声明：此篇文章的内容基本上都是从网络上收集到的已有的内容，原创部分几乎为零。概念性的内容摘自书《软件测试》（美国Ron Patton著）
此篇文章的结构是：从“测试方式”渐进到其中的1项“静态白盒”，然后列出了3个常见的静态白盒工具它们是：FindBugs、PMD、CheckStyle。所以说此篇文章并不深入，仅作为初步参考好了。
功能测试的基本分类
- 静态黑盒：（测试产品说明书）
针对任意形式的产品说明书，无所谓文档或者图示。要站在一格高度上审视，而不是立刻钻进去找软件缺陷，而是为了找出根本性的大问题、疏忽和遗漏。主要目的是更好地了解软件要做什么，如果能很好地理解产品说明书背后的原因和操作方式，就可以更好地仔细检查。
- 动态黑盒：（测试软件，所以也称作“行为测试”）
不深入代码细节的软件测试方法，进行输入、接受输出、检验结果。
- 静态白盒：（检查程序代码，所以也称作“结构分析”）
在不执行代码的前提下，有条理地仔细审查软件设计、体系结构、代码，从而找出软件缺陷。好处1是尽早发现缺陷，好处2是为设计黑盒测试用例提供思路。静态白盒测试不必要了解代码的细节，但是根据审查代码的备注，可以确定似乎有问题或者存在缺陷的特性范围。
常见软件缺陷：数据引用错误、数据声明错误、计算错误、比较错误、控制流程错误、子程序参数错误、输入输出错误、其它（考虑编码、可移植性、软硬件兼容性….）
- 动态白盒：（结构测试）
查看并使用代码的内部结构，从而设计和执行测试。换句话说，是指利用查看代码功能和实现方式得到的信息来确定哪些要测试、哪些不要测试、如何开展测试。
为什么静态白盒测试
静态测试包括代码检查、静态结构分析、代码质量度量等。它可以由人工进行，充分发挥人的逻辑思维优势，也可以借助软件工具自动进行。代码检查包括代码走查、桌面检查、代码审查等，主要检查代码和设计的一致性，代码对标准的遵循、可读性，代码的逻辑表达的正确性，代码结构的合理性等方面。可以发现违背程序编写标准的问题，程序中不安全、不明确和模糊的部分，找出程序中不可移植部分、违背程序编程风格的问题，包括变量检查、命名和类型审查、程序逻辑审查、程序语法检查和程序结构检查等内容。
为什么要进行静态测试呢？软件开发进行到编码阶段的时候，最大的风险就在于如何保证代码的易读性和一致性，从而使得软件的维护的代价不会很高。一个软件产品可能实现了所要求的功能，但如果它的内部结构组织的很复杂，很混乱，代码的编写也没有规范的话，这时软件中往往会隐藏一些不易被察觉的错误，这是其一。其次，即使这个软件基本满足了用户目前的要求，但到了日后对该产品进行维护升级工作的时候，会发现维护工作相当困难。 所以，如果能对软件进行科学、细致的静态分析，使系统的设计符合模块化、结构化、面向对象的要求，使开发人员编写的代码符合规定的编码规范，就能够避免软件中大部分的错误，同时为日后的维护工作节约大量的人力、物力。这就是对软件进行静态分析的价值所在。
静态白盒测试的工具
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工具名 |
静态扫描语言 |
开源/付费 |
厂商 |
主页网址 |
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ounec5.0 |
VB.Net、C、C++和C#， |
付 费 |
Ounce Labs |
http://www.ouncelabs.com |
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Coverity Prevent |
C/C++,C#,JAVA |
付 费 |
Coverity |
http://www.coverity.com/index.html |
|
@stake SmartRisk |
C/C++,Java |
付 费 |
Symantec Corporation |
http://www.symantec.com/business/index.jsp |
|
Rational Purify |
C/C++,Java |
付费 |
IBM |
http://www-01.ibm.com/software/awdtools/purify/ |
|
PREfix |
microsoft |
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Jtext |
Java |
付费 |
parasoft |
http://www.parasoft.com/jsp/cn/support.jsp |
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flawfinder |
C/C++ |
开源 |
http://www.dwheeler.com/flawfinder/ |
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|
Static Code |
C/C++,C#,JAVA |
付费 |
Fortify |
http://www.fortify.com/ |
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Klocwork Insight |
C/C++ ,Java |
付费 |
Klocwork |
http://www.klocwork.com/products/insight.asp |
|
PolySpace |
C/C++、Ada |
付费 |
MathWorks |
http://www.mathworks.cn/ |
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rats |
C/C++, Python,Perl, PHP |
开源 |
http://www.fortify.com/security-resources/rats.jsp |
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LAPSE |
Java |
开源 |
http://www.owasp.org/index.php/Category:OWASP_LAPSE_Project |
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Fluid |
java |
开源 |
http://www.fluid.cs.cmu.edu:8080/Fluid |
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Splint |
C |
开源 |
University of Virginia, |
http://www.splint.org/ |
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cqual |
C/C++ |
开源 |
马里兰大学 |
http://www.cs.umd.edu/~jfoster/cqual/ |
|
MOPS |
C |
开源 |
berkeley大学 |
http://www.cs.berkeley.edu/~daw/mops/ |
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BOON |
C |
开源 |
berkeley |
http://www.cs.berkeley.edu/~daw/boon/ |
|
BLAST |
C |
开源 |
The BLAST 2.0 Team |
http://mtc.epfl.ch/software-tools/blast/ |
|
SpikeWAMP |
Php |
开源 |
http://developer.spikesource.com/wiki/index.php/SpikeWAMP |
|
|
Pixy |
Php |
开源 |
http://pixybox.seclab.tuwien.ac.at/pixy/ |
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Mike |
Java |
开源 |
http://milk.sourceforge.net/download.html |
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Smatch |
C |
开源 |
http://smatch.sourceforge.net/ |
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|
Oink |
C++ |
开源 |
http://www.cubewano.org/oink |
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Frama-C |
C |
开源 |
http://frama-c.cea.fr/ |
|
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RTL-check |
开源 |
http://rtlcheck.sourceforge.net/ |
||
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PMD |
Java |
开源 |
||
|
FindBugs |
Java |
开源 |
马里兰大学 |
http://findbugs.sourceforge.net/ |
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ITS4 |
CC++ |
开源 |
http://www.cigital.com/its4/ |
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QJ-Pro |
Java |
开源 |
http://qjpro.sourceforge.net/ |
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Jint |
Java |
开源 |
http://artho.com/jlint/ |
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Hammurapi |
Java |
开源 |
http://www.hammurapi.biz/hammurapi-biz/ef/xmenu/hammurapi-group/index.html |
|
|
DoctorJ |
Java |
开源 |
http://www.incava.org/projects/java/doctorj/index.html |
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Dependency Finder |
Java |
开源 |
http://depfind.sourceforge.net/ |
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Checkstyle |
Java |
开源 |
http://checkstyle.sourceforge.net/ |
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Classycle |
Java |
开源 |
http://classycle.sourceforge.net/ |
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|
JDepend |
Java |
开源 |
http://www.clarkware.com/software/JDepend.html |
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|
JCSC |
Java |
开源 |
http://jcsc.sourceforge.net/ |
FindBugs
FindBugs可以做什么
FindBugs是一个专门分析JAVA代码问题的静态代码扫描工具，它是由一位马里兰大学的博士写的，官网：http://findbugs.sourceforge.net/index.html，里面有FindBugs工具的下载，并且也包含了那位博士写的关于静态代码分析引擎的一些论文。FindBugs可以发现的问题包括：多线程竞争问题、性能问题、安全问题、代码规范。FindBugs检查类或者JAR文件，将字节码与一组缺陷模式进行对比以发现可能的问题。如果用人工检查的方式，这些bug可能很难才会被发现，或许永远也无法发现，直到运行时发作。
FindBugs对于bug的解释在官网有说明，参考http://findbugs.sourceforge.net/bugDescriptions.html
Bad practice—不好的做法，Correctness—正确性，Experimental—实验的，Internationalization—国际化，Malicious code vulnerability—恶意代码漏洞，
Multithreaded correctness—多线程正确性，Performance—性能，Security—安全性，Dodgy code—狡猾的代码
在何时使用FindBugs
开发阶段
当完成了某一部分功能模块开发的时候（这通常是指代码撰写完成，并已debug通过之后），可藉由FindBugs对该模块涉及的java文件进行一次扫描，以发现一些不易察觉的bug或是性能问题。交付新版的时候，开发团队可以跑FindBugs，除掉一些隐藏的bug。在开发阶段使用FindBugs，一方面开发人员可以对新版的品质更有信心，另一方面，测试人员藉此可以把更多的精力放在业务逻辑的确认上面，而不是花大量精力去关注一些要在特殊状况下才可能出现的bug（典型的如引用了空指针Null Pointer Dereference）。从而可以提高测试的效率。
维护阶段
这里指的是系统已经上线，却发现因为代码中的某一个bug导致系统崩溃。在除掉这个已暴露的bug之后，为了快速的找出类似的但还未暴露的bug，可以使用FindBugs对该版的代码进行扫描。当然，在维护阶段使用FindBugs往往是无奈之举，且时间紧迫。此外，如果本来在新版交付的时候就使用过FindBugs的话，往往意味着这种bug是FindBugs还无法检测出的。这也是FindBugs局限的地方。
怎么使用FindBugs
下载地址： http://sourceforge.net/projects/findbugs/files/findbugs%20eclipse%20plugin/
安装：Eclipse插件安装
FindBugs提供两种工具形式，一种是界面形式的工具，另外一种是以Eclipse插件的形式提供的。
介绍FindBugs插件形式的使用：
(1) 右键某个项目-->在弹窗里的路径是Find Bugs-->Find Bugs
(2) 把FindBugs附带的3个功能（Bug Explorer、Bug Details、Bug User Annotation）导出，使它们显示在工具栏内
(3) Bug Explorer显示的是用FindBugs对这个项目扫描的结果
(4) Bug Details包括Bug类别及程度、Bug定位、对Bug的解释
(5) Bug User Annotation仅仅是一些自己的备注
PMD
PMD可以做什么
PMD可以直接使用它自带的规则（当然也可以使用自己的规则）对Java源程序进行分析找出程序存在的问题，可以很大程度上的减轻代码检查工作的繁琐，为项目组今后的维护和开发工作起到指导的作用。
PMD附带了许多可以直接使用的规则，利用这些规则可以找出Java源程序的许多问题，例如：
潜在的bug：空的try/catch/finally/switch语句
未使用的代码：未使用的局部变量、参数、私有方法等
可选的代码：String/StringBuffer的滥用
复杂的表达式：不必须的if语句、可以使用while循环完成的for循环
重复的代码：拷贝/粘贴代码意味着拷贝/粘贴bugs
循环体创建新对象：尽量不要再for或while循环体内实例化一个新对象
资源关闭：Connect，Result，Statement等使用之后确保关闭掉
此外，用户还可以自己定义规则，检查Java代码是否符合某些特定的编码规范。例如，你可以编写一个规则，要求PMD找出所有创建Thread和Socket对象的操作。
怎么使用PMD
安装：Eclipse插件安装
(1) 启动Eclipse
(2) 选择Help-->Software Updates-->Find and Install
(3) 选择Next,选择New remote site
(4) 在Name框中输入PMD，URL框中输入http://pmd.sf.net/eclipse
(5) 在之后的对话框中一直点击下一步或者接受协议，完成Eclipse的PMD插件的安装
在安装完更新后，如果发生了一个异常，例如”java.lang.RuntimeException: Could not find that class xxxx”，这时试着删除workspace中的.metadata/plugins/net.sourceforge.pmd.eclipse目录下的ruleset.xml文件。
(6) 然后选择PMD-->Check node with PMD，即可使用PMD工具检查代码，检查结果会放在reports目录下
(7) 启动Eclipse IDE，打开工程，选择 "Windows"->"Preferences"下的PMD项，其中Rules Configuration 项目可以配置PMD的检查规则，自定义检查规则也可以在此通过Import的方式导入到PMD中
(8) 配置好后，鼠标右键点击工程中需要检查的JavaSource，选择"PMD"->"Check Code With PMD" ,之后PMD就会通过规则检查你的JavaSource了并且将信息显示在PMD自己的视图上
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工具 |
目的 |
检查项 |
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FindBugs 检查.class |
基于Bug Patterns概念，查找javabytecode（.class文件）中的潜在bug |
检查bytecode中的bug patterns NullPoint空指针检查、没有合理关闭资源、字符串相同判断错（==，而不是equals）等 |
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PMD 检查源文件 |
检查Java源文件中的潜在问题 |
空try/catch/finally/switch语句块 未使用的局部变量、参数和private方法 空if/while语句 过于复杂的表达式，如不必要的if语句等 复杂类 |
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CheckStyle 检查源文件 主要关注格式 |
检查Java源文件是否与代码规范相符 |
Javadoc注释 命名规范 Size度量，如过长的方法 缺少必要的空格Whitespace 重复代码 |
CheckStyle
CheckStyle可以做什么
通常一个之前没有进行过checkstyle检查的项目，初次检查可能会有几百个错误，有些格式之类的错误，使用Eclipse自动格式化一下就能解决，如果命名之类的错误可以通过Eclipse统一修改。通过checkstyle检查之后比较多的错误是如下几种：
变量命名不符合规范
空格使用不规范
Java类没有加注释
Equals使用没有避免空指针，使用了类似nullString.equals("myString");而不是使用"myString".equals(nullString)
怎么使用CheckStyle
安装：Eclipse插件安装
在Eclipse-->Help-->Instasll New Software中输入下面的URL进行安装。http://eclipse-cs.sourceforge.net/update
(1) 安装完插件后，在Eclipse的下面路径能找到配置选项
Windows-->Preferences-->Checkstyle
(2) New--> External Configuration File，配置自定义规则
原因：一般的项目检查出来都会有非常多的错误警告信息，所以需要导入我们自己编写的配置文件
(3) 配置完成后ok--> Set as Default
(4) 选择1个项目右键--> properties--> checkstyle--> Checkstyle active for this project-->在configure内选择自定义规则
(5) ok
参考文档
《Java静态代码检查checkstyle》http://qa.blog.163.com/blog/static/19014700220133351850624/
《为啥不用静态代码检查工具呢?》http://qa.blog.163.com/blog/static/190147002201342382422899/
《Analysis Tool List》http://www.cs.cmu.edu/~aldrich/courses/654/tools/