你们单测覆盖率是如何统计的？原理是什么？

高手回答

我们在进行单元测试时，经常需要关注一个覆盖率的指标，许多发布流程甚至要求达到特定的百分比。ixo28资讯网——每日最新资讯28at.com

那么，单元测试覆盖率是如何统计的呢？其底层实现原理又是怎样的呢？ixo28资讯网——每日最新资讯28at.com

单元测试覆盖率的统计原理实际上是通过字节码插桩实现的。也就是说，在编译期间会向代码中注入一些特殊的监控代码，以记录测试执行过程中代码的执行情况，从而推断代码的覆盖情况。这些监控代码能在运行时记录代码的执行情况，也能在编译时生成代码覆盖率报告。ixo28资讯网——每日最新资讯28at.com

常见的单元测试覆盖率统计工具包括JaCoCo、Emma、Cobertura等，这些工具能够在编译或运行时对代码进行插桩，并记录代码的执行情况，最终生成覆盖率报告。ixo28资讯网——每日最新资讯28at.com

具体见下表：ixo28资讯网——每日最新资讯28at.com

什么是字节码插桩

Java字节码插桩技术是指在编译期或运行期，通过修改Java字节码的方式，在代码中插入额外的代码。这种技术可以在不改变Java源代码的情况下，对Java应用程序的运行时行为进行监控、调试、分析和优化等操作。举例来说，它可以用于实现性能监控、代码覆盖率检测、代码安全扫描等功能。ixo28资讯网——每日最新资讯28at.com

字节码插桩技术通常包括以下几个步骤：ixo28资讯网——每日最新资讯28at.com

1. 生成目标类的字节码，这一步可以通过Java编译器（如javac）或其他工具（如AspectJ）来完成。
2. 解析字节码，识别需要进行插桩的代码区域（如方法、循环、异常处理等）。
3. 插入额外的字节码，通常通过编写Java代码来实现这一步，然后利用字节码生成库（如ASM、Javassist等）生成相应的字节码。
4. 将修改后的字节码重新写回到磁盘或内存中，以供后续使用。

假设我们希望对一个Java方法进行性能监控，我们可以在方法的入口和出口处分别插入计时器，以统计方法的执行时间。以下代码展示了如何实现这一功能：ixo28资讯网——每日最新资讯28at.com

public class Monitor {    public static void start() {        long startTime = System.nanoTime();        // 将起始时间记录到ThreadLocal中，以便在方法返回时进行计算        ThreadLocalHolder.set("startTime", startTime);    }    public static void end() {        long endTime = System.nanoTime();        // 获取起始时间        long startTime = (long) ThreadLocalHolder.get("startTime");        // 计算方法执行时间        long elapsedTime = endTime - startTime;        System.out.println("Method execution time: " + elapsedTime + "ns");    }}public class Example {    public void method() {        Monitor.start();        // 执行方法逻辑        Monitor.end();    }}

然而，若需监控多个方法的性能，分别在每个方法中插入Monitor.start()和Monitor.end()将导致代码重复、可读性下降，并存在遗漏的风险。在这种情况下，可以借助字节码插桩技术，在编译期或运行期间自动向每个方法的入口和出口处插入Monitor.start()和Monitor.end()，以确保代码的统一性和可维护性。ixo28资讯网——每日最新资讯28at.com

具体实现可借助字节码生成库ASM或Javassist来实现，此处以ASM为例。以下代码展示了如何使用ASM对Example类进行字节码插桩：ixo28资讯网——每日最新资讯28at.com

import org.objectweb.asm.ClassReader;import org.objectweb.asm.ClassVisitor;import org.objectweb.asm.ClassWriter;import org.objectweb.asm.MethodVisitor;import org.objectweb.asm.Opcodes;import java.io.IOException;public class MonitorTransformer implements Opcodes {    public static byte[] transform(byte[] classBytes) throws IOException {        ClassReader reader = new ClassReader(classBytes);        ClassWriter writer = new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_MAXS | ClassWriter.COMPUTE_FRAMES);        ClassVisitor visitor = new ClassVisitor(Opcodes.ASM5, writer) {            @Override            public MethodVisitor visitMethod(int access, String name, String desc, String signature, String[] exceptions) {                MethodVisitor mv = super.visitMethod(access, name, desc, signature, exceptions);                // 只为指定方法添加字节码插桩                if ("method".equals(name) && "()V".equals(desc)) {                    mv = new MethodVisitor(Opcodes.ASM5, mv) {                        @Override                        public void visitCode() {                            super.visitCode();                            // 在方法执行之前插入字节码                            mv.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, "Monitor", "start", "()V", false);                        }                        @Override                        public void visitInsn(int opcode) {                            // 在方法返回之前插入字节码                            if (opcode == RETURN) {                                mv.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, "Monitor", "end", "()V", false);                            }                            super.visitInsn(opcode);                        }                    };                }                return mv;            }        };        reader.accept(visitor, ClassReader.EXPAND_FRAMES);        return writer.toByteArray();    }}

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