# Java 技术雷达：工具篇

Java 相关工具

gradle

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Overview

gradle 是一款基于JVM 的自动化构建工具。

gradle.build文件是gradle 的配置文件，�其使用groovy 来构建DSL 脚本。

在gradle 中， 有两个基本概念：

• 项目是构建产物（如jar 包）或实施产物（将应用程序部署到生成环境），一个项目包含若干个任务。
• 任务是指不可分割的最小工作单元，任务用来执行真正的构建工作。

在gradle 中，所有的特性都是由gradle 插件提供的， gradle 本身只提供了DSL 语言。

Usage

• 应用gradle 插件：

  apply plugin: 'java'
  

• 定义变量：

  project.ext {
      guavaVersion = '18.0'
      ...
  }
  

• 定义依赖：

  project.dependencies {
      compile(...)
      runtime(...)
      testCompile(...)
  }
  

• 定义任务：

  task uberjar(type: Jar, dependsOn: jar) {...}
  

Tips

• 由于gradle 的各个版本间存在兼容性问题，使用wrapper 让每个项目的构建环境独立。

  在build.gradle 文件中使用以下的配置来指定本项目使用的gradle 半版本信息：

  task wrapper(type: Wrapper) {
      gradleVersion = '2.5'
  }
  

• gradle的项目构建过程分为三个步骤：初始化， 配置和执行任务。使用org.gradle.daemon=true 来启动后台进程来在构建过程中跳过初始化步骤，从而加速gradle 的构建执行。

• 将项目拆分为多个子项目，可以利用gradle 提供的并行构建能力。

  • 在root 项目中的build.gradle中定义公共变量，任务和依赖。
  • 在root 项目中的settings.gradle中定义包含的子项目。
  • 在各个子项目的build.gradle中定义各项目所需的变量，任务和依赖。

• 从cvs 中新获取的项目后，在命令行中依次执行以下的命令：

  >> gradle wrapper
  >> ./gradlew clean idea
  >> ./gradlew clean check
  

  如果check任务通过，说明项目已经在本地成功构建。

Nexus

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Overview

nexus是一款支持多种流行组件(如Maven，Docker 等）的仓库管理软件。

在nexus 中，有两个核心的概念：

• component：一种资源，例如library或者framework。作为应用程序的一部分，component 可以在运行时，集成，单元测试执行，或者在构建过程中被引用。

  在build.gradle中的表现为：

  project.dependencies {
      compile(...)
      runtime(...)
      testCompile(...)
  }
  

  component 通常又被称为artifact, package, bundle, achive 等。

• repository：为了方便components 的使用，repository 聚合了components 集合，并在internet 上提供service。

  • 组件通常有不同的格式，例如maven repository 依赖于特殊的目录结构和XML 格式的元数据， 并通过plain HTTP 命令和附带的XML 文件来对component 进行交互。

Usage

• 指定从自建的nexus 仓库中获取依赖：

  buildscript {
      repositories {
          jcenter()
          maven {
              url "your-nexus-repository-url"
          }
      }
      dependencies {
          classpath 'your-dependencies'
      }
  }
  

• gradle upload命令的上传配置：

  project.uploadArchives {
      repositories {
          mavenDeployer {
              repository(url: "your-nexus-repository-url") {
                  authentication(userName: "", password: "")
              }
              pom.version = "${project.version}"
              pom.artifactId = "${project.name}"
              pom.groupId = "${project.group}"
          }
      }
  }
  

Tips

• 本地缓存导致的依赖不及时刷新新版本：

  configurations.all {
    resolutionStrategy.cacheChangingModulesFor 0, 'hours'
  }
  

* 根据版本号来分别存储snapshot 和release 组件：   

mavenDeployer {
          repository(url: "your-nexus-repository-url" +
                  "${project.version.endsWith('-SNAPSHOT') ? 'snapshots' : 'releases'}") {...
​```

checkstyle

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Overview

checkstyle 是一款Java 代码风格的检查工具。

它是高度可配置化的，通过配置可以支持任意的代码风格（例如Sun Code Convensions 和Google Java Style)。

checkstyle 的配置文件位于project/config/checkstyle/sun_checks.xml。

通过修改该配置文件来统一项目的代码风格。例如，出于源码阅读的考虑，想要限制代码行的长度为100 个字符，则修改以下的配置：

<module name="LineLength">
     <property name="max" value="100"/>
</module>

Usage

在项目的build.gradle文件中，通过以下的配置使用checkstyle:

apply plugin: 'checkstyle'

checkstyle {
    configFile = file("$project.projectDir/config/checkstyle/sun_checks.xml")
    toolVersion = '6.7'
}

// 是否对测试代码进行代码风格的检查。
checkstyleTest {
    enabled = false
}

Tips

• 不可变形参需要加上final.
• 将数字定义为有意义的static final常量(否则，会被认为是magic number)。
• 在代码提交前， 使用IDE 提供的format 快捷键， 过滤掉一些低级的风格问题（如无用的引用， 代码对其等等）。

findbugs

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findbugs 是一款静态检查Java 代码中bug 的工具。

在项目开发过程中，执行gradle check 命令时，findbugs 会在coverageCheck 通过后执行。

如果代码中含有工具认为可能会引发Bug 的写法，那么会在/yourProject/build/reports/findbugs目录中的生成一个main.xml文件来记录。

Usage

如果在check过程中，出现了Execution failed for task ':findbugsMain'.，那么打开main.xml 文件并找到以下的节点：

  <BugInstance type="" priority="" rank="" abbrev="" category="">

根据type 字段，在网站中可以找到对应的bug 的描述。

根据Class, Field, SouceLine 字段， 可以在Java 源代码中找到bug 对应的源码位置。

Tips

• 方法忽略了返回值（这常见于对不可变对象进行调用方法，而误以为不可变对象会被更新）。
• 忘记资源释放（方法可能没有关闭stream）。
• 在switch-case 语句块中缺少break关键字。

jacoco

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jacoco 是一款检查代码单元测试覆盖率的工具。

jacoco 的配置文件位于config/scripts/coverage.gradle。

如果代码的覆盖率没有达到指定的标准，那么会在yourproject/build/report/jacoco 目录下生成index.html 和相关的结果文件，打开该文件，可以看到图形化显示的没有覆盖到的代码所在的文件和代码位置。

Usage

• 在gradle 项目中，在该配置文件中定义jacoco 在gradle 的扩展和任务：

project.extensions.create('coverage', CoverageExtension)
task coverageCheck(dependsOn: test) << {...}

• 在实际使用中，我们定义了excludePackages 和excludeClasses 对象来让jacoco 跳过一些包和类的覆盖率检查。

coverage.excludePackages.each() {
    exclude name: "${it.replaceAll('\\.', '/') + '/*'}"
}
coverage.excludeClasses.each() {
    exclude name: "${it.replaceAll('\\.', '/') + '.class'}"
}

• 然后在build.gradle中使用以下的配置来在gradle check 任务中启用jacoco 任务。

check.dependsOn "coverageCheck"

Tips

• 尽量使用TDD 的开发方式。
• 在实际开发过程中，除了一些无法模拟的Exception 之外，尽量不要使用exclude 来跳过单元测试覆盖率的检查。

flyway

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flyway 是一款数据库migration 工具。

相比于手动的sql 脚本的数据库数据版本管理，数据库migration 能够带来以下的优势：

• 从零开始重建一个数据库。
• 清晰地获知当期数据库状态。
• 从当前版本到任意的一个新状态。

flyway 使用schema_version 数据表管理数据库的数据版本。

Usage

• 在build.gradle 中进行以下的配置：

  apply plugin: "org.flywaydb.flyway"
  
  flyway {
    url = 'your-database-schema-url'
    user = ''
    password = ''
  }
  

• 在以下的位置中放置数据库migration 脚本：
  yourProject/src/main/resources/db.migration

• 数据库migration 脚本的命名格式：
  V1__Create_demo_table.sql。 需要注意的是版本号后面是两个下划线。

Tips

• 在测试中自动化地进行flywayClean 和flywayMigrate：

  test.dependsOn "flywayClean"
  test.dependsOn "flywayMigrate"
  

• 数据schema 的更新原则是只增不删，例如要修改某个既存表的结构，那么在一个新建的migration 脚本中进行，而不用去修改该寄存表的创建脚本。