Técnicas eficazes de análise de código estático para melhorar a qualidade do código

Como amplificar a eficácia da análise de código estático colocando camadas na seleção de teste preditivo

A programação de computadores percorreu um longo caminho desde o auge dos cartões perfurados . Longe vão os dias em que os programadores programavam manualmente uma tarefa perfurando um cartão de papel, verificando-o três vezes quanto à exatidão e esperando que funcionasse quando finalmente executassem o programa.

Hoje, os desenvolvedores podem obter feedback sobre a correção de uma linha de código no segundo em que a digitam em seu editor de código - muito longe do processo de desenvolvimento de cartões perfurados, graças às inovações no campo da análise de código estático.

A análise de código estático pode identificar e prevenir problemas no início do processo de desenvolvimento de software, mas não sem o risco de queimar recursos. Embora a análise de código estático possa ser uma ferramenta valiosa para melhorar a qualidade e a confiabilidade do software, você pode aumentar o valor executando a análise de impacto do teste e adicionando a Seleção Preditiva de Teste.

A análise de código estático significa analisar o código-fonte em busca de problemas sem executá-lo. Isso contrasta com o teste de código dinâmico, que inicia o executável e verifica o comportamento correto.

Os analisadores estáticos usam algoritmos e conjuntos de regras para identificar possíveis problemas, classificá-los com base na gravidade e no impacto e repassar os problemas aos desenvolvedores para triagem e resolução.

Continue lendo para saber mais sobre os diferentes tipos de análise estática e como você pode aumentar sua eficácia aplicando camadas na Seleção de teste preditivo .

Visão geral das técnicas de análise de código estático

As técnicas de análise de código estático são usadas para identificar possíveis problemas no código antes de sua implantação, permitindo que os desenvolvedores façam alterações e melhorem a qualidade do software. Três técnicas incluem análise de sintaxe, dados e análise de fluxo de controle e análise de segurança.

Análise de Sintaxe

A análise de sintaxe envolve a verificação do código quanto a erros de sintaxe e violações de padrões de codificação, como colchetes ausentes, nomes de variáveis inválidos e recuo incorreto. A maioria dos IDEs modernos possui análise de sintaxe integrada. Por exemplo, o Visual Studio e o Visual Studio Code têm análise de código incorporada ao recurso Intellisense. Na captura de tela abaixo, o Visual Studio 2022 está apresentando um erro de sintaxe C# para um ponto-e-vírgula ausente antes mesmo de o código ser compilado.

A análise de sintaxe ajuda os desenvolvedores a detectar bugs antes mesmo de clicar no botão “executar”.

Análise de fluxo de dados e controle

Essa técnica envolve rastrear o fluxo de dados por meio do código, a fim de identificar possíveis problemas, como variáveis não inicializadas, ponteiros nulos e condições de corrida de dados. A análise do fluxo de controle é semelhante e ajuda a identificar bugs como loops infinitos e código inacessível. Muitos compiladores modernos têm análise de fluxo de dados e análise de fluxo de controle incorporadas. Eles exibem quaisquer descobertas como avisos ou erros em tempo de compilação.

Por exemplo, o conjunto de ferramentas Clang para a família de linguagem C executa automaticamente a análise de fluxo durante a compilação. Para linguagens que não são compiladas, como Python, você pode usar manualmente uma ferramenta de análise de fluxo de dados e controle como CodeQL .

Análise de segurança

A análise estática de segurança envolve a verificação do código em busca de possíveis vulnerabilidades de segurança, como estouros de buffer, script entre sites e ataques de injeção. Eles também podem verificar suas dependências de terceiros em busca de pacotes com vulnerabilidades conhecidas e detectar credenciais verificadas em seu código-fonte.

As ferramentas de teste de segurança de aplicativos estáticos (SAST) incluem:

• Código Snyk

• Microsoft CredScan

• Github Segurança Avançada

• SemGrep

  
  

Exemplo: teste de segurança de aplicativo estático com SemGrep

SemGrep é uma popular ferramenta gratuita de análise estática de segurança de aplicativos. A execução do analisador de segurança do SemGrep em um projeto com código inseguro, como OWASP Juice Shop , revela dezenas de vulnerabilidades de segurança no código.

Benefícios da Análise de Código Estático: Qualidade, Prevenção, Custo

1. Melhoria na qualidade e confiabilidade do código. A análise estática aumenta os desenvolvedores, ajudando a detectar problemas antecipadamente. O resultado é um código melhor e mais confiável.
2. Identificação precoce e prevenção de problemas. Em vez de encontrar um bug quando ele já está causando problemas ao cliente, a análise estática pode ajudar a encontrá-los antes mesmo de executar o código pela primeira vez.
3. Maior eficiência e redução de custos. Não há necessidade de executar novamente os testes em seu conjunto de CI/CD se os desenvolvedores puderem detectar problemas antecipadamente com a análise estática. Isso economiza custos de computação em nuvem e acelera a cadência de desenvolvimento.

Desafios e considerações no uso da análise de código estático

Embora a análise de código estático ajude as equipes a detectar problemas mais cedo, não é uma abordagem perfeita e pode gerar falsos positivos, falsos negativos e é limitada por conjuntos de ferramentas.

Falso-positivo

Se você perguntar a qualquer desenvolvedor o que eles não gostam nas ferramentas de análise estática, você ouvirá uma resposta repetidas vezes: falsos positivos.

Os analisadores estáticos usam heurística e conjuntos de regras para determinar descobertas em uma linha de código. No entanto, eles não são perfeitos e frequentemente apresentam resultados que não são realmente emitidos no contexto.

Para a seguinte linha de exemplo de código:

 // Set the password policy so that user passwords expire after 365 days. passwordExpiry = 365;

Um analisador estático de segurança não sofisticado vê a string “senha” e sinaliza isso como uma credencial no código-fonte. Após o exame, claramente não é segredo e não requer alteração de código. É necessário mais tempo de desenvolvimento para investigar esse problema e sinalizá-lo como um falso positivo, o que pode ser frustrante.

Falsos Negativos

O código de software pode ser complexo e os analisadores estáticos podem perder nuances de uma situação. Portanto, você não pode confiar em analisadores estáticos para encontrar 100% dos bugs que você escreve.

Seu ambiente de nuvem tem dois arquivos de configuração de servidor quase idênticos: serverprod.config (produção) e servertest.config.dev (ambiente de teste).

Um analisador estático é configurado para verificar arquivos com a extensão de arquivo .config e encontra problemas corretamente em serverprod.config , mas não detecta os mesmos problemas no arquivo servertest.config.dev porque não corresponde ao padrão de nome de arquivo.

Uso de várias ferramentas e abordagens

Não há uma única ferramenta de análise estática que faça tudo. Muitos são especializados para diferentes ambientes, tipos de arquivo e tipos de verificação. Uma organização pode precisar de uma ferramenta para verificação de segurança, uma ferramenta diferente para seu front-end Typescript, uma terceira ferramenta para verificar o back-end Golang e ainda outro analisador estático para seus arquivos Terraform de configuração de servidor. Cada ferramenta agrega valor, mas pode ser oneroso configurar e manter todas elas.

Ferramentas de análise de código estático

Aqui estão algumas das principais ferramentas para análise de código estático:

1. SonarQube : uma popular ferramenta de análise de código estático de código aberto que oferece suporte a uma ampla variedade de linguagens de programação e se integra a várias ferramentas de construção e implantação.

   
   

2. Checkstyle : uma ferramenta de análise de código estático de código aberto que verifica o estilo de codificação e as violações de convenções no código Java.

   
   

3. FindBugs : uma ferramenta de análise de código estático de software livre que identifica possíveis problemas no código Java, incluindo problemas de desempenho, vulnerabilidades de segurança e violações de padrões de codificação.

   
   

4. PMD : uma ferramenta de análise de código estático de código aberto que verifica problemas em várias linguagens de programação, incluindo Java, C++ e Python.

   
   

5. Veracode : uma ferramenta comercial de análise de código estático que oferece uma variedade de recursos para identificar e abordar vulnerabilidades de segurança em software.

   
   

6. Coverity : uma ferramenta comercial de análise de código estático focada na identificação e prevenção de defeitos de segurança no código.

   
   

7. ESLint : Um projeto de código aberto para ajudar a encontrar e corrigir problemas no código JavaScript. Se você estiver usando TypeScript, confira a variante typescript-eslint.

   
   

Essas ferramentas oferecem uma variedade de recursos, suportam diferentes linguagens de programação e possuem diferentes tipos de licenças de software. É importante considerar o licenciamento e as necessidades e requisitos específicos de uma organização ao escolher uma ferramenta de análise de código estático.

Exemplo: Análise de código estático JavaScript com ESLint

Aqui está um exemplo simples de análise de código estático JavaScript usando ESLint:

Essa única linha de código tem dois problemas que o ESLint encontra rapidamente:

1. Strings precisam usar aspas duplas
2. Uma variável recebe um valor, mas nunca é usada.

Ao identificar e abordar esses problemas por meio da análise de código estático, as organizações podem melhorar a qualidade e a confiabilidade de seu software. Quer experimentar o ESLint você mesmo? Você pode usar o ESLint Playground online.

Análise de código estático e seleção de teste preditivo

A seleção preditiva de testes é uma técnica que usa aprendizado de máquina para analisar resultados de testes anteriores e prever quais testes provavelmente falharão no futuro. Isso pode ser usado em conjunto com a análise de código estático para melhorar a eficiência e eficácia do processo de teste.

A análise estática é apenas uma faceta em uma estratégia de qualidade de software.

A maioria das organizações usa análise estática para aumentar seus testes funcionais de software de ponta a ponta. Os testes de análise estática são apenas um dos tipos de testes que podem ser executados em um pipeline de CI/CD.

Uma maneira pela qual a Seleção de teste preditivo pode ajudar na análise de código estático é priorizar o teste de código com maior probabilidade de conter problemas. Ao analisar resultados de testes anteriores e identificar padrões correlacionados com falhas, o Predictive Test Selection pode ajudar a concentrar o esforço de teste nas áreas mais importantes ou problemáticas do código. Isso pode ajudar a garantir que os problemas mais críticos sejam identificados e resolvidos o mais rápido possível, além de reduzir o tempo e os recursos gastos em testes desnecessários.

No geral, ao combinar a Seleção Preditiva de Testes com a análise de código estático, as organizações podem melhorar a eficiência e a eficácia de seus processos de teste e garantir a qualidade e a confiabilidade de seus softwares.

Pensamentos finais

A análise estática é uma ferramenta importante no arsenal de uma organização para manter a qualidade do código elevada. Ele pode reduzir defeitos de código e melhorar a capacidade de manutenção, mas também pode estar repleto de falsos positivos e pode exigir várias ferramentas para obter a cobertura de que sua organização precisa.

Mesmo com esses problemas, a análise estática é um aspecto importante para qualquer organização entregar código de qualidade.

Execute uma análise de código estático mais rápida e inteligente com a Seleção preditiva de teste**.** Ele se integra perfeitamente ao seu CI, independentemente do tipo de teste, frequência de confirmação ou contagem de desvios.

A seleção preditiva de teste pode reduzir o tempo ocioso em 70%. Ofereça aos seus desenvolvedores uma ótima experiência com análise estática com testes inteligentes que podem ser dimensionados.