项目架构级别规约框架Archunit调研

背景

最近在做一个新项目的时候引入了一个架构方面的需求，就是需要检查项目的编码规范、模块分类规范、类依赖规范等，刚好接触到，正好做个调研。

很多时候，我们会制定项目的规范，例如：

• 硬性规定项目包结构中service层不能引用controller层的类(这个例子有点极端)。
• 硬性规定定义在controller包下的Controller类的类名称以"Controller"结尾，方法的入参类型命名以"Request"结尾，返回参数命名以"Response"结尾。
• 枚举类型必须放在common.constant包下，以类名称Enum结尾。

还有很多其他可能需要定制的规范，最终可能会输出一个文档。但是，谁能保证所有参数开发的人员都会按照文档的规范进行开发？为了保证规范的实行，Archunit以单元测试的形式通过扫描类路径(甚至Jar)包下的所有类，通过单元测试的形式对各个规范进行代码编写，如果项目代码中有违背对应的单测规范，那么单元测试将会不通过，这样就可以从CI/CD层面彻底把控项项目架构和编码规范。

简介

Archunit是一个免费、简单、可扩展的类库，用于检查Java代码的体系结构。提供检查包和类的依赖关系、调用层次和切面的依赖关系、循环依赖检查等其他功能。它通过导入所有类的代码结构，基于Java字节码分析实现这一点。的主要关注点是使用任何普通的Java单元测试框架自动测试代码体系结构和编码规则。

引入依赖

一般来说，目前常用的测试框架是Junit4，需要引入Junit4和archunit：

<dependency>
    <groupId>com.tngtech.archunit</groupId>
    <artifactId>archunit</artifactId>
    <version>0.9.3</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>junit</groupId>
    <artifactId>junit</artifactId>
    <version>4.12</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>

由于-junit4中依赖到slf4j，因此最好在测试依赖中引入一个slf4j的实现，例如logback：

<dependency>
    <groupId>ch.qos.logback</groupId>
    <artifactId>logback-classic</artifactId>
    <version>1.2.3</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>

如何使用

主要从下面的两个方面介绍一下的使用：

• 指定参数进行类扫描。
• 内建规则定义。

指定参数进行类扫描

需要对代码或者依赖规则进行判断前提是要导入所有需要分析的类，类扫描导入依赖于ClassFileImporter，底层依赖于ASM字节码框架针对类文件的字节码进行解析，性能会比基于反射的类扫描框架高很多。ClassFileImporter的构造可选参数为ImportOption(s)，扫描规则可以通过ImportOption接口实现，默认提供可选的规则有：

// 不包含测试类
ImportOption.Predefined.DONT_INCLUDE_TESTS

// 不包含Jar包里面的类
ImportOption.Predefined.DONT_INCLUDE_JARS

// 不包含Jar和Jrt包里面的类，JDK9的特性
ImportOption.Predefined.DONT_INCLUDE_ARCHIVES

举个例子，我们实现一个自定义的ImportOption实现，用于指定需要排除扫描的包路径：

public class DontIncludePackagesImportOption implements ImportOption {

    private final Set<Pattern> EXCLUDED_PATTERN;

    public DontIncludePackagesImportOption(String... packages) {
        EXCLUDED_PATTERN = new HashSet<>(8);
        for (String eachPackage : packages) {
            EXCLUDED_PATTERN.add(Pattern.compile(String.format(".*/%s/.*", eachPackage.replace("/", "."))));
        }
    }

    @Override
    public boolean includes(Location location) {
        for (Pattern pattern : EXCLUDED_PATTERN) {
            if (location.matches(pattern)) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}

ImportOption接口只有一个方法：

boolean includes(Location location)

其中，Location包含了路径信息、是否Jar文件等判断属性的元数据，方便使用正则表达式或者直接的逻辑判断。

接着我们可以通过上面实现的DontIncludePackagesImportOption去构造ClassFileImporter实例：

ImportOptions importOptions = new ImportOptions()
        // 不扫描jar包
        .with(ImportOption.Predefined.DONT_INCLUDE_JARS)
        // 排除不扫描的包