作為一個(gè)測(cè)試人員，保證產(chǎn)品的軟件質(zhì)量是其工作首要目標(biāo)，為了這個(gè)目標(biāo)，測(cè)試人員常常會(huì)通過很多手段或工具來加以保證，覆蓋率就是其中一環(huán)比較重要的環(huán)節(jié)。

我們通常會(huì)將測(cè)試覆蓋率分為兩個(gè)部分，即“需求覆蓋率”和“代碼覆蓋率”。

需求覆蓋：指的是測(cè)試人員對(duì)需求的了解程度，根據(jù)需求的可測(cè)試性來拆分成各個(gè)子需求點(diǎn)，來編寫相應(yīng)的測(cè)試用例，最終建立一個(gè)需求和用例的映射關(guān)系，以用例的測(cè)試結(jié)果來驗(yàn)證需求的實(shí)現(xiàn)，可以理解為黑盒覆蓋。

代碼覆蓋：為了更加全面的覆蓋，我們可能還需要理解被測(cè)程序的邏輯，需要考慮到每個(gè)函數(shù)的輸入與輸出，邏輯分支代碼的執(zhí)行情況，這個(gè)時(shí)候我們的測(cè)試執(zhí)行情況就以代碼覆蓋率來衡量，可以理解為白盒覆蓋。

以上兩者完全可以相輔相成，用代碼覆蓋結(jié)果反向的檢查需求覆蓋(用例)的測(cè)試是否充分完整。

如果做覆蓋率測(cè)試？我們可以借助一些網(wǎng)上流行的各種覆蓋率工具，本章主要介紹JaCoCo這個(gè)工具。

EMMA與JaCoco比較分析：

市場(chǎng)上java主要代碼覆蓋率工具：EMMA、JaCoCo

總結(jié)一下個(gè)人對(duì)JaCoCo優(yōu)勢(shì)的理解：

（1）JaCoCo支持分支覆蓋、引入了Agent模式。

（2）EMMA官網(wǎng)已經(jīng)不維護(hù)了，JaCoCo是其團(tuán)隊(duì)開發(fā)的，可以理解為一個(gè)升級(jí)版。

（3）JaCoCo社區(qū)比較活躍，官網(wǎng)也在不斷的維護(hù)更新。

JaCoCo是一個(gè)開源的覆蓋率工具(官網(wǎng)地址：http://www.eclemma.org/JaCoCo/)，它針對(duì)的開發(fā)語言是java，其使用方法很靈活，可以嵌入到Ant、Maven中；可以作為Eclipse插件，可以使用其JavaAgent技術(shù)監(jiān)控Java程序等等。

##############################如果你不了解什么是java agent，下面接著有介紹，否則直接跳過####################################

JavaAgent 是JDK 1.5 以后引入的，也可以叫做Java代理。

JavaAgent 是運(yùn)行在 main方法之前的攔截器，它內(nèi)定的方法名叫 premain ，也就是說先執(zhí)行 premain 方法然后再執(zhí)行 main 方法。

那么如何實(shí)現(xiàn)一個(gè) JavaAgent 呢？很簡(jiǎn)單，只需要增加 premain 方法即可。

看下面的代碼和代碼中的注釋說明：

package com.shanhy.demo.agent;import java.lang.instrument.Instrumentation;/*** 我的Java代理** @author 單紅宇(365384722)* @myblog http://blog.csdn.net/catoop/* @create 2016年3月30日*/ public class MyAgent {/*** 該方法在main方法之前運(yùn)行，與main方法運(yùn)行在同一個(gè)JVM中* 并被同一個(gè)System ClassLoader裝載* 被統(tǒng)一的安全策略(security policy)和上下文(context)管理** @param agentOps* @param inst* @author SHANHY* @create 2016年3月30日*/public static void premain(String agentOps, Instrumentation inst) {System.out.println("=========premain方法執(zhí)行========");System.out.println(agentOps);}/*** 如果不存在 premain(String agentOps, Instrumentation inst) * 則會(huì)執(zhí)行 premain(String agentOps)** @param agentOps* @author SHANHY* @create 2016年3月30日*/public static void premain(String agentOps) {System.out.println("=========premain方法執(zhí)行2========");System.out.println(agentOps);} }

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寫完這個(gè)類后，我們還需要做一步配置工作。

在 src 目錄下添加 META-INF/MANIFEST.MF 文件，內(nèi)容按如下定義：

Manifest-Version: 1.0 Premain-Class: com.shanhy.demo.agent.MyAgent Can-Redefine-Classes: true

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要特別注意，一共是四行，第四行是空行，還有就是冒號(hào)后面的一個(gè)空格，如下截圖：?

然后我們打包代碼為 myagent.jar

注意打包的時(shí)候選擇我們自己定義的 MANIFEST.MF?

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接著我們?cè)趧?chuàng)建一個(gè)帶有main方法的主程序工程，截圖如下：?

然后將該主程序打包為 myapp.jar

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如何執(zhí)行 myagent.jar ？我們通過 -javaagent 參數(shù)來指定我們的Java代理包，值得一說的是 -javaagent 這個(gè)參數(shù)的個(gè)數(shù)是不限的，如果指定了多個(gè)，則會(huì)按指定的先后執(zhí)行，執(zhí)行完各個(gè) agent 后，才會(huì)執(zhí)行主程序的 main 方法。

命令如下：

java -javaagent:G:\myagent.jar=Hello1 -javaagent:G:\myagent.jar=Hello2 -javaagent:G:\myagent.jar=Hello3 -jar myapp.jar

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輸出結(jié)果：

G:\>java -javaagent:G:\myagent.jar=Hello1 -javaagent:G:\myagent.jar=Hello2 -javaagent:G:\myagent.jar=Hello3 -jar myapp.jar =========premain方法執(zhí)行======== Hello1 =========premain方法執(zhí)行======== Hello2 =========premain方法執(zhí)行======== Hello3 =========main方法執(zhí)行========

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特別提醒：如果你把 -javaagent 放在 -jar 后面，則不會(huì)生效。也就是說，放在主程序后面的 agent 是無效的。

比如執(zhí)行：

java -javaagent:G:\myagent.jar=Hello1 -javaagent:G:\myagent.jar=Hello2 -jar myapp.jar -javaagent:G:\myagent.jar=Hello3

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只會(huì)有前個(gè)生效，第三個(gè)是無效的。?
輸出結(jié)果：

G:\>java -javaagent:G:\myagent.jar=Hello1 -javaagent:G:\myagent.jar=Hello2 -jar myapp.jar -javaagent:G:\myagent.jar=Hello3 =========premain方法執(zhí)行======== Hello1 =========premain方法執(zhí)行======== Hello2 =========main方法執(zhí)行========

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命令中的Hello1為我們傳遞給 premain 方法的字符串參數(shù)。

至此，我們會(huì)使用 javaagent 了，但是單單看這樣運(yùn)行的效果，好像沒有什么實(shí)際意義嘛。

我們可以用 javaagent 做什么呢？下篇文章我們來介紹如何在項(xiàng)目中應(yīng)用 javaagent。

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最后說一下，還有一種，在main方法執(zhí)行后再執(zhí)行代理的方法，因?yàn)椴怀Ｓ?#xff0c;而且主程序需要配置 Agent-Class，所以不常用，如果需要自行了解下 agentmain(String agentArgs, Instrumentation inst) 方法。

#################################################### java agent介紹結(jié)束 #####################################################

很多第三方的工具提供了對(duì)JaCoCo的集成，如sonar、Jenkins等。
JaCoCo包含了多種尺度的覆蓋率計(jì)數(shù)器,包含指令級(jí)覆蓋(Instructions,C0coverage)，分支（Branches,C1coverage）、圈復(fù)雜度(CyclomaticComplexity)、行覆蓋(Lines)、方法覆蓋(non-abstract methods)、類覆蓋(classes)。

行覆蓋率：度量被測(cè)程序的每行代碼是否被執(zhí)行，判斷標(biāo)準(zhǔn)行中是否至少有一個(gè)指令被執(zhí)行。

類覆蓋率：度量計(jì)算class類文件是否被執(zhí)行。

分支覆蓋率：度量if和switch語句的分支覆蓋情況，計(jì)算一個(gè)方法里面的

總分支數(shù)，確定執(zhí)行和不執(zhí)行的 分支數(shù)量。

方法覆蓋率：度量被測(cè)程序的方法執(zhí)行情況，是否執(zhí)行取決于方法中是否有至少一個(gè)指令被執(zhí)行。

指令覆蓋：計(jì)數(shù)單元是單個(gè)java二進(jìn)制代碼指令，指令覆蓋率提供了代碼是否被執(zhí)行的信息，度量完全 獨(dú)立源碼格式。

圈復(fù)雜度：在（線性）組合中，計(jì)算在一個(gè)方法里面所有可能路徑的最小數(shù)目，缺失的復(fù)雜度同樣表示測(cè) 試案例沒有完全覆蓋到這個(gè)模塊。

jacoco原理：

1. 注入方式介紹

這個(gè)圖包含了幾種不同的收集覆蓋率信息的方法，每種方法的實(shí)現(xiàn)方法都不一樣，帶顏色的部分是JaCoCo比較有特色的地方。

上面各個(gè)名次含義（帶顏色的為JaCoCo支持）：

上表JaCoCo支持的部分，再詳細(xì)的解釋下：

（1）JaCoCo在Byte Code時(shí)使用的ASM技術(shù)修改字節(jié)碼方法，可以修改Jar文件、class文件字節(jié)碼文件。

（2）JaCoCo同時(shí)支持on-the-fly和offline的兩種插樁模式。

On-the-fly插樁：

JVM中通過-javaagent參數(shù)指定特定的jar文件啟動(dòng)Instrumentation的代理程序，代理程序在通過Class Loader裝載一個(gè)class前判斷是否轉(zhuǎn)換修改class文件，將統(tǒng)計(jì)代碼插入class，測(cè)試覆蓋率分析可以在JVM執(zhí)行測(cè)試代碼的過程中完成。

Offline模式：

在測(cè)試前先對(duì)文件進(jìn)行插樁，然后生成插過樁的class或jar包，測(cè)試插過樁 的class和jar包后，會(huì)生成動(dòng)態(tài)覆蓋信息到文件，最后統(tǒng)一對(duì)覆蓋信息進(jìn)行處理，并生成報(bào)告。

On-the-fly和offline比較：

On-the-fly模式更方便簡(jiǎn)單進(jìn)行代碼覆蓋分析，無需提前進(jìn)行字節(jié)碼插樁，無需考慮classpath 的設(shè)置。

存在如下情況不適合on-the-fly，需要采用offline提前對(duì)字節(jié)碼插樁：

（1）運(yùn)行環(huán)境不支持java agent。

（2）部署環(huán)境不允許設(shè)置JVM參數(shù)。

（3）字節(jié)碼需要被轉(zhuǎn)換成其他的虛擬機(jī)如Android Dalvik VM。

（4）動(dòng)態(tài)修改字節(jié)碼過程中和其他agent沖突。

（5）無法自定義用戶加載類。

2. JaCoCo執(zhí)行最小的java版本

最小需要Java1.5

3. 字節(jié)碼處理方式

JaCoCo通過注入來修改和生成java字節(jié)碼，使用的是ASM庫(kù)。

4. java方法控制流分析

JaCoCo是如何在字節(jié)碼注入的？

先舉個(gè)實(shí)例，有個(gè)java方法：

編譯后轉(zhuǎn)換成字節(jié)碼后，內(nèi)容如下：

我們知道JaCoCo是字節(jié)碼注入方式，它是通過一個(gè)Probe探針的方式來注入的，具體如下：

探針是字節(jié)指令集插入到j(luò)ava方法中，程序執(zhí)行后可以被記錄，它不會(huì)改變?cè)写a的行為。

我們看看探針前后插入比較：

顏色的部分就是探針注入的地方。

JaCoCo是根據(jù)控制流Type來采用不同的探針插入策略的。

一個(gè)用java字節(jié)碼定義的java方法的控制流圖可能有以下的type，每一個(gè)type連接一個(gè)源指令與目標(biāo)指令,type不同探針的注入策略也會(huì)不同，如下是type定義：

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的JAVA代码覆盖率工具JaCoCo-原理简单分析的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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