CIツール導入ガイド第3回 Checkstyle によるコードスタイル検証【Java版】

3回目（全6回）は、Checkstyle によるコードスタイル検証を行う。

目次
1. Checkstyle 紹介
2. パッケージ導入
3. 実行と修正
次回

1. Checkstyle 紹介

Checkstyle は、Javaのソースコードが特定のコーディングスタイルに適合しているかどうかを検査するLintツールの一種である。

よく考えられた実績のあるコーディングスタイルを採用する事により、ソースコードの品質を上げる事ができるのがもちろん、良いプログラミングの習慣も身につけることができると言われている。 Checkstyle ではSun のスタイル, Google のスタイルが用意されており、好きな方のスタイル定義をカスタマイズして使用するのが手っ取り早いだろう。

2. パッケージ導入

build.gradle に必要な依存性を追加する。

build.gradle

diff --git a/build.gradle b/build.gradle
index 7a4c291..7ce43ad 100644
--- a/build.gradle
+++ b/build.gradle
@@ -13,6 +13,7 @@ plugins {
     id "org.springframework.boot" version "2.0.4.RELEASE"
     id "io.spring.dependency-management" version "1.0.6.RELEASE"
     id "jacoco"
+    id "checkstyle"
 }
 
 // 共通設定の読み込み
@@ -76,9 +77,17 @@ jacocoTestReport {
         html.destination file("${buildDir}/jacocoHtml")
     }
 
+    // Application.java をカバレッジ計測対象から除外する
     afterEvaluate {
         classDirectories = files(classDirectories.files.collect {
             fileTree(dir: it, exclude: '**/Application.class')
         })
     }
 }
+
+// Checkstyle 設定
+def checkstyleVersion = "8.12"
+checkstyle {
+    toolVersion = checkstyleVersion
+    ignoreFailures = false
+}

次に、スタイル定義を追加する。 Google のスタイル規約をもとにした設定をベースにしてある。ほとんど上記スタイルファイルと同じだが、スタイルが適合していないときにビルドを失敗させるために、severityをerror に修正してある。

config/checkstyle/checkstyle.xml

<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE module PUBLIC
          "-//Checkstyle//DTD Checkstyle Configuration 1.3//EN"
          "https://checkstyle.org/dtds/configuration_1_3.dtd">

<!--
    Checkstyle configuration that checks the Google coding conventions from Google Java Style
    that can be found at https://google.github.io/styleguide/javaguide.html.

    Checkstyle is very configurable. Be sure to read the documentation at
    http://checkstyle.sf.net (or in your downloaded distribution).

    To completely disable a check, just comment it out or delete it from the file.

    Authors: Max Vetrenko, Ruslan Diachenko, Roman Ivanov.
 -->

<module name = "Checker">
    <property name="charset" value="UTF-8"/>

    <property name="severity" value="error"/>

    <property name="fileExtensions" value="java, properties, xml"/>
    <!-- Checks for whitespace                               -->
    <!-- See http://checkstyle.sf.net/config_whitespace.html -->
    <module name="FileTabCharacter">
        <property name="eachLine" value="true"/>
    </module>

    <module name="TreeWalker">
        <module name="OuterTypeFilename"/>
        <module name="IllegalTokenText">
            <property name="tokens" value="STRING_LITERAL, CHAR_LITERAL"/>
            <property name="format"
             value="\\u00(09|0(a|A)|0(c|C)|0(d|D)|22|27|5(C|c))|\\(0(10|11|12|14|15|42|47)|134)"/>
            <property name="message"
             value="Consider using special escape sequence instead of octal value or Unicode escaped value."/>
        </module>
        <module name="AvoidEscapedUnicodeCharacters">
            <property name="allowEscapesForControlCharacters" value="true"/>
            <property name="allowByTailComment" value="true"/>
            <property name="allowNonPrintableEscapes" value="true"/>
        </module>
        <module name="LineLength">
            <property name="max" value="100"/>
            <property name="ignorePattern" value="^package.*|^import.*|a href|href|http://|https://|ftp://"/>
        </module>
        <module name="AvoidStarImport"/>
        <module name="OneTopLevelClass"/>
        <module name="NoLineWrap"/>
        <module name="EmptyBlock">
            <property name="option" value="TEXT"/>
            <property name="tokens"
             value="LITERAL_TRY, LITERAL_FINALLY, LITERAL_IF, LITERAL_ELSE, LITERAL_SWITCH"/>
        </module>
        <module name="NeedBraces"/>
        <module name="LeftCurly"/>
        <module name="RightCurly">
            <property name="id" value="RightCurlySame"/>
            <property name="tokens"
             value="LITERAL_TRY, LITERAL_CATCH, LITERAL_FINALLY, LITERAL_IF, LITERAL_ELSE,
                    LITERAL_DO"/>
        </module>
        <module name="RightCurly">
            <property name="id" value="RightCurlyAlone"/>
            <property name="option" value="alone"/>
            <property name="tokens"
             value="CLASS_DEF, METHOD_DEF, CTOR_DEF, LITERAL_FOR, LITERAL_WHILE, STATIC_INIT,
                    INSTANCE_INIT"/>
        </module>
        <module name="WhitespaceAround">
            <property name="allowEmptyConstructors" value="true"/>
            <property name="allowEmptyMethods" value="true"/>
            <property name="allowEmptyTypes" value="true"/>
            <property name="allowEmptyLoops" value="true"/>
            <message key="ws.notFollowed"
             value="WhitespaceAround: ''{0}'' is not followed by whitespace. Empty blocks may only be represented as '{}' when not part of a multi-block statement (4.1.3)"/>
            <message key="ws.notPreceded"
             value="WhitespaceAround: ''{0}'' is not preceded with whitespace."/>
        </module>
        <module name="OneStatementPerLine"/>
        <module name="MultipleVariableDeclarations"/>
        <module name="ArrayTypeStyle"/>
        <module name="MissingSwitchDefault"/>
        <module name="FallThrough"/>
        <module name="UpperEll"/>
        <module name="ModifierOrder"/>
        <module name="EmptyLineSeparator">
            <property name="allowNoEmptyLineBetweenFields" value="true"/>
        </module>
        <module name="SeparatorWrap">
            <property name="id" value="SeparatorWrapDot"/>
            <property name="tokens" value="DOT"/>
            <property name="option" value="nl"/>
        </module>
        <module name="SeparatorWrap">
            <property name="id" value="SeparatorWrapComma"/>
            <property name="tokens" value="COMMA"/>
            <property name="option" value="EOL"/>
        </module>
        <module name="SeparatorWrap">
            <!-- ELLIPSIS is EOL until https://github.com/google/styleguide/issues/258 -->
            <property name="id" value="SeparatorWrapEllipsis"/>
            <property name="tokens" value="ELLIPSIS"/>
            <property name="option" value="EOL"/>
        </module>
        <module name="SeparatorWrap">
            <!-- ARRAY_DECLARATOR is EOL until https://github.com/google/styleguide/issues/259 -->
            <property name="id" value="SeparatorWrapArrayDeclarator"/>
            <property name="tokens" value="ARRAY_DECLARATOR"/>
            <property name="option" value="EOL"/>
        </module>
        <module name="SeparatorWrap">
            <property name="id" value="SeparatorWrapMethodRef"/>
            <property name="tokens" value="METHOD_REF"/>
            <property name="option" value="nl"/>
        </module>
        <module name="PackageName">
            <property name="format" value="^[a-z]+(\.[a-z][a-z0-9]*)*$"/>
            <message key="name.invalidPattern"
             value="Package name ''{0}'' must match pattern ''{1}''."/>
        </module>
        <module name="TypeName">
            <message key="name.invalidPattern"
             value="Type name ''{0}'' must match pattern ''{1}''."/>
        </module>
        <module name="MemberName">
            <property name="format" value="^[a-z][a-z0-9][a-zA-Z0-9]*$"/>
            <message key="name.invalidPattern"
             value="Member name ''{0}'' must match pattern ''{1}''."/>
        </module>
        <module name="ParameterName">
            <property name="format" value="^[a-z]([a-z0-9][a-zA-Z0-9]*)?$"/>
            <message key="name.invalidPattern"
             value="Parameter name ''{0}'' must match pattern ''{1}''."/>
        </module>
        <module name="LambdaParameterName">
            <property name="format" value="^[a-z]([a-z0-9][a-zA-Z0-9]*)?$"/>
            <message key="name.invalidPattern"
                     value="Lambda parameter name ''{0}'' must match pattern ''{1}''."/>
        </module>
        <module name="CatchParameterName">
            <property name="format" value="^[a-z]([a-z0-9][a-zA-Z0-9]*)?$"/>
            <message key="name.invalidPattern"
             value="Catch parameter name ''{0}'' must match pattern ''{1}''."/>
        </module>
        <module name="LocalVariableName">
            <property name="tokens" value="VARIABLE_DEF"/>
            <property name="format" value="^[a-z]([a-z0-9][a-zA-Z0-9]*)?$"/>
            <message key="name.invalidPattern"
             value="Local variable name ''{0}'' must match pattern ''{1}''."/>
        </module>
        <module name="ClassTypeParameterName">
            <property name="format" value="(^[A-Z][0-9]?)$|([A-Z][a-zA-Z0-9]*[T]$)"/>
            <message key="name.invalidPattern"
             value="Class type name ''{0}'' must match pattern ''{1}''."/>
        </module>
        <module name="MethodTypeParameterName">
            <property name="format" value="(^[A-Z][0-9]?)$|([A-Z][a-zA-Z0-9]*[T]$)"/>
            <message key="name.invalidPattern"
             value="Method type name ''{0}'' must match pattern ''{1}''."/>
        </module>
        <module name="InterfaceTypeParameterName">
            <property name="format" value="(^[A-Z][0-9]?)$|([A-Z][a-zA-Z0-9]*[T]$)"/>
            <message key="name.invalidPattern"
             value="Interface type name ''{0}'' must match pattern ''{1}''."/>
        </module>
        <module name="NoFinalizer"/>
        <module name="GenericWhitespace">
            <message key="ws.followed"
             value="GenericWhitespace ''{0}'' is followed by whitespace."/>
            <message key="ws.preceded"
             value="GenericWhitespace ''{0}'' is preceded with whitespace."/>
            <message key="ws.illegalFollow"
             value="GenericWhitespace ''{0}'' should followed by whitespace."/>
            <message key="ws.notPreceded"
             value="GenericWhitespace ''{0}'' is not preceded with whitespace."/>
        </module>
        <module name="Indentation">
            <property name="basicOffset" value="2"/>
            <property name="braceAdjustment" value="0"/>
            <property name="caseIndent" value="2"/>
            <property name="throwsIndent" value="4"/>
            <property name="lineWrappingIndentation" value="4"/>
            <property name="arrayInitIndent" value="2"/>
        </module>
        <module name="AbbreviationAsWordInName">
            <property name="ignoreFinal" value="false"/>
            <property name="allowedAbbreviationLength" value="1"/>
        </module>
        <module name="OverloadMethodsDeclarationOrder"/>
        <module name="VariableDeclarationUsageDistance"/>
        <module name="CustomImportOrder">
            <property name="sortImportsInGroupAlphabetically" value="true"/>
            <property name="separateLineBetweenGroups" value="true"/>
            <property name="customImportOrderRules" value="STATIC###THIRD_PARTY_PACKAGE"/>
        </module>
        <module name="MethodParamPad"/>
        <module name="NoWhitespaceBefore">
            <property name="tokens"
             value="COMMA, SEMI, POST_INC, POST_DEC, DOT, ELLIPSIS, METHOD_REF"/>
            <property name="allowLineBreaks" value="true"/>
        </module>
        <module name="ParenPad"/>
        <module name="OperatorWrap">
            <property name="option" value="NL"/>
            <property name="tokens"
             value="BAND, BOR, BSR, BXOR, DIV, EQUAL, GE, GT, LAND, LE, LITERAL_INSTANCEOF, LOR,
                    LT, MINUS, MOD, NOT_EQUAL, PLUS, QUESTION, SL, SR, STAR, METHOD_REF "/>
        </module>
        <module name="AnnotationLocation">
            <property name="id" value="AnnotationLocationMostCases"/>
            <property name="tokens"
             value="CLASS_DEF, INTERFACE_DEF, ENUM_DEF, METHOD_DEF, CTOR_DEF"/>
        </module>
        <module name="AnnotationLocation">
            <property name="id" value="AnnotationLocationVariables"/>
            <property name="tokens" value="VARIABLE_DEF"/>
            <property name="allowSamelineMultipleAnnotations" value="true"/>
        </module>
        <module name="NonEmptyAtclauseDescription"/>
        <module name="JavadocTagContinuationIndentation"/>
        <module name="SummaryJavadoc">
            <property name="forbiddenSummaryFragments"
             value="^@return the *|^This method returns |^A [{]@code [a-zA-Z0-9]+[}]( is a )"/>
        </module>
        <module name="JavadocParagraph"/>
        <module name="AtclauseOrder">
            <property name="tagOrder" value="@param, @return, @throws, @deprecated"/>
            <property name="target"
             value="CLASS_DEF, INTERFACE_DEF, ENUM_DEF, METHOD_DEF, CTOR_DEF, VARIABLE_DEF"/>
        </module>
        <module name="JavadocMethod">
            <property name="scope" value="public"/>
            <property name="allowMissingParamTags" value="true"/>
            <property name="allowMissingThrowsTags" value="true"/>
            <property name="allowMissingReturnTag" value="true"/>
            <property name="minLineCount" value="2"/>
            <property name="allowedAnnotations" value="Override, Test"/>
            <property name="allowThrowsTagsForSubclasses" value="true"/>
        </module>
        <module name="MethodName">
            <property name="format" value="^[a-z][a-z0-9][a-zA-Z0-9_]*$"/>
            <message key="name.invalidPattern"
             value="Method name ''{0}'' must match pattern ''{1}''."/>
        </module>
        <module name="SingleLineJavadoc">
            <property name="ignoreInlineTags" value="false"/>
        </module>
        <module name="EmptyCatchBlock">
            <property name="exceptionVariableName" value="expected"/>
        </module>
        <module name="CommentsIndentation"/>
    </module>
</module>

3. 実行と修正

./gradlew checkstyleMain でコードチェックを実行する。

> Task :checkstyleMain FAILED
[ant:checkstyle] [ERROR] /Users/yuki/work-local/java-ci-test/java-ci/sample/src/main/java/com/example/messageboard/Application.java:7: Javadocの最初の文には終了時がありません。 [SummaryJavadoc]
[ant:checkstyle] [ERROR] /Users/yuki/work-local/java-ci-test/java-ci/sample/src/main/java/com/example/messageboard/MessageBoardController.java:7: '.*' 形式のインポートの使用は避けるべきです - org.springframework.web.bind.annotation.*。 [AvoidStarImport]

FAILURE: Build failed with an exception.

2箇所スタイル違反が指摘された。 import に * を使ってはいけないようだ。また、Javadoc のコーディングにも規約がある。今回はこの Google のスタイルに準拠するので、修正を行う。実際は状況に合わせて適宜 checkstyle.xml を修正して用いることになる。

src/main/java/com/example/messageboard/MessageBoardController.java

diff --git a/src/main/java/com/example/messageboard/MessageBoardController.java b/src/main/java/com/example/messageboard/MessageBoardController.java
index d8db596..87db1c4 100644
--- a/src/main/java/com/example/messageboard/MessageBoardController.java
+++ b/src/main/java/com/example/messageboard/MessageBoardController.java
@@ -4,7 +4,10 @@ import java.time.ZonedDateTime;
 import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
 import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
 import org.springframework.validation.BindingResult;
-import org.springframework.web.bind.annotation.*;
+import org.springframework.web.bind.annotation.ModelAttribute;
+import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
+import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
+import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
 import org.springframework.web.servlet.ModelAndView;

src/main/java/com/example/messageboard/Application.java

diff --git a/src/main/java/com/example/messageboard/Application.java b/src/main/java/com/example/messageboard/Application.java
index 5a090cf..55d1be8 100644
--- a/src/main/java/com/example/messageboard/Application.java
+++ b/src/main/java/com/example/messageboard/Application.java
@@ -5,7 +5,7 @@ import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
  
 
 /**
- * アプリケーションの起動
+ * アプリケーションの起動.
  */
 @SpringBootApplication
 public class Application {

これでコードスタイル検証を通過する。

当然だが、可能ならばプロジェクトの途中から導入すると、修正箇所が多くなり対応に手間が取られるため、可能ならば最初から導入するべきだろう。

次回

第4回 Infer による静的バグ検証

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1. Checkstyle 紹介

2. パッケージ導入

3. 実行と修正

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