Metalama简介3.自定义.NET项目中的代码分析

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代码分析

这里所说的代码分析，是可以通过一些自定义的方法，在使用不符合条件的代码时产生错误或警告。
如果配合CI并在每次持续集成时，都向团队分发警告和错误。团队也在开发时遵守谁产生的警告，谁解决的团队约定，那么团队将不断减少技术债务，这样可以避免架构持续性的腐坏。

当然.NET自身及一些三方工具如Resharper已经提供了很多的代码分析功能，包括但不限于命名、代码调用等。但是有时想要更近一步地为团队增加更加定制化地代码分析，却没有对应的办法。

Metalama中也提供了代码分析功能。

下面我们以几个示例来演示Metalama中如何使用代码分析。

通用自定义代码分析示例Logger

（源码见最后）
以我们最初的Log示例为例，假设我们当前要引入ILogger来记录日志，来替换当前的Console.WriteLine。

interface ILogger
{
    void Info(string message);
}
public class ConsoleLogger : ILogger
{
    public void Info(string message)
    {
        Console.WriteLine(message);
    }
}

那么Program也要做出修改。

class Program
{
    ILogger _logger = new ConsoleLogger();
    public static void Main(string[] args)
    {
        var r = new Program().Add(1, 2);
        Console.WriteLine(r);
    }
    // 在这个方法中使用了下面的Attribute
    [LogAttribute]
    private int Add(int a, int b)
    {
        var result = a + b;
        return result;
    }
}

而LogAttribute也要进行修改。

public class LogAttribute : OverrideMethodAspect
{
    public override dynamic? OverrideMethod()
    {
        meta.This._logger.Info(meta.Target.Method.ToDisplayString() + " 开始运行.");
        var result = meta.Proceed();
        meta.This._logger.Info(meta.Target.Method.ToDisplayString() + " 结束运行.");
        return result;
    }
}

接下来我们可以为LogAttribute添加代码分析，要求LogAttribute的方法的所在的类上，必须有_logger且类型必须为ILogger。

public class LogAttribute : OverrideMethodAspect
{
    static DiagnosticDefinition<(INamedType DeclaringType, IMethod Method)> _loggerFieldNotFoundError = new(
    "DEMO01",
    Severity.Error,
    "类型'{0}'必须包含ILogger类型的字段 '_logger'因为使用了[Log]Aspect在'{1}'上.");
 
    // Entry point of the aspect.
    public override void BuildAspect(IAspectBuilder<IMethod> builder)
    {
        // 此处必须调用，否则目标方法将不会被覆盖，因为这里Override与BuildAspect共同使用了
        base.BuildAspect(builder);
 
        // 验证字段
        var loggerField = builder.Target.DeclaringType.Fields.OfName("_logger").SingleOrDefault();
        if (loggerField == null || !loggerField.Type.Is(typeof(ILogger)) || loggerField.IsStatic)
        {
            // 报告异常
            builder.Diagnostics.Report(_loggerFieldNotFoundError.WithArguments((builder.Target.DeclaringType, builder.Target)), builder.Target.DeclaringType);
            // 不执行Aspect
            builder.SkipAspect();
            return;
        }
    }
    public override dynamic? OverrideMethod()
    {
        meta.This._logger.Info(meta.Target.Method.ToDisplayString() + " 开始运行.");
        var result = meta.Proceed();
        meta.This._logger.Info(meta.Target.Method.ToDisplayString() + " 结束运行.");
        return result;
    }
}

这样当我们代码中有错误，将会触发提示。

如果没有_logger 或 _logger类型不对或为static时则有以下提示

同时也可以在Aspect中定义Eligibility,在编译时检查Aspect作用的目标是否符合要求。
下面的代码加到LogAttribute就会检查Add方法是否为非static。

    public override void BuildEligibility( IEligibilityBuilder<IMethod> builder )
    {
        base.BuildEligibility( builder );
        builder.MustBeNonStatic();
    }

此时若将Add修改为static则会提示

error LAMA0037: The aspect 'Log' cannot be applied to 'Program.Add(int, int)' because 'Program.Add(int, int)' must be non-static.

自定义一个代码分析：要求当前方法只能在符合规则的命名空间中使用

当一个团队存在多个项目时，我们会约定这里的某些项目的命名必须符合某一规则。
例如，当我们构建一个微服务项目时，我们会要求所有的数据库调用，都发生在指定的命名空间中。
此时我们可以使用一个自定义的Aspect构造一个方法的代码验证规则。

下面这个示例是要求调用函数的命名空间必须符合以.Tests结尾的规则，否则给出警告

using Metalama.Framework.Aspects;
using Metalama.Framework.Code;
using Metalama.Framework.Diagnostics;
using Metalama.Framework.Validation;
namespace LogWithWarning
{
    class ForTestOnlyAttribute : Aspect, IAspect<IDeclaration>
    {
        private static readonly DiagnosticDefinition<IDeclaration> _warning = new(
            "DEMO02",
            Severity.Warning,
            "'{0}' 只能在一个以 '.Tests'结尾的命名空间中使用");
 
        public void BuildAspect(IAspectBuilder<IDeclaration> builder)
        {
            builder.WithTarget().RegisterReferenceValidator(this.ValidateReference, ReferenceKinds.All);
        }
 
        private void ValidateReference(in ReferenceValidationContext context)
        {
            if (!context.ReferencingType.Namespace.FullName.EndsWith(".Tests"))
            {
                context.Diagnostics.Report(_warning.WithArguments(context.ReferencedDeclaration));
            }
        }
    }
}

此时当我们在非.Tests结尾的命名空间中调用时。
则会发生如下提示。

引用

• 本章源代码：https://github.com/chsword/metalama-demo/tree/main/src/LogWithWarning
• Metalama官方文档:https://doc.metalama.net/
• Metalama Nuget包: https://www.nuget.org/packages/Metalama.Framework/0.5.8-preview