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扩展阿里p3c实现自定义代码规范检查

作者:互联网

 前段时间fastjson报出了漏洞,只要打开setAutoType特性就会存在风险,自己测试环境的一个项目被揪出来了-_-!。虽然改动很小,但就是觉得憋屈。fastjson还是挺好的,想着禁用的话太可惜,用的话又要注意安全,就想着找款工具提示下在用fastjson的时候不要打开这个特性。刚好阿里开源了p3c(https://github.com/alibaba/p3c),一款代码规范的检查工具,有对应的ide插件,能在编码过程中对设置的规则进行提示,便打算对它进行拓展,增加对fastjson检查是否打开setAutoType特性的检查。

 p3c主要包括3部分:

 《阿里巴巴Java开发手册》中的大部分规则都是在p3c-pmd模块中实现的,该部分也是这节研究的主要部分。

1. PMD

 p3c使用了PMD。PMD是一款静态代码扫描工具,该工具可以做到检查Java代码中是否含有未使用的变量、是否含有空的抓取块、是否含有不必要的对象等。PMD使用JavaCC生成解析器来解析源代码并生成AST(抽象语法树),通过对AST的检查可以直接从源代码文本层面来对代码进行检查,在PMD内部称为规则。即是否符合规则指的是,穷举源码各种可能的写法,然后在AST上检查是否出现。而规则的实现,重点便在对AST的处理上。

1.1. AST

 关于AST的介绍网上有很多,可以直接搜索,这里重要提两点:

 PMD使用JavaCC来生成AST。关于JavaCC也可以在网上查看相关资料,这里不多介绍,只要知道JavaCC是一个词法分析生成器和语法分析生成器便行。

1.2. 自定义规则

 PMD官方文档介绍了自定义规则的实现步骤,过程比较清晰,这里不赘述,只介绍下本文需要设计的步骤。

1.2.1. 定义规则集

 PMD的规则需要配置在XML文件中

    <?xml version="1.0"?>
        <ruleset name="Custom Rules"
        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 custom rules
        </description>
    
    
        <!-- Your rules will come here -->

    </ruleset>
    ```
    
* 在上面的``` ruleset ``` 标签中引用自定义规则

    ```
    <rule ref="pathToYourOwnClass" />
    ```

* 配置规则集 
    
###### 1.2.2. 配置规则

&emsp;可以在 ``` rule ``` 标签中对某一规则进行配置

* 配置提示消息和告警级别

    ```
    <rule ref="pathToYourOwnClass"
      message="message to show" >
      <priority>5</priority>
    </rule>
    ```
    告警优先级分为1-5个level,1最高,5最低
    
* 配置运行参数

    可以通过 ``` properties ``` 和 ``` propertie ```对类属性赋值
    
###### 1.2.3. 编写规则

&emsp;规则的编写比较简单,PMD已经给我们做好了配套的开发框架和工具,只要确定后规则出现的情况,按照固定的模式去编写即可。

* 确定实现方式

    可以使用纯Java方式实现,也可以使用XPath方式实现。
    
    对于纯Java方式,PMD框架本身实现了对AST数的遍历,用户只要在遍历各个节点的时候,对自定义规则的各种情况进行分析判断即可,过程类似与DOM文件的SAX解析,以流和事件的方式来解析AST内容。
    
    对于XPath方式,则是将AST作为一个XML数,以XPath的方式来遍历解析内容。
    
* 根据测试代码确定可能出现的情况

    PMD自带了一个designer,可以用来生成对应代码的AST内容。对于本文需要达到的效果,涉及到如下代码:
    
    ```
    
    import com.alibaba.fastjson.parser.ParserConfig;

    public class NegativeExample {
    
        public static void main(String[] args) {
            ParserConfig.getGlobalInstance().setAutoTypeSupport(true);
        }
    }
    
    ```
    
    在designer中可以得到如下的AST内容
    
  ![file](https://www.icode9.com/i/l/?n=18&i=blog/1812801/201910/1812801-20191025160959878-590799600.jpg)
    
    具体内容这里就不贴出来了,可以下载desigin然后贴上上面的代码就会有。
    
    对于本文的需求,需要确定在有import ``` ParserConfig ``` 类的时候,调用了 ``` setAutoTypeSupport ``` 方法且参数为 ``` true ```。当然这个条件是不够严谨的,还需要判断是否调用了 ``` ParserConfig ```,也要考虑有通过import导入直接写全限定名的。但考虑到一般的写法,以及ide的格式化处理,这样处理已经可以满足大部分场景了。
    
* 编写规则实现类

    确定了规则的判断条件,就可以着手写代码了。
    
    对于Java方式,可以直接继承 ```net.sourceforge.pmd.lang.java.rule.AbstractJavaRule ``` 类,然后重写各种节点的visit方法即可。
    
    例如如下,用于判断是否有import ``` ParserConfig ``` 类
    
    ```
    private final String PARSER_CONFIG_IMPORT_NAME = "com.alibaba.fastjson.parser.ParserConfig";
    
    private boolean hasImport = false;
    
    @Override
    public Object visit(ASTImportDeclaration node, Object data) {
        if (PARSER_CONFIG_IMPORT_NAME.equals(node.getImportedName())) {
            hasImport = true;
        }
        return super.visit(node, data);
    }
    ```

    对于XPath方式,可以通过继承 ``` net.sourceforge.pmd.lang.rule.XPathRule ``` 类,重写 ``` setXPath ``` 方法设定对应的XPath即可。上面提到过,可以通过 ``` property ``` 配置对类的属性进行赋值,因而,对于XPat方式,可以在xml配置中进行如下设置来启用XPath。
    
    ```
    <rule name="My Rule"
          language="java"
          message="violation message"
          class="net.sourceforge.pmd.lang.rule.XPathRule">
        <description>
Rule Description
         </description>
         <priority>3</priority>
         <properties>
             <property name="xpath">
                 <value>
                 <![CDATA[
--- here comes your XPath expression
]]>
                 </value>
             </property>
         </properties>
    ```

###### 1.2.4. 测试规则

&emsp;PMD推荐对于每个规则,至少要有一个正向和逆向的测试用例,来验证规则出现和不出现的情况。对于规则的测试,PMD也提供了一套框架,只要按照约定好的方式添加xml测试文件即可。

&emsp;PMD约定了几个规则,用来加载测试案例

* 测试类要继承 ``` net.sourceforge.pmd.testframework.PmdRuleTst ```类,该整合了Junt,可以在里面增加需要的测试方法。

* 对于在 ``` src/test/resource ``` 和测试类对应的路径下增加一个xml目录,在增加同第一步同名的xml文件,该文件用于书写测试集。

    例如官网给出的例子

    规则实现类路径如下:

    ```
net.sourceforge.pmd.lang.java.rule.bestpractices.AbstractClassWithoutAbstractMethodTest
        
    ```
    
    测试案例集如下:
    
    ```
    src/test/resources/net/sourceforge/pmd/lang/java/rule/bestpractices/xml/AbstractClassWithoutAbstractMethod.xml
    
    ```
    
    xml的规则则可以参考官网介绍,这里不再赘述。

#### 2. p3c-pmd

&emsp;代码规范实现的主要模块,使用pmd来实现。p3c-pmd模块在代码组织上很工整,可以按照相同的模式增加自定义的规则/规则集。

&emsp;对于本文需求,打算在该模块的基础上增加一个extend模块,用于实现自定义规则集。如下,为对应的源码路径好规则集路径

![file](https://www.icode9.com/i/l/?n=18&i=blog/1812801/201910/1812801-20191025161000108-1340099359.jpg)

![file](https://www.icode9.com/i/l/?n=18&i=blog/1812801/201910/1812801-20191025161000368-199680801.jpg)

&emsp;本文采用纯Java方式实现规则,按照1.2.3.节的描述,可以得到如下的实现类

public class AvoidFastJsonAutoTypeSupportRule extends AbstractAliRule {

private final String PARSER_CONFIG_IMPORT_NAME = "com.alibaba.fastjson.parser.ParserConfig";

private final String SET_AUTO_TYPE_SUPPORT_NAME = "setAutoTypeSupport";

private boolean hasImport = false;


@Override
public Object visit(ASTImportDeclaration node, Object data) {
    if (PARSER_CONFIG_IMPORT_NAME.equals(node.getImportedName())) {
        hasImport = true;
    }
    return super.visit(node, data);
}

@Override
public Object visit(ASTPrimaryExpression node, Object data) {
    if (hasImport) {
        int size = node.jjtGetNumChildren();
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            Node child = node.jjtGetChild(i);
            String imageName = null;
            if (child instanceof ASTPrimaryPrefix) {
                ASTPrimaryPrefix prefix = (ASTPrimaryPrefix) child;
                imageName = prefix.jjtGetChild(0).getImage();
            }else if (child instanceof ASTPrimarySuffix){
                ASTPrimarySuffix suffix = (ASTPrimarySuffix) child;
                imageName = suffix.getImage();
            }

            if (imageName == null) {
                continue;
            }else if (imageName.endsWith(SET_AUTO_TYPE_SUPPORT_NAME)){
                ASTPrimarySuffix argumentSuffix = (ASTPrimarySuffix) node.jjtGetChild(i + 1);
                try {
                    List<Node> booleanArgs = argumentSuffix.findChildNodesWithXPath("//PrimaryPrefix/Literal/BooleanLiteral");
                    if (booleanArgs.size() == 1) {
                        ASTBooleanLiteral booleanLiteral = (ASTBooleanLiteral) booleanArgs.get(0);
                        if (booleanLiteral.isTrue()) {
                            ViolationUtils.addViolationWithPrecisePosition(this, argumentSuffix, data,
                                I18nResources.getMessage("java.extend.AvoidFastJsonAutoTypeSupportRule.rule.msg" ));
                        }
                    }
                } catch (JaxenException e) {
                    e.printStackTrace();
                } finally {
                    break;
                }
            }
        }
    }
    return super.visit(node, data);
}

}


&emsp;对应规则集中的配置为
java.extend.AvoidFastJsonAutoTypeSupportRule.rule.desc 1 Negative example: import com.alibaba.fastjson.parser.ParserConfig;
  public class NegativeExample {

      public static void main(String[] args) {
          ParserConfig.getGlobalInstance().setAutoTypeSupport(true);
      }
  }

]]>


&emsp;这里有几点需要注意的,类 ``` AvoidFastJsonAutoTypeSupportRule ``` 继承自 ``` com.alibaba.p3c.pmd.lang.java.rule.AbstractAliRule ```,AbstractAliRule继承自AbstractJavaRule,重写了setDescription,setMessage和addViolationWithMessage等方法,这里提到的3个方法,增加了多语言支持。p3c-pmd使用Resource Bundle来提供多语言支持。每个消息都有一个唯一id来对应,p3c-pmd通过重写方法,将方法参数映射为消息的id,以统一消息的配置。如下为本地对应的消息提示内容
<!--extend-->
<entry key="java.extend.AvoidFastJsonAutoTypeSupportRule.rule.msg">
    <![CDATA[不要打开fastjson的setAutoTypeSupport特性]]>
</entry>
<entry key="java.extend.AvoidFastJsonAutoTypeSupportRule.rule.desc">
    <![CDATA[

说明:fastjson的setAutoTypeSupport特性存在安全漏洞
]]>


&emsp;对于测试,按照1.2.4.的介绍,则有如下的文件路径

![file](https://www.icode9.com/i/l/?n=18&i=blog/1812801/201910/1812801-20191025161000622-547325296.jpg)

文件内容比较简单,这里就不贴出来了。

&emsp;至此,已经完成了自定义规则的实现,现在就是要把该内容应用到ide上了。首先,需要将该模块进行编译,这里直接保存到本地maven参考,好在本地调试。

&emsp;直接将p3c-pmd的版本升级为2.0.1,然后执行mvn install,可以在本地仓库看到对应的版本

![file](https://www.icode9.com/i/l/?n=18&i=blog/1812801/201910/1812801-20191025161000982-1139222394.jpg)

有了该版本,则可以在其他模块引用该版本进行新功能调试,下面将以idea-plugin模块为例。

#### 3. idea-plugin

&emsp;idea-plugin主要实现了idea的插件,能够对代码进行实时检查。这里涉及到idea自定义插件的开发,这里就不深入了,网上有很多教程。这里只介绍如何将上面自定义的规则接入该模块。

1.修改idea-plugin模块的build.gradle文件,开启本地仓库配置,以便从本地直接加载最新的p3c-pmd依赖。

buildscript {
repositories {
maven {
url "https://oss.sonatype.org/content/repositories/snapshots/"
}
maven {
url 'http://dl.bintray.com/jetbrains/intellij-plugin-service'
}
mavenLocal()
mavenCentral()

}
dependencies {
    classpath "org.jetbrains.kotlin:kotlin-gradle-plugin:$kotlin_version"
}

}

allprojects {
group 'com.alibaba.p3c.idea'
apply plugin: 'java'
apply plugin: 'kotlin'
apply plugin: 'maven-publish'

sourceCompatibility = 1.8
compileJava.options.encoding = 'UTF-8'
configurations.all {
    resolutionStrategy.cacheChangingModulesFor 0, 'seconds'
}
repositories {
    mavenLocal()
    jcenter()
    mavenCentral()
}

dependencies {
    compile "org.jetbrains.kotlin:kotlin-stdlib-jdk8:$kotlin_version"
    testCompile group: 'junit', name: 'junit', version: '4.11'
}

}


如上,增加了```mavenLocal()```

2.修改p3c-common的build.gradle,更改p3c-pmd的版本为2.0.1

3.修改p3c-common模块resources/rulesets/java/ali=pmd.xml,增加


```

以增加自定义规则检查。

4.在p3c-common模块下,执行gradle clean buildPlugin,生成对应的插件。

4. 验证

 本地安装该插件,可以得到如下效果

 这里只验证效果,没有真正引入fastjson依赖,也验证了pmd检查的是源码文本。

标签:PMD,自定义,AST,p3c,emsp,pmd,阿里,规则
来源: https://www.cnblogs.com/jwcz/p/11738868.html