本工具将Java方法调用关系写入文件之后,会将数据保存在数据库中,需要访问MySQL或H2数据库(理论上支持其他数据库,但可能需要对SQL语句进行调整)。
建议使用本地文件形式的H2数据库
,可不依赖外部的其他数据库,使用更简单;且经过简单测试,H2比MySQL数据库的读写速度更快
所使用的数据库用户需要有DML读写权限,及DDL权限(需要执行CREATE TABLE、TRUNCATE TABLE操作)。
需要使用JDK8及以上版本
若需要通过源码启动,需要安装Gradle
通过源码启动时,可以使用测试代码进行功能验证
以下使用Java代码中指定的参数配置,与通过配置文件配置的效果一样
相关的参数定义可参考以下类
com.adrninistrator.jacg.common.enums.ConfigKeyEnum
com.adrninistrator.jacg.common.enums.ConfigDbKeyEnum
com.adrninistrator.jacg.common.enums.OtherConfigFileUseListEnum
com.adrninistrator.jacg.common.enums.OtherConfigFileUseSetEnum
- 编译测试代码
在项目根目录执行以下命令
gradlew test_jar
- 解析测试代码并将结果写入数据库
执行以下类
test.run_by_code.TestRBC0RunnerWriteDb
- 生成向上的方法完整调用链
执行以下类
test.run_by_code.TestRBCRunnerGenAllGraph4Callee
- 生成向下的方法完整调用链
执行以下类
test.run_by_code.TestRBCRunnerGenAllGraph4Caller
在使用本工具前,首先需要在对应的项目引入本工具组件的依赖,将其引入到test模块或使用provided类型,可以避免发布到服务器中。
- Gradle
testImplementation 'com.github.adrninistrator:java-all-call-graph:1.0.14'
- Maven
<dependency>
<groupId>com.github.adrninistrator</groupId>
<artifactId>java-all-call-graph</artifactId>
<version>1.0.14</version>
</dependency>
本工具仅引入了slf4j-api组件,在引入本工具组件的项目中,还需要引入log4j2、logback等日志组件,且保证配置正确,能够在本地正常运行。
由于Maven间接依赖的组件版本不会自动使用最大的版本号,因此可能需要在项目中手工指定java-all-call-graph依赖组件的版本号,避免因为依赖组件版本不一致导致问题,可通过java-all-call-graph与java-callgraph2的pom文件的dependencies元素查看依赖组件版本
https://repo1.maven.org/maven2/com/github/adrninistrator/java-all-call-graph/1.0.14/java-all-call-graph-1.0.14.pom
https://repo1.maven.org/maven2/com/github/adrninistrator/java-callgraph2/1.0.16/java-callgraph2-1.0.16.pom
以上版本号可能需要替换为最新版本
java-all-call-graph最新版本号可查看https://search.maven.org/artifact/com.github.adrninistrator/java-all-call-graph。
java-all-call-graph对应代码地址为https://github.com/Adrninistrator/java-all-call-graph。
以下所述执行步骤,需要在IDE中执行。假如需要使用命令行方式执行,可参考以下使用命令行方式执行
部分内容。
本工具的总体使用步骤如下:
- a. 将后续步骤使用的几个启动类对应的Java文件,及配置文件解压到当前Java项目的test模块的对应目录中,该步骤只需要执行一次(当组件更新时需要再次执行,以释放新的文件);
- b. 调用增强后的java-callgraph2.jar(详细内容见后续“原理说明”部分),解析指定jar包中的class文件,将Java方法调用关系写入文件;从该文件读取Java方法调用关系,再写入数据库;
- c.1 需要生成调用指定类的向上方法完整调用链时,从数据库读取方法调用关系,再将完整的方法调用链写入文件;
- c.2 需要生成指定方法的向下方法完整调用链时,从数据库读取方法调用关系,再将完整的方法调用链写入文件;
如下图所示:
当前步骤在每个Java项目只需要执行一次。
当组件升级后,若对配置文件有新增或修改,则需要再执行当前步骤,否则可能会因为缺少配置文件导致执行失败。
从0.7.7
版本开始,java-all-call-graph会尝试读取jar包中的配置文件,相关的配置文件可以不释放到项目中,可以通过Java代码对配置参数进行设置(进行二次开发时可能需要使用)。
执行当前步骤时,需要执行main()方法的类名如下:
com.adrninistrator.jacg.unzip.UnzipFile
需要选择classpath对应模块为test。
执行以上类后,会将java-all-callgraph.jar中保存配置文件的_jacg_config、_jacg_extensions、_jacg_find_keyword、_jacg_sql目录,保存启动类(下文涉及的Test...类)的“test/jacg”目录,分别释放到当前Java项目的test模块的resources、java目录中(仅在本地生效,避免发布到服务器中)。
若当前Java项目存在“src/test”或“src/unit.test”目录,则将配置文件与Java文件分别释放在该目录的resources、java目录中;
若当前Java项目不存在以上目录,则将上述文件释放在“_jacg-[当前时间戳]”目录中,之后需要手工将对应目录拷贝至test模块对应目录中。
当目标文件不存在时,则会进行释放;若目标文件已存在,则不会覆盖。
已支持使用本地文件形式的H2数据库,可不依赖外部的其他数据库,可在无法连接其他数据库(如MySQL)的环境中运行
H2数据库使用说明可参考https://blog.csdn.net/a82514921/article/details/108029222
本工具生成的H2数据库中,schema为“jacg”
在生成Java方法调用关系并写入数据库之前,需要确保需要分析的jar包或war包已存在,对于使用源码通过构建工具生成的jar/war包,或者Maven仓库中的jar包,均可支持(需要是包含.class文件的jar包)。
当需要解析的jar/war包中的class文件内容发生变化时,需要重新执行当前步骤,以重新获取对应jar/war包中的Java方法调用关系,写入文件及数据库;若需要解析的jar/war包文件未发生变化,则不需要重新执行当前步骤。
在后续生成Java方法完整调用链时,若发现指定的jar包未入库,或内容发生了改变,则工具会提示需要先执行当前步骤生成方法调用关系并入库。
执行当前步骤时,需要执行main()方法的类名如下:
test.jacg.TestRunnerWriteDb
需要选择classpath对应模块为test。
当前步骤执行的操作及使用的相关参数如下图所示:
以上类会读取配置文件_jacg_config/config.properties
中的参数,需要按照说明进行配置:
- call.graph.jar.list
等待解析的jar/war包,或保存class、jar文件的目录路径列表
各jar包路径之间使用空格分隔(若路径中包含空格,则需要使用""包含对应的路径)
支持指定一个或多个jar/war包,或一个或多个目录,或jar/war包与目录混合进行处理
以上参数的处理依赖java-callgraph2中实现,可参考https://github.com/Adrninistrator/java-callgraph2
设置JVM参数“merge.class.in.jar.package”值为_jacg_config/i_allowed_class_prefix.properties
配置文件中指定的信息,并以“#”作为多行数据的分隔符;
调用增强后的java-callgraph2.jar中的JCallGraph类的run方法,通过方法的参数传递上述jar包路径列表;
增强后的java-callgraph2.jar中的类的方法开始解析指定的jar包;
增强后的java-callgraph2.jar中的类的方法将解析出的Java方法调用关系写入指定的文件中;
TestRunnerWriteDb类读取保存Java方法调用关系的文件,文件路径即第1个jar包路径加“.txt”;
TestRunnerWriteDb类读取配置文件_jacg_config/i_allowed_class_prefix.properties
,该文件中指定了需要处理的类名前缀,可指定包名,或包名+类名,示例如下:
com.test
com.test.Test1
以上类会读取配置文件_jacg_config/config.properties
中的以下参数,需要按照说明进行配置:
- app.name
当前应用名称,对应数据库表名后缀
该参数值中的分隔符不能使用“-”,需要使用“_”
- thread.num
写入数据库时并发处理的线程数量,也是数据源连接池数量
- db.use.h2
是否使用H2数据库,值为true/false
当开关为开时,还需要配置db.h2.file.path参数
当开关为关时,还需要配置db.driver.name、db.url、db.username、db.password参数
- db.h2.file.path
H2数据库文件路径(仅当使用H2数据库时需要指定)
示例:./build/jacg_h2db,不需要指定“.mv.db”
- db.driver.name
数据库驱动类名(仅当使用非H2数据库时需要指定)
- db.url
数据库JDBC URL(仅当使用非H2数据库时需要指定)
使用MySQL时,url需要指定rewriteBatchedStatements=true,开启批量插入,提高效率
- db.username
数据库用户名(仅当使用非H2数据库时需要指定)
- db.password
数据库密码(仅当使用非H2数据库时需要指定)
- input.ignore.other.package
忽略其他包的开关,值为true/false
当开关为开时,仅将_jacg_config/i_allowed_class_prefix.properties
中指定的类名前缀相符的类调用关系写入数据库
当开关为关时,所有的类调用关系都写入数据库
以上类向数据库写入数据库前,会判断对应数据库表是否存在,若不存在则创建,之后会执行“TRUNCATE TABLE”操作清空表中的数据;
根据配置文件_jacg_config/config.properties
中的input.ignore.other.package
参数值及配置文件_jacg_config/i_allowed_class_prefix.properties
,将Java方法调用关系逐条写入数据库中;
增强后的java-callgraph2.jar除了会将Java方法调用关系写入文件外,还会将各个方法上的注解信息写入文件(文件名为保存方法调用关系的文件名加上“-annotation.txt”);TestRunnerWriteDb类也会读取对应文件,将各方法上的注解信息写入数据库中。
假如选择使用H2数据库,则当前步骤执行完毕后,会在日志中打印用于连接H2数据库的JDBC URL,日志内容如下所示:
可用于连接H2数据库的JDBC URL:
jdbc:h2:file:D:\test\java-all-call-graph\build\jacg_h2db
执行当前步骤之前,需要确认Java方法调用关系已成功写入数据库中。
执行当前步骤时,需要执行main()方法的类名如下:
test.jacg.TestRunnerGenAllGraph4Callee
需要选择classpath对应模块为test。
当前步骤执行的操作及使用的相关参数如下图所示:
TestRunnerGenAllGraph4Callee类读取配置文件_jacg_config/o_g4callee_class_name.properties
,该文件中指定了需要生成向上完整调用链的类名,或类名+方法名前缀/代码行号;
格式如下:
[类名]
[类名]:[方法名]
[类名]:[方法名+参数]
[类名]:[代码行号]
假如只指定了类名,没有指定方法名或代码行号,则处理指定类的全部方法;假如指定了方法名或代码行号,则处理指定类的对应方法
[类名]可指定简单类名或完整类名;若存在同名类,则需要指定完整类名
[代码行号]可指定某个方法对应的任意代码行号,如C:f1()方法代码起止行号范围为[100,203],则可指定以上范围的任意数字代表需要处理C:f1()方法
假如某个方法是接口中未实现的方法或抽象方法,则不支持指定代码行号的方式,需要指定方法前缀
示例如下:
Test1
com.test.Test1
Test1:test
Test1:test(
Test1:test(java.lang.String)
Test1:234
以上类会读取配置文件_jacg_config/config.properties
中的参数,需要按照说明进行配置:
- thread.num
从数据库并发读取数据的线程数量,也是数据源连接池数量
若_jacg_config/o_g4callee_class_name.properties
配置文件中的记录数比该值小,则会使用记录数覆盖该参数值
以下参数说明略:app.name、db.use.h2、db.h2.file.path、db.driver.name、db.url、db.username、db.password
对于配置文件_jacg_config/o_g4callee_class_name.properties
中指定的类,对每个类生成一个对应的文件,文件名为“[类名].txt”,在某个类对应的文件中,会为对应类的每个方法生成向上完整调用链;
以上文件名示例为“TestClass1.txt”
每次执行时会生成一个新的目录,用于保存输出文件,目录名格式为“_jacg_o_ee/[yyyyMMdd-HHmmss.SSS]
生成向上的调用链时,会为“_jacg_config/o_g4callee_class_name.properties”中指定的每个类的每个方法单独生成一个文件,保存在“_jacg_o_ee/[yyyyMMdd-HHmmss.SSS]/methods”目录中,文件名格式为“[类名]@[方法名]@[完整方法名HASH+长度].txt”
每次执行生成的目录默认保存在当前目录中,若需要保存到其他目录中,可参考JVM参数及Java代码开关,“指定生成结果文件根目录”部分;
以上类会读取配置文件_jacg_config/config.properties
中的参数,需要按照说明进行配置:
- call.graph.output.detail
输出文件中调用关系的详细程度
1: 最详细,包含完整类名+方法名+方法参数
2: 中等,包含完整类名+方法名
3: 最简单,包含简单类名(对于同名类展示完整类名)+方法名
示例如下:
call.graph.output.detail参数值 | 显示示例 |
---|---|
1 | com.test.Test1.func1(java.lang.String) |
2 | com.test.Test1.func1 |
3 | Test1.func1 |
- show.method.annotation
调用链中是否显示方法上的注解开关,值为true/false
仅当开关为开时,会显示当前方法上的全部注解的完整类名,格式为“[方法信息]@注解1@注解2...”
- gen.combined.output
是否生成调用链的合并文件开关,值为true/false
仅当开关为开时,在为各个类生成了对应的调用链文件后,会生成一个将全部文件合并的文件,文件名为“_all-4callee.txt”
- show.caller.line.num
生成调用链时,是否需要显示调用者源代码行号开关,值为true/false
仅当开关为开时,会在向上的调用链每行后部显示当前调用者类名,及调用者方法对应的源代码行号,如“(TestClass:39)”
每次生成方法调用链后,会在本次生成的目录中创建_mapping.txt文件,在该文件中记录了配置文件中的任务信息与结果文件的映射关系
该文件内容包含两列,以“\t”进行分隔,第1列为配置文件中指定的任务信息,第2列为生成结果文件路径,内容如下所示:
配置文件中指定的任务信息 生成结果文件路径
DbOperator:batchInsert( _jacg_o_ee\20220505-211209.427\methods\DbOperator@batchInsert@PVuwu2XS1Fvxj_FQA1Ekog#056.txt
DbOperator:getInstance( _jacg_o_ee\20220505-211209.427\methods\DbOperator@getInstance@Fg85cQ0J0brkEXpMPCoHUA#037.txt
DbOperator:268 _jacg_o_ee\20220505-211209.427\methods\DbOperator@batchInsert@PVuwu2XS1Fvxj_FQA1Ekog#056.txt
DbOperator:close(java.sql.Connection,java.sql.PreparedStatement) _jacg_o_ee\20220505-211209.427\methods\DbOperator@close@9e5dsbPVD8648nV8on9Efw#05f.txt
RunnerGenAllGraph4Callee:101 101-101 _jacg_o_er\20220505-211230.131\RunnerGenAllGraph4Callee@doOperate@HommTjLUWABHR5l7RkDZkQ#[email protected]
RunnerGenAllGraph4Callee:doOperate _jacg_o_er\20220505-211230.131\RunnerGenAllGraph4Callee@doOperate@HommTjLUWABHR5l7RkDZkQ#043.txt
以上文件仅包含成功生成了调用链的任务及结果文件信息
假如在生成向上方法调用链时,在配置文件中指定了生成某个类的全部方法的调用链,也不会出现在以上文件中
执行当前步骤之前,需要确认Java方法调用关系已成功写入数据库中。
执行当前步骤时,需要执行main()方法的类名如下:
test.jacg.TestRunnerGenAllGraph4Caller
需要选择classpath对应模块为test。
当前步骤执行的操作及使用的相关参数如下图所示:
TestRunnerGenAllGraph4Caller类读取配置文件_jacg_config/o_g4caller_entry_method.properties
,该文件中指定了需要生成向下完整调用链的类名+方法名前缀/代码行号,可指定起始代码行号、结束代码行号
格式如下所示:
[类名]
[类名]:[方法名] [起始代码行号]-[结束代码行号]
[类名]:[方法名+参数] [起始代码行号]-[结束代码行号]
[类名]:[代码行号] [起始代码行号]-[结束代码行号]
假如仅指定了[类名],则会处理对应类的所有方法
[类名]可指定简单类名或完整类名;若存在同名类,则需要指定完整类名
若存在同名方法,则需要指定方法参数以区分,或者在o_g4caller_entry_method_ignore_prefix.properties中指定需要忽略的方法前缀
[起始代码行号]-[结束代码行号]为可选参数,若不指定则输出指定的整个方法向下的方法完整调用链;若指定则输出方法指定行号范围内向下的方法完整调用链,即 >= 起始代码行号 且 <= 结束代码行号的范围
[代码行号]可指定某个方法对应的任意代码行号,如C:f1()方法代码起止行号范围为[100,203],则可指定以上范围的任意数字代表需要处理C:f1()方法
示例如下:
Test1:func1 139-492
Test1:func1(
Test1:func1(java.lang.String)
com.test.Test1:func1 395-1358
com.test.Test1:func1(
com.test.Test1:func1(java.lang.String)
Test1:139
Test1:139 139-492
若_jacg_config/o_g4caller_entry_method.properties
配置文件中指定的方法前缀对应多个方法,则可在_jacg_config/o_g4caller_entry_method_ignore_prefix.properties
配置文件中指定需要忽略的方法前缀;
_jacg_config/o_g4caller_entry_method_ignore_prefix.properties
配置文件的格式为方法名,或方法名+参数,示例如下:
func1
func1(
func1(java.lang.String)
例如指定生成Class1.test方法的向下完整调用链,存在方法Class1.test1,则可指定忽略test1方法;指定生成Class1.test方法的向下完整调用链,所关注的test方法为test(java.lang.String),存在不关注的方法test(java.lang.Integer),则可指定忽略test(java.lang.Integer)方法;
以上类会读取配置文件_jacg_config/config.properties
中的参数,需要按照说明进行配置:
- thread.num
从数据库并发读取数据的线程数量,也是数据源连接池数量
若_jacg_config/o_g4caller_entry_method.properties
配置文件中的记录数比该值小,则会使用记录数覆盖该参数值
以下参数说明略:app.name、db.use.h2、db.h2.file.path、db.driver.name、db.url、db.username、db.password
对于配置文件_jacg_config/o_g4caller_entry_method.properties
中指定的方法,对每个方法生成一个对应的文件,文件名为“[类名]@[方法名]@[完整方法名HASH+长度].txt”,示例为“TestClass1@func1@qDb0chxHzmPj1F26S7kzhw#048.txt”;
若某个方法生成向下的完整调用链时指定了代码行号范围,则对应文件名为“[类名]@[方法名]@[完整方法名HASH+长度]@[起始代码行号]-[结束代码行号].txt”,示例为“TestClass1@func1@qDb0chxHzmPj1F26S7kzhw#[email protected]”;
每次执行时会生成一个新的目录,用于保存输出文件,目录名格式为“_jacg_o_er/[yyyyMMdd-HHmmss.SSS]”;
每次执行生成的目录默认保存在当前目录中,若需要保存到其中目录中,可通过执行Java命令时的JVM参数output.root.path
指定,例如“java -Doutput.root.path=D:/test”;
以上类会读取配置文件_jacg_config/config.properties
中的参数,需要按照说明进行配置:
- gen.combined.output
是否生成调用链的合并文件开关,值为true/false
仅当开关为开时,在为各个类生成了对应的调用链文件后,会生成一个将全部文件合并的文件,文件名为“_all-4caller.txt”
- show.caller.line.num
生成调用链时,是否需要显示调用者源代码行号开关,值为true/false
仅当开关为开时,会在向下的调用链每行前部显示当前调用者类名,及调用者方法对应的源代码行号,如“[TestClass:39]”
- ignore.dup.callee.in.one.caller
生成向下的调用链时,在一个调用方法中出现多次的被调用方法(包含自定义数据),是否需要忽略,值为true/false
仅当开关为开时会忽略
默认值为关
- multi.impl.gen.in.current.file
生成向下的调用链时,若接口或父类存在多个实现类或子类,对于接口或父类方法调用多个实现类或子类方法的调用关系,是否需要在当前文件中继续生成,值为true/false
当开关为开时,以上调用关系会在当前文件中继续生成
当开关为关时,以上调用关系会在单独的目录中生成,目录名格式为“[接口或父类名]@[方法名]@[完整方法名HASH+长度]”,文件名格式为“[实现类或子类名]@[方法名]@[完整方法名HASH+长度].txt”;原始方法调用链对应的文件中,会记录当前方法调用接口或父类方法的调用关系,使用特殊的标记,格式为“!ext_data!JUMP_MULTI_IMPL@[接口或父类名]@[方法名]@[完整方法名HASH+长度]”
默认值为开
例如TestMulti.test1()方法中调用了Interface1接口的f1()方法,Interface1接口存在实现类ImplClass1、ImplClass2;
当以上开关为开时,Interface1.f1()方法调用ImplClass1.f1()、ImplClass2.f1()方法的调用关系会继续在TestMulti.test1()方法对应文件中生成;
当以上开关为关时,生成文件情况如下
TestMulti.test1()方法对应文件中调用Interface1.f1()方法的信息如下:
[1]# [TestMulti:22] test.call_graph.implement.Interface1:f1 !ext_data!JUMP_MULTI_IMPL@Interface1@f1@ix-_NHnAUilDstHxNyrtxQ#029
生成Interface1.f1()方法对应的目录,目录名为“Interface1@f1@ix-_NHnAUilDstHxNyrtxQ#029”
在以上目录中,分别生成ImplClass1.f1()、ImplClass2.f1()方法对应的保存调用链的文件,文件名为“ImplClass1@f1@28XJlqE5etyRh1WH_e_DLQ#029.txt”、“ImplClass2@f1@FixDUSOINEA0qji9Np3baA#029.txt”
以下参数说明略:call.graph.output.detail、show.method.annotation
以上生成指定方法向下的完整调用链中,包含了所有的方法调用链,可用于查找指定方法直接调用及间接调用的方法,例如通过调用的Mybatis的Mapper接口确认该方法相关的数据库表操作;
当生成指定方法向下的完整调用链是为了人工分析代码结构时,若包含了所有的方法调用链,则会有很多不重要的代码产生干扰,例如对dto、entity等对象的读取及赋值操作、通信数据序列化/反序列化操作(JSON等格式)、日期操作、流水号生成、请求字段格式检查、注解/枚举/常量/异常/日期相关类操作、Java对象默认方法调用等;
调用以下类,支持将不关注的方法调用关系忽略:
test.jacg.TestRunnerGenAllGraph4CallerSupportIgnore
在配置文件_jacg_config/o_g4caller_ignore_class_keyword.properties
中可以指定需要忽略的类名关键字,可为包名中的关键字,或类名中的关键字,示例如下:
.dto.
.entity.
Enum
Constant
在配置文件_jacg_config/o_g4caller_ignore_full_method_prefix.properties
中可以指定需要忽略的完整方法前缀,可指定包名,或包名+类名,或包名+类名+方法名,或包名+类名+方法名+参数,示例如下:
com.test
com.test.Test1
com.test.Test1:func1
com.test.Test1:func1(
com.test.Test1:func1(java.lang.String)
在配置文件_jacg_config/o_g4caller_ignore_method_prefix.properties
中可以指定需要忽略的方法名前缀,如Java对象中的默认方法“toString()、hashCode()、equals(java.lang.Object)、<init>(、<clinit>(”等,示例如下:
func1
func1(
func1()
func1(java.lang.String)
见前文
以上所述执行方式,需要在IDE中执行,假如需要使用命令行方式执行,可参考以下方法。
在项目根目录执行gradlew gen_run_jar
命令,生成可以直接执行的jar包,并拷贝相关文件。
在生成的output_dir
目录中,包含了当前项目生成的jar包、依赖jar包,以及资源文件、启动脚本等,如下所示:
_jacg_config
_jacg_extensions
_jacg_find_keyword
_jacg_sql
config
jar
lib
xxx.bat
xxx.sh
可根据操作系统选择对应脚本,以命令行方式执行,脚本中执行的类可为test.jacg包中的类,各脚本及作用如下所示:
脚本名称 | 作用 |
---|---|
write_db.xx | 生成Java方法调用关系并写入数据库 |
gen_all_graph4_callee.xx | 生成调用指定类方法向上的完整调用链 |
gen_all_graph4_caller.xx | 生成指定方法向下完整调用链 |
find_keyword_call_graph4_ee.xx | 生成包含关键字的所有方法到起始方法之间的调用链(向上) |
find_keyword_call_graph4_er.xx | 生成包含关键字的所有方法到起始方法之间的调用链(向下) |