最近在做軟件質(zhì)量保證與測試的助教，第一個實驗就需要講解FindBugs，因此，將整個過程梳理了一下，望各位大神分享你們的觀點，共同進步。
一，基本原理
1. Findbugs是一個靜態(tài)分析工具，它檢查類或者JAR 文件，將字節(jié)碼與一組缺陷模式進行對比以發(fā)現(xiàn)可能的問題。現(xiàn)在有許多工具可以進行靜態(tài)代碼分析，比如：Parasoft JTest、Software Analyzer、pclint等，不同的工具一般針對不同的語言，而FindBugs針對的就是Java語言。Findbugs可以在ANT/GUI/ECLIPSE三個環(huán)境中運行，同時也可以編寫自己的檢測器，功能比較完善。
它主要用到的技術是缺陷模式匹配和數(shù)據(jù)流分析：
1）缺陷模式匹配：事先從代碼分析經(jīng)驗中收集足夠多的共性缺陷模式，將待分析代碼與已有的共性缺陷模式進行模式匹配，從而完成軟件的安全分析。這種方式的優(yōu)點是簡單方便，但是要求內(nèi)置足夠多缺陷模式，且容易產(chǎn)生誤報。
2）數(shù)據(jù)流分析：數(shù)據(jù)流分析也是一種軟件驗證技術，這種技術通過收集代碼中引用到的變量信息，從而分析變量在程序中的賦值、引用以及傳遞等情況。對數(shù)據(jù)流進行 分析可以確定變量的定義以及在代碼中被引用的情況，同時還能夠檢查代碼數(shù)據(jù)流異常，如引用在前賦值在后、只賦值無引用等。數(shù)據(jù)流分析主要適合檢驗程序中的 數(shù)據(jù)域特性。
2. FindBugs檢查.class文件，基于Bug Patterns概念，查找javabytecode(.class文件)中的潛在bug。主要檢查bytecode中的bug patterns，如NullPoint空指針檢查、沒有合理關閉資源、字符串相同判斷錯（==，而不是equals）等。
3. Findbugs自帶檢測器，其中有60余種Bad practice，80余種Correctness，1種 Internationalization，12種Malicious code vulnerability，27種Multithreaded correctness，23種Performance，43種Dodgy。
4. FindBugs有兩種使用形式，一是作為插件，放在Eclipse中使用，二是提供軟件運行。而作為插件的形式比較方便簡單，個人覺得使用起來比較合適。
5.FindBugs內(nèi)置的編程規(guī)范包括：
1）Bad practice 壞的實踐：常見代碼錯誤，用于靜態(tài)代碼檢查時進行缺陷模式匹配
2）Correctness 可能導致錯誤的代碼，如空指針引用等
3）國際化相關問題：如錯誤的字符串轉(zhuǎn)換
4）可能受到的惡意攻擊，如訪問權限修飾符的定義等
5）多線程的正確性：如多線程編程時常見的同步，線程調(diào)度問題。
6）運行時性能問題：如由變量定義，方法調(diào)用導致的代碼低效問題。
二，bug類型
1.當數(shù)據(jù)類型不對，進行equals比較時會檢查出bug；
2.當使用String類型字符串進行循環(huán)相加時，不會提示使用StringBuffer。
3.當檢查條件重復時會提示bug，比如：
4. 類靜態(tài)變量未初始化，調(diào)用會檢查到bug：
5. 會檢查到字符串方法調(diào)用bug：
6.不會檢查到多余的toString()：
7.會檢查到多次重復調(diào)用隨機函數(shù)bug：
8.數(shù)組越界發(fā)現(xiàn)不了：
我猜想是因為這個編譯都不能通過的原因。
以上這些簡單的Test case只是我講解實驗時提出的一部分，F(xiàn)indBugs還能發(fā)現(xiàn)更多的bug，在此不做過多的介紹。
三，深入理解Findbugs
1. Findbugs不是通過分析類文件的形式或結構來確定程序的意圖，而是通常使用 觀察者模式，檢查類或者 JAR 文件，將字節(jié)碼與一組缺陷模式進行對比以發(fā)現(xiàn)可能的問題。PMD也是一款靜態(tài)代碼分析工具，它是分析Java源文件。
2.可以下載到源代碼，對源代碼進行分析。源代碼目錄如下（版本號3.0.1）
1）src/jui包是Findbugs開發(fā)UI界面使用到的包，src/junit是單元測試包，里面包含有對很多類的測試用例。etc文件下是包含的一些配置文件。
2）src/tools包下面有四個子文件夾，里面包含的是一些公用的工具類，比如打印bug描述，生成xml文件等。
3）src/antTask包下面是針對Ant的一些類。
4）最主要的就是src/java包下面的將近50個子文件夾，如下（未截完）：
該工具自帶了一些檢測器，于此同時，開發(fā)者可以根據(jù)自己的需求設計編寫特定于應用程序的缺陷檢測器。
5）有一個專門的文件夾edu.umd.cs.findbugs.detect，里面包含該工具提供的所有檢測器，F(xiàn)indBugs 利用了 Byte Code Engineering Library，或稱為 BCEL，以實現(xiàn)其檢測器。所有字節(jié)碼掃描檢測器都基于 visitor 模式，F(xiàn)indBugs 實現(xiàn)了這個模式。它提供了這些方法的默認實現(xiàn)，在實現(xiàn)自定義檢測器時要覆蓋這些方法。我們將側(cè)重于兩個方法——visit(Code)和sawOpcode(int)。在 FindBugs 分析類時，它會在分析方法內(nèi)容時調(diào)用visit(Code)方法。與此類似，F(xiàn)indBugs 在分析方法正文中的每一個操作碼時調(diào)用sawOpcode(int)方法。
我們以一個最簡單的檢測器findRunInvocations為例簡單說明一下：
該檢測器繼承了BytecodeScanningDetector類，實現(xiàn)了StatelessDetector接口，而BytecodeScanningDetector繼承了DismantleBytecode，實現(xiàn)了頂級父類Detector。
分析多個檢測器之后可以發(fā)現(xiàn)主要的結構層次：
頂級接口Detector是所有檢測器的父類，在此接口下，有實現(xiàn)該接口的多個子類，每個檢測器又根據(jù)自己的檢測目的去實現(xiàn)不同的子類。查看API可以獲取更加清晰的結構層次。
6）在eclipse中，可以自選需要的檢測器：
7）每一個檢測器都有要在findbugs.xml里注冊，如果自實現(xiàn)了檢測器，同樣需要在該文件里注冊進去。
