Go语言自定义linter静态检查工具

在Golang实战开发的过程中，我们经常会遇到一些这样那样的问题，然后要卡好半天，等问题解决了才发现原来一些细节知识点还是没有掌握好。今天golang学习网就整理分享《Go语言自定义linter静态检查工具》，聊聊工具、自定义、linter、静态、检查，希望可以帮助到正在努力赚钱的你。

Go语言中的静态检查是如何实现?

众所周知Go语言是一门编译型语言，编译型语言离不开词法分析、语法分析、语义分析、优化、编译链接几个阶段，学过编译原理的朋友对下面这个图应该很熟悉：

编译器将高级语言翻译成机器语言，会先对源代码做词法分析，词法分析是将字符序列转换为Token序列的过程，Token一般分为这几类：关键字、标识符、字面量(包含数字、字符串)、特殊符号(如加号、等号)，生成Token序列后，需要进行语法分析，进一步处理后，生成一棵以 表达式为结点的 语法树，这个语法树就是我们常说的AST，在生成语法树的过程就可以检测一些形式上的错误，比如括号缺少，语法分析完成后，就需要进行语义分析，在这里检查编译期所有能检查静态语义，后面的过程就是中间代码生成、目标代码生成与优化、链接，这里就不详细描述了，这里主要是想引出抽象语法树(AST)，我们的静态代码检查工具就是通过分析抽象语法树(AST)根据定制的规则来做的;那么抽象语法树长什么样子呢?我们可以使用标准库提供的go/ast、go/parser、go/token包来打印出AST，

查看AST，具体AST长什么样我们可以看下文的例子;

制定linter规则

假设我们现在要在我们团队制定这样一个代码规范，所有函数的第一个参数类型必须是Context，不符合该规范的我们要给出警告;好了，现在规则已经定好了，现在我们就来想办法实现它;先来一个有问题的示例：

// example.go
package main
func add(a, b int) int {
 return a + b
}

对应AST如下：

*ast.FuncDecl {
     8  .  .  .  Name: *ast.Ident {
     9  .  .  .  .  NamePos: 3:6
    10  .  .  .  .  Name: "add"
    11  .  .  .  .  Obj: *ast.Object {
    12  .  .  .  .  .  Kind: func
    13  .  .  .  .  .  Name: "add" // 函数名
    14  .  .  .  .  .  Decl: *(obj @ 7)
    15  .  .  .  .  }
    16  .  .  .  }
    17  .  .  .  Type: *ast.FuncType {
    18  .  .  .  .  Func: 3:1
    19  .  .  .  .  Params: *ast.FieldList {
    20  .  .  .  .  .  Opening: 3:9
    21  .  .  .  .  .  List: []*ast.Field (len = 1) {
    22  .  .  .  .  .  .  0: *ast.Field {
    23  .  .  .  .  .  .  .  Names: []*ast.Ident (len = 2) {
    24  .  .  .  .  .  .  .  .  0: *ast.Ident {
    25  .  .  .  .  .  .  .  .  .  NamePos: 3:10
    26  .  .  .  .  .  .  .  .  .  Name: "a"
    27  .  .  .  .  .  .  .  .  .  Obj: *ast.Object {
    28  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  Kind: var
    29  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  Name: "a"
    30  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  Decl: *(obj @ 22)
    31  .  .  .  .  .  .  .  .  .  }
    32  .  .  .  .  .  .  .  .  }
    33  .  .  .  .  .  .  .  .  1: *ast.Ident {
    34  .  .  .  .  .  .  .  .  .  NamePos: 3:13
    35  .  .  .  .  .  .  .  .  .  Name: "b"
    36  .  .  .  .  .  .  .  .  .  Obj: *ast.Object {
    37  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  Kind: var
    38  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  Name: "b"
    39  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  Decl: *(obj @ 22)
    40  .  .  .  .  .  .  .  .  .  }
    41  .  .  .  .  .  .  .  .  }
    42  .  .  .  .  .  .  .  }
    43  .  .  .  .  .  .  .  Type: *ast.Ident {
    44  .  .  .  .  .  .  .  .  NamePos: 3:15
    45  .  .  .  .  .  .  .  .  Name: "int" // 参数名
    46  .  .  .  .  .  .  .  }
    47  .  .  .  .  .  .  }
    48  .  .  .  .  .  }
    49  .  .  .  .  .  Closing: 3:18
    50  .  .  .  .  }
    51  .  .  .  .  Results: *ast.FieldList {
    52  .  .  .  .  .  Opening: -
    53  .  .  .  .  .  List: []*ast.Field (len = 1) {
    54  .  .  .  .  .  .  0: *ast.Field {
    55  .  .  .  .  .  .  .  Type: *ast.Ident {
    56  .  .  .  .  .  .  .  .  NamePos: 3:20
    57  .  .  .  .  .  .  .  .  Name: "int"
    58  .  .  .  .  .  .  .  }
    59  .  .  .  .  .  .  }
    60  .  .  .  .  .  }
    61  .  .  .  .  .  Closing: -
    62  .  .  .  .  }
    63  .  .  .  }

方式一：标准库实现custom linter

通过上面的AST结构我们可以找到函数参数类型具体在哪个结构上，因为我们可以根据这个结构写出解析代码如下：

package main
import (
 "fmt"
 "go/ast"
 "go/parser"
 "go/token"
 "log"
 "os"
)
func main() {
 v := visitor{fset: token.NewFileSet()}
 for _, filePath := range os.Args[1:] {
  if filePath == "--" { // to be able to run this like "go run main.go -- input.go"
   continue
  }
  f, err := parser.ParseFile(v.fset, filePath, nil, 0)
  if err != nil {
   log.Fatalf("Failed to parse file %s: %s", filePath, err)
  }
  ast.Walk(&v, f)
 }
}
type visitor struct {
 fset *token.FileSet
}
func (v *visitor) Visit(node ast.Node) ast.Visitor {
 funcDecl, ok := node.(*ast.FuncDecl)
 if !ok {
  return v
 }
 params := funcDecl.Type.Params.List // get params
 // list is equal of zero that don't need to checker.
 if len(params) == 0 {
  return v
 }
 firstParamType, ok := params[0].Type.(*ast.SelectorExpr)
 if ok && firstParamType.Sel.Name == "Context" {
  return v
 }
 fmt.Printf("%s: %s function first params should be Context\n",
  v.fset.Position(node.Pos()), funcDecl.Name.Name)
 return v
}

然后执行命令如下：

$ go run ./main.go -- ./example.go
./example.go:3:1: add function first params should be Context

通过输出我们可以看到，函数add()第一个参数必须是Context;这就是一个简单实现，因为AST的结构实在是有点复杂，就不在这里详细介绍每个结构体了，可以看曹大之前写的一篇文章：golang
和 ast

方式二：go/analysis

看过上面代码的朋友肯定有点抓狂了，有很多实体存在，要开发一个linter，我们需要搞懂好多实体，好在go/analysis进行了封装，go/analysis为linter
提供了统一的接口，它简化了与IDE,metalinters，代码Review等工具的集成。如，任何go/analysislinter都可以高效的被go
vet执行，下面我们通过代码方式来介绍go/analysis的优势;

新建一个项目代码结构如下：

.
├── firstparamcontext
│   └── firstparamcontext.go
├── go.mod
├── go.sum
└── testfirstparamcontext
    ├── example.go
    └── main.go

添加检查模块代码，在firstparamcontext.go添加如下代码：

package firstparamcontext
import (
 "go/ast"
 "golang.org/x/tools/go/analysis"
)
var Analyzer = &analysis.Analyzer{
 Name: "firstparamcontext",
 Doc:  "Checks that functions first param type is Context",
 Run:  run,
}
func run(pass *analysis.Pass) (interface{}, error) {
 inspect := func(node ast.Node) bool {
  funcDecl, ok := node.(*ast.FuncDecl)
  if !ok {
   return true
  }
  params := funcDecl.Type.Params.List // get params
  // list is equal of zero that don't need to checker.
  if len(params) == 0 {
   return true
  }
  firstParamType, ok := params[0].Type.(*ast.SelectorExpr)
  if ok && firstParamType.Sel.Name == "Context" {
   return true
  }
  pass.Reportf(node.Pos(), "''%s' function first params should be Context\n",
   funcDecl.Name.Name)
  return true
 }
 for _, f := range pass.Files {
  ast.Inspect(f, inspect)
 }
 return nil, nil
}

然后添加分析器：

package main
import (
 "asong.cloud/Golang_Dream/code_demo/custom_linter/firstparamcontext"
 "golang.org/x/tools/go/analysis/singlechecker"
)
func main() {
 singlechecker.Main(firstparamcontext.Analyzer)
}

命令行执行如下：

$ go run ./main.go -- ./example.go 
/Users/go/src/asong.cloud/Golang_Dream/code_demo/custom_linter/testfirstparamcontext/example.go:3:1: ''add' function first params should be Context

如果我们想添加更多的规则，使用golang.org/x/tools/go/analysis/multichecker追加即可。

集成到golang-cli

我们可以把golang-cli的代码下载到本地，然后在pkg/golinters 下添加firstparamcontext.go，

代码如下：

import (
 "golang.org/x/tools/go/analysis"

 "github.com/golangci/golangci-lint/pkg/golinters/goanalysis"

 "github.com/fisrtparamcontext"
)
func NewfirstparamcontextCheck() *goanalysis.Linter {
 return goanalysis.NewLinter(
  "firstparamcontext",
  "Checks that functions first param type is Context",
  []*analysis.Analyzer{firstparamcontext.Analyzer},
  nil,
 ).WithLoadMode(goanalysis.LoadModeSyntax)
}

然后重新make一个golang-cli可执行文件，加到我们的项目中就可以了;

今天关于《Go语言自定义linter静态检查工具》的内容介绍就到此结束，如果有什么疑问或者建议，可以在golang学习网公众号下多多回复交流；文中若有不正之处，也希望回复留言以告知！