NCSS_METHOD 连续未注释行数限制 30
NESTED_BLOCK_DEPTH block 嵌套层数限制 5
SHORT_VARIABLE_NAME 变量名的最小字符数限制 3
TOO_MANY_FIELDS 类成员限制 20
TOO_MANY_METHODS 类方法数限制 30
TOO_MANY_PARAMETERS 参数个数限制 10

4.2.3、生成报告选项

  • -o <目录>:指定报告的输出目标。

  • -report-type <类型名>:指定报告输出的类型。默认是普通文本。

报告输出的类型有如下几种:

  • Plain Text Report(text)

  • HTML Report(html)

  • XML Report(xml)

  • JSON Reporter (json)

  • PMD Reporter (pmd):这种类型主要提供给 CI 系统使用,在 CI 系统的展示会更友好。

  • Xcode Reporter (xcode):主要提供给 Xcode 内查看。

同样,我们也可以把这个配置加入到 .oclint 文件中:

  • report-type: html
  • output: oclint.html

4.2.4、退出状态选项

  • -max-priority-1 <阈值>

  • -max-priority-2 <阈值>

  • -max-priority-3 <阈值>

首先我们来看一下 OCLint 会返回的 5 种退出 Code:

  • 0 - SUCCESS:成功。

  • 1 - RULE_NOT_FOUND:没有找到验证规则。

  • 2 - REPORTER_NOT_FOUND:没有指定报告输出地址。

  • 3 - ERROR_WHILE_PROCESSING:验证过程中出错。

  • 4 - ERROR_WHILE_REPORTING:生成报告时出错。

  • 5 - VIOLATIONS_EXCEED_THRESHOLD:违反规则的次数超出阈值。

然后我们来看一下各个优先级默认的阈值:优先级 3 的阈值为 20;优先级 2 的阈值为 10;优先级 1 的阈值为 0。如果超过了其中任意一个阈值,就表示你的代码质量是不达标的,然后 OCLint 会返回 VIOLATIONS_EXCEED_THRESHOLD。

4.2.5、全局分析选项

  • -enable-global-analysis

开启这个选项可以得到更准确的分析结果,但是相对耗时比较长,一般不采用。

4.2.5、Clang 静态分析选项

  • -enable-clang-static-analyzer

如果开启这个选项,OCLint 会 hook Clang 的编译过程,然后收集编译信息然后添加到报告中。需要注意的是:这也会增加分析的时间。

4.2.6、Debug 选项

  • -debug

开启这个选项会给出更详细的信息。但是这个选项只有在 OCLint 的 debug 标示开启的时候才有效。

4.3、oclint-json-compilation-database指令的使用

4.3.1、过滤选项

  • -i INCLUDES

  • -e EXCLUDES

这两个选项是指在 compile_commands.json 文件中配置的基础上添加一些文件/目录来执行 oclint,或者让一些文件/目录不执行 oclint。

比如,我们一般不对第三方库执行 oclint ,这个时候可以用下面的指令来把 Pods 目录排除:

<pre class="line-numbers language-ruby" style="margin: 0px; padding: 0px; font-family: ConfluenceInstalledFont, monospace;">oclint-json-compilation-database -e Pods </pre>

4.3.2、oclint的选项

可以通过 --的方式在指令的最后 oclint 选项。比如:

oclint-json-compilation-database -e Pods -- -o=report.html

在最后添加了一个 oclint 的 -o 选项,表示将报告输出到当前目录的 report.html 文件中。

4.3.3、调试选项

  • -v:通过这个选项可以输出最终执行的 oclint 指令。

  • -debug:开启这个选项会给出更详细的信息。但是同样这个选项只有在 OCLint 的 debug 标示开启的时候才有效。

4.4、oclint-xcodebuild

这个命令是给使用 Xcode 的用户提供的。主要用于分析 xcodebuild.log 文件,然后快速生成 compile_commands.json 文件。该指令已经不委会了,改用 xcpretty。

4.4.1、安装xcpretty

其实只需要执行下面指令即可:

gem install xcpretty

4.4.2、使用xcpretty生成compile_commands.json文件

通过下面的指令即可生成 compile_commands.json文件:

xcodebuild [flags] | xcpretty -r json-compilation-database -o compile_commands.json

如果想保存 xcodebuild.log,可以换成下面的指令:

xcodebuild [flags] | tee xcodebuild.log | xcpretty -r json-compilation-database -o compile_commands.json

然后就可以执行 oclint-json-compilation-database来进行验证了。

4.4.3、使用xcbuild生成compile_commands.json文件

使用如下指令即可生成 compile_commands.json文件

xcbuild [flags] | xcpretty -r json-compilation-database -o compile_commands.json

事实上xcbuild和xcodebuild的指令是完全兼容的。

5、jenkins接入

5.1、编写oclint脚本

OCLint大概的执行流程:

  • Clean工程
  • Clang编译工程生成xcodebuild.log
  • xcpretty转化log为json文件:xcpretty -r json-compilation-database -o compile_commands.json
  • oclint-json-compilation-database根据设置的规则分析生成报告

脚本如下:

#!/bin/bash -il
 source ~/.bashrc
 myworkspace=xxx.xcworkspace
 myscheme=xxx
 
 # clean cache
 rm -rf ~/Library/Developer/Xcode/DerivedData/;
 rm compile_commands.json;
 rm oclint_result.xml;
 
 # clean -- build -- OCLint analyse
 echo 'start analyse';
 xcodebuild -workspace $myworkspace -scheme $myscheme clean&&
 xcodebuild -workspace $myworkspace -scheme $myscheme \
 -configuration Debug GCC_PRECOMPILE_PREFIX_HEADER=YES CLANG_ENABLE_MODULE_DEBUGGING=NO COMPILER_INDEX_STORE_ENABLE=NO \
 -destination 'platform=iOS Simulator,name=iPhone X' \
 | xcpretty -r json-compilation-database -o compile_commands.json&&
 oclint-json-compilation-database -e Pods -e node_modules -- \
 -report-type pmd \
 -rc LONG_LINE=300 \
 -rc LONG_METHOD=200 \
 -rc LONG_VARIABLE_NAME=40 \
 -rc LONG_CLASS=3000 \
 -max-priority-1=1000 \
 -max-priority-2=1000 \
 -max-priority-3=2000 \
 -disable-rule=UnusedMethodParameter \
 -disable-rule=AvoidPrivateStaticMembers \
 -disable-rule=ShortVariableName \
 -allow-duplicated-violations=false >> oclint_result.xml; \
 echo 'end analyse';
 
 # echo result
 if [ -f ./oclint_result.xml ]; 
 then echo 'done';
 else echo 'failed';
 fi

5.2、脚本分析

  • -e
    需要忽略分析的文件,这些文件的警告不会出现在报告中
  • -rc
    需要覆盖的规则的阀值,这里可以自定义项目的阀值,默认阀值
  • -enable-rule
    支持的规则,默认是oclint提供的都支持,可以组合-disable-rule来过滤掉一些规则
    规则列表
  • -disable-rule
    需要忽略的规则,根据项目需求设置
  • -report-type
    分析的报告的类型,支持[text、html、xml、json、pmd],差异可见对应Sample
    一般会选择可读性好的html或者pmd;这里我们选取pmd类型,用于结合PMD analysis生成PMD warnings,能比较友好的在Jenkins的看板中展示出来。

5.3、执行分析

打开终端,cd到oclint.sh所在的目录,执行

chmod 777 oclint.sh && ./oclint.sh

最终在同级目录下会生成compile_commands.jsonoclint_result.xml

  • compile_commands.json -- xcpretty将原始的xcodebuild.log转为json格式的json-compilation-database
  • oclint_result.xml--oclint生成的分析报告

5.4、集成到Jenkin

5.4.1、添加一个执行shell的流程,将执行分析的脚本执行

执行shell.png

5.4.2、构建完成生成pmd报告,需要在Jenkins插件管理中安装PMD,推荐使用“Warnings Next Generation Plugin”

报告分析.png

5.4.3、扫描结果展示

6、遇到的问题:

问题1:oclint: error: cannot open report output file xxxxxxx

解决方案:使用 >> 命令 替代 -o 命令,例如:

使用 ">> oclint_result.html" 代替 '-o oclint_result.html',比如:

 oclint-json-compilation-database -e Pods -e React
 -- -report-type html
 -rc LONG_LINE=200
 -rc LONG_VARIABLE_NAME=30
 -disable-rule ShortVariableName
 -max-priority-1=100000
 -max-priority-2=100000
 -max-priority-3=100000 >> oclint_result.html

问题2:oclint: error: compilation contains multiple jobs

解决方法:

第一步:在podfile文件中添加

post_install do |pi|
     pi.pods_project.targets.each do |t|
         t.build_configurations.each do |config|
             config.build_settings['COMPILER_INDEX_STORE_ENABLE'] = "NO"
         end
     end
 end

第二步:修改工程

修改工程.png

7、其他&思考

1、问题默认优先级只有三个等级,似乎无法轻易修改,自定义规则时也只能在三个等级中选一个。

2、其他代码扫描工具是否能覆盖更多场景,是否有更智能的检测?比如判定编码可能导致内存泄露。

3、OCLint默认规则中对代码编写格式的要求机会没有,例如方法名、变量名驼峰写法,括号和换行的要求,空格的使用等

4、当前版本(OCLint version 21.03)共72条规则,部门内部的开发规范的大部分规则无法覆盖。

5、作为功能更加全面,支持语言更多的coverity,是否在objective-c扫描上表现更加出色?

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