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静态代码分析指南

Qodana / 静态代码分析指南

静态代码分析指南

为您的团队提供的静态代码分析终极指南。

欢迎来到我们的静态代码分析探索之旅,我们将详细解释它是什么以及它如何帮助您提高代码质量。您将了解到为什么它有用,以及它如何使您的代码更简洁、更安全且更易维护。我们还会将其与动态代码分析进行比较,讨论其优点和局限性,并分享如何选择理想静态代码分析工具的最佳做法

什么是静态代码分析?

静态代码分析是一种在不执行和运行程序的情况下检查源代码的方法。通过这种方法,自动化工具会扫描您的代码以查找潜在的问题,例如 bug、安全漏洞或与编码标准的偏离。

静态代码分析旨在帮助您及早发现问题,保持风格一致性,以及提高代码质量。例如,如果您忘记关闭一个文件或错误命名一个新变量,静态分析工具将在这些问题造成任何问题之前将其标记出来。

但是,静态分析不仅仅是为了找出 bug。它是关于有意图地构建代码库并为可扩缩的代码基础架构创建一个强大的基础,因为您的产品或组织在增长。它在识别安全漏洞、确保合规性和标记不匹配的许可方面也起着重要作用,这使其对于代码质量和法律保障都至关重要。

摘要

静态代码分析使您可以在执行或合并到 main 分支之前检查源代码中的问题。

静态与动态代码分析

静态和动态代码分析就像同一枚硬币的两面。两者都旨在提高代码质量,但它们以不同的方式实现。

静态代码分析

动态代码分析

当代码运行时

在代码执行之前

当代码运行时

当代码被执行时。

焦点

在不运行程序的情况下发现可维护性问题、安全缺陷和代码异味

焦点

识别运行时问题,例如性能瓶颈、内存泄漏和逻辑缺陷

输出

关于潜在缺陷或风险模式的警告和报告

输出

程序的实际运行时行为,包括日志、跟踪和性能指标

性能开销

对系统性能无影响,因为它不执行代码,仅在开发流程中使用

不过,如果您正在分析一个较大的代码库,可能需要考虑更大的开发开销。

性能开销

由于它在实际或模拟环境中与应用程序并行运行或在应用程序内运行,系统性能开销很高

用例

检测编码标准违规、许多安全漏洞和可维护性问题

用例

发现仅在实际输入和环境条件下才会出现的问题

何时使用每种方法?

静态代码分析Qodana 帮助团队在其 CI/CD 管道中实现自动化,在整个开发生命周期中都具有价值。虽然它在开发的早期阶段特别有益(因为此时发现错误和安全漏洞所需的时间、金钱和资源成本最低),但它在维护每天可能有数百次提交的大型代码库方面也发挥着不可或缺的作用。

通过直接将静态分析集成到您的 CI/CD 管道中,您的团队可以确保每次提交都会被自动检查有无编码标准错误。这有助于您在大规模下保持代码质量并防止回归。

Qodana 静态代码分析

动态代码分析,另一方面,评估您的代码在实际场景或受控测试环境中的表现。

在应用程序可以运行并需要在实际条件下进行测试时,它就可以派上用场。

这可以帮助您和您的团队发现并发陷阱、内存泄漏、性能瓶颈和仅在代码运行时才会出现的安全缺陷。

New relic 动态代码分析

例如,假设您正在开发一款 Web 应用程序。

使用类似 Qodana 的静态分析工具,您可以通过检查代码发现潜在的 SQL 注入漏洞,而无需运行代码。Qodana 将标记任何不安全的用户输入串联,在它们到达生产之前高亮显示高风险的安全问题。

使用动态分析,您将首先在实际或模拟环境中运行应用程序,并发现用户会话在特定条件下未被正确终止。

仅依赖静态分析会留下动态分析可以填补的空白。这两种方法独立使用都很强大,但结合使用可以让您更加全面地了解您的代码库的运行状况、性能和可扩缩性。试用 Qodana,体验自动静态分析的效果!

检测 SQL 注入漏洞

为什么使用静态代码分析?

静态代码分析工具在后台运行,在您编写代码时不断审查代码,主动识别可能被忽视的差异。这种自动化方式使团队能够在不中断开发者创意流程的情况下,保持一套一致的质量标准。开发者可以实时解决潜在问题,而不是在部署后回应问题,确保软件从一开始就保持稳健和可靠。

静态分析工具的采用通过将精确和责任感的文化形成制度来推动行业最佳做法。这些工具提供了一种一致的方式,确保编码做法不仅与内部政策一致,还符合外部法规与合规标准(例如,许可和知识产权法规)。

优点和局限性

静态代码分析在帮助您的团队在整个代码库中保持一致的质量方面特别强大,但它也有其弱点。

我们在下方概括介绍了静态代码分析的弱点,并强调了如何缓解这些缺点以实现全面的软件测试流程。

优点

  • 及早检测问题:在代码投入生产之前识别语法错误和逻辑问题。
  • 保持代码质量:通过强制执行编码最佳做法和标准,确保代码库的一致性与合规性,并识别问题模式,例如重复代码或不必要的复杂性。
  • 提高安全性:检测可能被利用的漏洞和安全差距,使其成为您更广泛的安全策略的宝贵组成部分。
  • 支持可扩缩性:在小项目和大型软件开发中同样有效,并随着代码库的增长保持效率,这在添加功能或需要多个服务协同工作时特别有用。
  • 自动执行流程:正确配置后在后台运行,自动执行重复检查。这允许开发者在不需额外手动步骤的情况下接收持续反馈,大大缩短了开发时间。
  • 支持合规性:帮助团队遵循内部政策和外部法律标准,包括许可、知识产权和行业特定法规。
  • 改善团队协作:建立一致的代码质量基准,使代码审查更高效,并在团队成员中形成对最佳做法的共同理解。
  • 协助重构:识别冗余或过时的代码段,帮助团队高效地现代化和优化代码库。

局限性

  • 有时会产生误报:静态分析工具可能会标记实际上不是问题的代码段,进而浪费时间和精力。不过,您可以微调规则集以减少不必要的警报。
  • 需要配置:虽然默认规则是一个起点,但它们往往过于宽泛或限制性太强。自定义您的设置并忽略无关的检查可以确保结果更准确。建议根据您的设置进行定制,以避免遗漏真正的问题或被不必要的警告淹没。使用预配置的规则集作为基础,根据需要进行调整以减少昂贵的设置时间。
  • 在一定程度上限制范围:静态分析无法检测运行时错误、性能问题或并发问题,因为它不执行代码。将静态分析与动态分析和手动代码审查相结合,以实现全面的调试。
  • 在隔离中限制上下文理解:静态分析工具仅基于结构和语法评估代码,而不理解底层的业务逻辑。

静态代码分析最佳做法

及早集成静态分析会创建一个持续的反馈循环,在问题变成麻烦之前识别它们。在团队内建立静态分析的明确所有权至关重要。这项责任可以指定给专门的 DevOps 专家,或由团队负责人和质量保证专家共同承担。

定期审查和更新规则集,以满足不断发展的项目需求,使自动化检查与编码标准和最佳做法保持一致。在整个开发管道中嵌入静态分析不仅可以改善协作,还使团队能够共同解决问题,同时专注于更高级别的挑战。

在选择静态分析工具时,考虑采取以下步骤以尽可能提高其有效性:

将其集成到您的 CI/CD 管道

确保每次提交都被自动检查。

评估其语言和框架支持

与您的编程语言和框架的兼容性至关重要。

自定义规则集

根据团队的编码标准定制工具。

优先处理关键漏洞

在处理次要的不一致性之前,先解决高风险安全问题。

结合动态分析和代码审查

分层方式可以提高您的软件质量。

静态分析工具考量因素

在选择静态分析工具时需要注意的事项:

语言支持

确保工具支持代码库中的所有编程语言和框架。针对 Java 优化的解决方案可能对 Python 效果并不理想,反之亦然。您还应考虑您的团队可能希望在未来项目中使用的语言。在我们的 2024 开发者生态系统报告中,10% 的受访者计划采用 Go。报告还突出了 Typescript 等语言的日益普及,Typescript 从 2017 年的 12% 上升到 37%。Qodana 可以帮助您分析使用这些日益重要的语言的项目。

使用不完全支持项目语言的工具可能导致漏洞遗漏或误报。选择具有广泛语言支持的工具,可以为您未来软件项目范围的潜在扩展做好准备。例如,Qodana 可以分析使用超过 60 种语言编写的代码,包括 Java、JavaScript、TypeScript、PHP、Kotlin、Python、Go 和 C#。相比之下,ESLint 专为 JavaScript 设计。

集成

将静态代码分析工具直接集成到 CI/CD 管道中对于及早检测代码质量问题至关重要。这样可以减少后期阶段调试(例如技术债务)的成本和精力消耗。

可以集成到开发团队现有工作流中的工具可以提高开发者工作效率和采用率。这项集成确保您的代码库在开发的各个阶段进行分析,并在整个开发团队中保持一致的代码质量和安全性标准。

由电气和电子工程师协会 (IEEE) 进行的题为 Automatic Static Code Analysis Through CI/CD Pipeline Integration(通过 CI/CD 管道集成实现自动静态代码分析)的研究表明,缺乏原生管道支持阻碍了静态分析工具的广泛采用。研究建议将这些工具集成到开发者熟悉的问题跟踪软件中,以简化开发生命周期内的安全漏洞识别和沟通。

富有实用价值的报告

清晰、直接的报告可以帮助开发者快速诊断和修正问题。猜测越少越好。没有实用价值或混乱的报告可能会让开发者不知所措,导致关键问题被忽视或处理不当。

例如,模糊的安全警告可能无法为开发者提供足够的详细信息以采取行动。如果提供了确切的漏洞类型和建议修正等详细信息,开发者就不太可能浪费时间调查问题或彻底忽视它们。

对于可能生成数千条警告的大型代码库,优先处理高风险问题的富有实用价值的报告尤为重要。设定问题优先级可以确保最关键的问题先于对代码运行方式影响不大的次要样式违规得到解决。

寻找工具,生成具有清晰解释、风险级别和富有实用价值的建议的上下文丰富的报告。

自定义

每个项目都不相同,因此请务必选择一个可以微调规则和设置以满足您的特定需求的工具。不灵活的工具可能会强制执行不相关的规则,导致不必要的警报和重要警告被无意忽视。

例如,通用工具可能会标记命名约定违规,而忽略默认规则集中未涵盖的业务关键型安全漏洞。没有自定义选项的工具可能还会错误地标记有效代码,这会导致团队忽视重复警告,并且可能遗漏需要解决的重要安全问题。

选择允许您调整严重性级别、定义自定义安全规则和抑制误报的工具,将确保您的团队拥有高度相关的副手来检查其代码。

易于使用

如果一个工具难以设置或操作,可能会被忽视或无法充分利用。Automatic Static Code Analysis Through CI/CD Pipeline Integration(通过 CI/CD 管道集成实现自动静态代码分析)的研究还表明,不良的实用性问题阻碍了静态分析工具的广泛采用。研究发现,一旦将静态分析工具集成到开发者熟悉的问题跟踪软件中,他们对工具的工作影响持积极态度。他们将主动漏洞管理和实时反馈列为对其工作流的最大好处。

寻找具有最新文档的直观界面,支持将静态分析工具实现到团队工作流中。

Qodana 如何提供帮助

JetBrains 构建了 Qodana 来增强静态代码分析。以下是 Qodana 的独特之处:

静态代码分析对于编写可扩缩代码和实施标准具有无可估量的价值。通过采用它,您将能够生成更简洁、更安全、更易维护的可持续软件。使用 Qodana,入门从未如此简单。

准备好在不牺牲代码质量的情况下加速您的工作流了吗?立即开始编写更简洁、更安全的代码!

JetBrains 构建了 Qodana 来增强静态代码分析。以下是 Qodana 的独特之处:

全面的代码洞察

Qodana 通过强制执行编码标准和提供实时洞察,超越了识别代码异味的基本功能。这就像有一位资深开发者不断审查您的工作,在问题升级前将其高亮显示。

轻松集成

Qodana 可以轻松集成 JetBrains IDE 和任何 CI/CD 工具,包括 JenkinsGitHub ActionsGitLabTeamCity。无论您是本地工作还是作为团队的一部分,Qodana 都能与您的现有流程完美结合。

可自定义的规则集

您可以使用 YAML 配置文件创建自定义检查配置文件,定义要启用或禁用的检查,指定分析的路径或作用域,并设置严重级别以减少不必要的警报。借助 Qodana 的 FlexInspect功能,您还可以创建自定义代码检查。

清晰、富有实用价值的报告

Qodana 的报告易于理解和处理。它们提供了明确且优先的反馈,您可以立即实现。

开始使用 Qodana 的静态代码分析

Qodana 帮助开发团队遵循约定的质量标准,并交付可读易维护安全的代码。