JaCoCo增量覆盖率的基本实现原理
JaCoCo增量覆盖率的基本实现原理
什么是增量覆盖率
如图所示，在master分支提交了HelloController，然后从master拉了个新分支test；提交了第1次代码，增加了WorldController；提交了第2次代码，增加了DonController。增量的获取方式有两种：
- 版本对比：在分支上，第2次提交和第1次提交版本对比的增量代码，就是DonController；第2次提交和刚从master拉取分支时版本对比的增量代码，除了DonController还有WorldController；
- 分支对比：把test分支和master分支进行对比，增量代码就是DonController和WorldController；
增量，就是通过版本对比或分支对比，多出来的新增加的那部分代码。覆盖率是指程序运行以后，有多少代码被执行到了，除以总的代码数算出来的，即覆盖率=执行代码行数/总代码行数。增量覆盖率是针对增量代码来计算的，也就是增量覆盖率=执行代码行数/增量代码行数。
基本实现原理
使用JaCoCo的On-the-fly模式，以tcpserver方式启动，将远程机器的覆盖率数据通过TCP通信dump到本地jacoco.exec文件，二次开发JaCoCo源码，实现增量覆盖率分析和输出HTML报告。
JaCoCo默认覆盖率
JaCoCo是一个开源的覆盖率工具，它的On-the-fly模式，无须侵入应用启动脚本，只需在JVM中通过-javaagent参数指定jar文件启动的代理程序，代理程序在ClassLoader装载一个class前判断是否需要注入class文件，将统计代码插入class，覆盖率分析就可以在JVM执行的过程中完成。
启动脚本示例：
java -javaagent:jacocoagent.jar -jar target/app.jar默认情况下，JaCoCo会在JVM停掉以后，生成覆盖率数据，一个jacoco.exec文件。
官方手册也有相关说明：
output默认为file：At VM termination execution data is written to the file specified in the destfile attribute。这种方式有2个局限，一是必须停掉应用；二是只能把覆盖率数据生成到本地文件。
output还有另外一个选项，tcpserver：
java -javaagent:jacocoagent.jar=output=tcpserver,address=0.0.0.0,port=2014 -jar target/app.jaraddress：服务端地址；
port：服务端端口；
通过这种方式启动后，会同时启动一个TCP服务端，使用lsof -i :2014命令查看端口进程：
然后就能通过TCP通信，来获取覆盖率数据，也就是所谓的”dump“。
代码片段：
@Override
public void dump(String dumpPath, String ip, int port) throws IOException {
dumpPath = FileUtil.getAbsolutePath(dumpPath);
if (!FileUtil.exist(dumpPath)) {
FileUtil.mkdir(dumpPath);
}
FileOutputStream localFile = new FileOutputStream(dumpPath + File.separator + "jacoco.exec");
ExecutionDataWriter localWriter = new ExecutionDataWriter(localFile);
SocketAddress socketAddress = new InetSocketAddress(ip, port);
Socket socket = new Socket();
try {
socket.connect(socketAddress, 10000);
RemoteControlWriter writer = new RemoteControlWriter(socket.getOutputStream());
RemoteControlReader reader = new RemoteControlReader(socket.getInputStream());
reader.setSessionInfoVisitor(localWriter);
reader.setExecutionDataVisitor(localWriter);
log.info("开始dump:{} {}", ip, port);
writer.visitDumpCommand(true, false);
if (!reader.read()) {
log.error("Socket closed unexpectedly");
throw new IOException("Socket closed unexpectedly.");
}
log.info("dump完成:{} {}", ip, port);
} catch (Exception e) {
log.info("dump失败:{}", e.getMessage());
} finally {
socket.close();
localFile.close();
}
}dump经过TCP通信，将远程机器的覆盖率数据取到本地后，生成jacoco.exec文件，然后可以使用jacococli.jar生成HTML报告：
java -jar jacococli.jar report ./dump/jacoco.exec --classfiles ./target/classes/ --sourcefiles ./src/main/java/ --html ./report第1个参数：jacoco.exec文件路径；
第2个参数：class文件路径；
第3个参数：src源码路径；
第4个参数：报告存放地址；
JaCoCo也提供了OpenApi来生成报告。
代码片段：
dumpPath = FileUtil.getAbsolutePath(dumpPath);
classFilesPath = FileUtil.getAbsolutePath(classFilesPath);
srcPath = FileUtil.getAbsolutePath(srcPath);
reportPath = FileUtil.getAbsolutePath(reportPath);
File execFile = new File(dumpPath + File.separator + "jacoco.exec");
ExecFileLoader execFileLoader = new ExecFileLoader();
execFileLoader.load(execFile);
CoverageBuilder coverageBuilder = new CoverageBuilder();
Analyzer analyzer = new Analyzer(execFileLoader.getExecutionDataStore(), coverageBuilder);
analyzer.analyzeAll(new File(classFilesPath));
String reportTile = "报告标题";
IBundleCoverage bundleCoverage = coverageBuilder.getBundle(reportTile);
HTMLFormatter htmlFormatter = new HTMLFormatter();
IReportVisitor iReportVisitor = htmlFormatter.createVisitor(new FileMultiReportOutput(new File(reportPath)));
iReportVisitor.visitInfo(execFileLoader.getSessionInfoStore().getInfos(), execFileLoader.getExecutionDataStore().getContents());
DirectorySourceFileLocator directorySourceFileLocator = new DirectorySourceFileLocator(new File(srcPath), "utf-8", 4);
iReportVisitor.visitBundle(bundleCoverage, directorySourceFileLocator);
iReportVisitor.visitEnd();JaCoCo的org.jacoco.core和org.jacoco.report两个包提供了这些方法。
JaCoCo默认只能分析全量覆盖率。
改造JaCoCo支持增量
改造的底层逻辑是，在分析覆盖率数据时，class文件只选取git diff的文件，从而只统计差异的增量代码，实现增量覆盖率。
在ClassProbesAdapter类的visitMethod方法里面，有一个对方法级别的探针计算逻辑，改造它，只对提取出的每个类的新增或变更方法做解析。
代码片段：
CoverageBuilder.classInfos是git diff出来的差异类。
改造CoverageBuilder支持分支对比和版本对比：
获取差异代码使用jgit和jdt切割到了方法粒度：
完整源码可以参考开源项目JacocoPlus：
https://github.com/512433465/JacocoPlus
关键点
JaCoCo分析覆盖率有时候结果不准确，通常跟这两个关键点有关：
一是dump，dump的频次很重要，建议每次分析时都dump一次，保证覆盖率数据是最新的。分布式集群会有多份覆盖率数据，可以使用ExecFileLoader的load和save方法将多份数据合并为一份。应用重启会丢失覆盖率数据，可以做一些备份。
二是class，在生成报告时，会将class和src进行比对，以统计覆盖率，只有当class和src完全匹配才能得到准确的覆盖率，假如我们自己拉最新的代码进行编译得到class，由于编译环境和版本的影响，编译出来的class说不定跟src就不匹配了，统计结果也就不会准确。最好是从应用上拉取部署的class来进行对比，以保证class和src的完全匹配。
JaCoCo - Java Agent https://www.jacoco.org/jacoco/trunk/doc/agent.html JaCoCo - API Usage Examples https://www.jacoco.org/jacoco/trunk/doc/api.html 增量代码覆盖率工具 https://tech.youzan.com/yzicov/ 有赞精准测试实践 https://tech.youzan.com/thanos/ Java覆盖率Jacoco插桩的不同形式总结和踩坑记录 https://testerhome.com/topics/20632 jacoco 代码覆盖率使用中遇到的一些坑 https://testerhome.com/topics/16925 jacoco—增量代码覆盖率实现 https://blog.csdn.net/qq_34811445/article/details/127556617