在軟體開發中，單元測試的重要性毋庸置疑。我們都知道編碼的必要條件是需要隔離程式碼來進行測試和質量保證。但我們如何確保部署的程式碼儘可能優質呢？答案是：靜態程式碼分析。
企業往往不會優先考慮靜態分析。事實上，如果我們想建立更好的軟體來幫助企業在市場競爭中取勝，我們就不能迴避CI/CD 開發流程的這一部分。
為確保程式碼的開發準備充分，企業應當並行採用靜態分析和單元測試兩種方法。然而，在實際操作中，開發人員常常無法同時兼顧兩者。忽視靜態分析可能會導致錯誤頻發、成本高昂，最終使程式碼無法達到預期效果。
靜態分析主要關注應用程式的內部結構，並適用於多種程式碼語言。許多開發人員認為靜態分析是一種無需編譯程式碼即可發現錯誤和問題模式的簡便方法。開發人員必須瞭解為什麼他們的程式碼的某個部分可能存在問題，以及他們如何才能找到更好的解決方案。儘管靜態分析常被誤解為過於複雜而不值得投入，但其在實際應用中具有顯著作用。
隨著SonarQube等眾多工具的湧現，靜態分析已經變得相對簡單，為開發人員提供了更強大的支援。
一、單元測試不是萬無一失的
單元測試在軟體開發中扮演著重要的角色，它確保程式碼中的各個模組能夠按照預期的方式工作。然而，單元測試並不能完全覆蓋所有潛在的問題或錯誤。這是因為單元測試主要關注於程式碼中的特定模組或功能，而忽略了程式碼之間的互動和整體結構。
在實際開發中，僅僅依賴單元測試可能會讓軟體在後續的執行中暴露出更大的問題。這是因為一些潛在的錯誤或問題可能並不直接體現在單個模組的功能上，而是在多個模組之間的互動或整體邏輯中。這些問題往往難以透過單元測試來捕捉和發現。
為了更全面地覆蓋程式碼執行的所有路徑並深入瞭解程式碼中存在的問題及其成因，開發人員需要進行靜態程式碼分析。靜態程式碼分析是一種在不執行程式碼的情況下對程式碼進行分析的技術。它透過對程式碼進行逐行掃描和檢查，能夠發現潛在的錯誤、漏洞和不符合規範的程式碼結構。
靜態分析具有多種優勢：
- 幫助開發人員全面覆蓋程式碼執行的所有路徑，包括那些難以透過單元測試覆蓋的路徑。
- 提供更深入的程式碼分析，幫助開發人員理解程式碼中存在的問題以及這些問題的成因。這有助於開發人員更好地理解程式碼的邏輯和結構，從而提高程式碼質量和可維護性。
- 幫助開發人員發現一些難以透過其他手段發現的問題。例如，它可以檢測程式碼中的死迴圈、記憶體洩漏、空指標引用等常見的程式設計錯誤。
二、靜態分析不能完全替代人工驗證
靜態分析透過對原始碼進行深入剖析，發現潛在的錯誤、漏洞和不良編碼習慣，從而幫助開發者提高程式碼質量。然而，儘管靜態分析有著諸多優點，它並不能完全替代人工驗證的角色。
一些錯誤和漏洞是靜態分析難以捕捉的
對於某些複雜的邏輯錯誤或者依賴於特定上下文的問題，靜態分析工具往往難以給出準確的判斷。這時，人工驗證就顯得尤為重要。開發者可以透過閱讀程式碼、理解業務邏輯、執行測試用例等方式，發現這些難以被靜態分析工具發現的問題。
靜態分析的結果往往需要人工解讀和理解
雖然現代的靜態分析工具能夠提供詳細的錯誤報告和警告資訊，但這些資訊仍然需要開發者進行解讀和理解。在這個過程中，開發者可能會發現一些靜態分析工具未能識別的問題，或者對靜態分析的結果產生質疑。這就需要開發者進行人工驗證，以確保問題的準確性和可靠性。
此外，對於某些動態特性的程式碼，如執行時行為、記憶體分配等，靜態分析工具往往難以給出準確的結果。這時，人工驗證就成為了必要的補充。開發者可以透過執行程式碼、觀察執行時行為、分析記憶體使用情況等方式，來驗證靜態分析的結果是否準確。
三、寫在最後
這裡有一個將靜態分析與單元測試結合起來拯救的案例：加密登入螢幕的密碼。雖然透過單元測試可以驗證使用者輸入使用者名稱和密碼的登入功能是否有效，但這並不能保證系統的安全性。因為加密或雜湊密碼的演算法可能已經遭到破解，即使功能執行正常，系統仍可能面臨安全風險。因此，靜態分析顯得尤為重要，它可以捕捉到單元測試難以發現的潛在問題，從而提高系統的整體安全性。
靜態分析的優點在於，它能夠在實時測試軟體之前揭示出潛在的問題。開發人員希望編寫出乾淨的程式碼，即一致性、有目標性、適應性強且負責任的程式碼。透過在編碼開發過程的早期階段識別並修復錯誤，我們可以確保最終產品的高質量，並在長期內實現效率的提升，因為問題在初期就被解決，從而避免了後續的延誤和額外的成本。
簡而言之，開發人員保證編寫出高質量程式碼的好方法是實施單元測試和靜態程式碼分析。如果軟體開發生命週期中沒有實施這兩個流程，開發人員的程式碼質量就會面臨風險。