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2024年3月20日发(作者：ascii编码群昵称)
简介
本文首先介绍了静态代码分析的基本概念及主要技术，随后分别介绍了现有 4 种主流 Java 静态
代码分析工具 (Checkstyle，FindBugs，PMD，Jtest)，最后从功能、特性等方面对它们进行分
析和比较，希望能够帮助 Java 软件开发人员了解静态代码分析工具，并选择合适的工具应用到
软件开发中。
引言
在 Java 软件开发过程中，开发团队往往要花费大量的时间和精力发现并修改代码缺陷。Java 静
态代码分析（static code analysis）工具能够在代码构建过程中帮助开发人员快速、有效的定位
代码缺陷并及时纠正这些问题，从而极大地提高软件可靠性并节省软件开发和测试成 本。目前市
场上的 Java 静态代码分析工具种类繁多且各有千秋，因此本文将分别介绍现有 4 种主流 Java
静态代码分析工具 (Checkstyle，FindBugs，PMD，Jtest)，并从功能、特性等方面对它们进行
分析和比较，希望能够帮助 Java 软件开发人员了解静态代码分析工具，并选择合适的工具应用
到软件开发中。
静态代码分析工具简介
什么是静态代码分析
静态代码分析是指无需运行被测代码，仅通过分析或检查源程序的语法、结构、过程、接口等来检
查程序的正确性，找出代码隐藏的错误和缺陷，如参数不匹配，有歧义的嵌套语句，错误的递归，
非法计算，可能出现的空指针引用等等。
在软件开发过程中，静态代码分析往往先于动态测试之前进行，同时也可以作为制定动态测试用例
的参考。统计证明，在整个软件开发生命周期中，30% 至 70% 的代码逻辑设计和编码缺陷是可
以通过静态代码分析来发现和修复的。
但是，由于静态代码分析往往要求大量的时间消耗和相关知识的积累，因此对于软件开发团队来说，
使用静态代码分析工具自动化执行代码检查和分析，能够极大地提高软件可靠性并节省软件开发和
测试成本。
静态代码分析工具的优势
1. 帮助程序开发人员自动执行静态代码分析，快速定位代码隐藏错误和缺陷。
2. 帮助代码设计人员更专注于分析和解决代码设计缺陷。
3. 显著减少在代码逐行检查上花费的时间，提高软件可靠性并节省软件开发和测试成本。
Java 静态代码分析理论基础和主要技术
缺陷模式匹配：缺陷模式匹配事先从代码分析经验中收集足够多的共性缺陷模式，将待分析
代码与已有的共性缺陷模式进行模式匹配，从而完成软件的安全分析。这种方式的优点是简
单方便，但是要求内置足够多缺陷模式，且容易产生误报。
类型推断：类型推断技术是指通过对代码中运算对象类型进行推理，从而保证代码中每条语
句都针对正确的类型执行。这种技术首先将预定义一套类型机制，包括类 型等价、类型包
含等推理规则，而后基于这一规则进行推理计算。类型推断可以检查代码中的类型错误，简
单，高效，适合代码缺陷的快速检测。
模型检查：模型检验建立于有限状态自动机的概念基础之上，这一理论将被分析代码抽象为
一个自动机系统，并且假设该系统是有限状态的、或者是可以通过抽象归 结为有限状态。
模型检验过程中，首先将被分析代码中的每条语句产生的影响抽象为一个有限状态自动机的
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