HDCoverage

简介

这是一个统计基于 Swift & Objective-C 工程的代码覆盖率的自动化脚本。之所以做成 Pod ，是便于更好的复用，该 Pod 只包含了收集生成代码覆盖率的脚本。整体比较简单方便。

使用

1、安装：

通过 CocoaPods 进行安装，在你的 Podfile 文件添加如下代码：

pod 'HDCoverage'

然后 pod install 安装下载相关脚本文件。

2、关联脚本：

在项目的 Xcode 的 Build Phases 添加新的脚本（New Run Script Phase）（App在Build会执行该脚本）:

"${PODS_ROOT}/HDCoverage/HDCoverage/hd_coverage_env.sh"

3、工程配置代码覆盖率参数：

这里本来是在 HDCoverage 有脚本支持的，但是基于对哪些模块（Pod作为独立模版）进行代码覆盖率，所以建议在 Podfile 自主添加如下代码灵活管理，详细说明如下：

# 实现post_install Hooks
# 需要收集Code Coverage的模块
ntargets = Array['AFNetworking']

require 'xcodeproj'
post_install do |installer|
  # 修改Pods中某一个模块的配置文件，好采集代码覆盖率，需要源码！
  installer.pods_project.targets.each do |target|
    target.build_configurations.each do |config|
      if(config.name <=> 'Release') == 0
        config.build_settings['OTHER_CFLAGS'] = '$(inherited)'
        config.build_settings['OTHER_SWIFT_FLAGS'] = '$(inherited)'
        config.build_settings['OTHER_LDFLAGS'] = '$(inherited)'
        ntargets.each do |ntarget|
          if(ntarget <=> target.name) == 0
            config.build_settings['OTHER_CFLAGS'] = '$(inherited) -fprofile-instr-generate -fcoverage-mapping'
            config.build_settings['OTHER_SWIFT_FLAGS'] = '$(inherited) -profile-generate -profile-coverage-mapping'
            config.build_settings['OTHER_LDFLAGS'] = '$(inherited) -fprofile-instr-generate'
            break
          end
        end
        else
        config.build_settings['OTHER_CFLAGS'] = '$(inherited)'
        config.build_settings['OTHER_SWIFT_FLAGS'] = '$(inherited)'
        config.build_settings['OTHER_LDFLAGS'] = '$(inherited)'
      end
    end
  end
  
  # 修改主工程
  project_path = './HDCoverage.xcodeproj'
  project = Xcodeproj::Project.open(project_path)
  puts project
  project.targets.each do |target|
    if(target.name <=> 'HDCoverageDemo') == 0
      target.build_configurations.each do |config|
        if ((config.name <=> 'Release') == 0 || (config.name <=> 'Debug') == 0)
          # 设置预编译变量CODECOVERAGE
          config.build_settings['GCC_PREPROCESSOR_DEFINITIONS'] = '$(inherited) CODECOVERAGE=1'
          # OC代码覆盖率插桩配置
          config.build_settings['OTHER_CFLAGS'] = '$(inherited) -fprofile-instr-generate -fcoverage-mapping'
          # Swift代码覆盖率插桩配置
          config.build_settings['OTHER_SWIFT_FLAGS'] = '$(inherited) -profile-generate -profile-coverage-mapping'
          # 采集代码覆盖率配置
          config.build_settings['OTHER_LDFLAGS'] = '$(inherited) -fprofile-instr-generate'
          # Release需要设置，不然无法解析代码覆盖率
          config.build_settings['SWIFT_OPTIMIZATION_LEVEL'] = '-Onone'
          else
          config.build_settings['OTHER_CFLAGS'] = '$(inherited)'
          config.build_settings['OTHER_SWIFT_FLAGS'] = '$(inherited)'
          config.build_settings['OTHER_LDFLAGS'] = '$(inherited)'
          config.build_settings['SWIFT_OPTIMIZATION_LEVEL'] = ''
        end
      end
    end
  end
  project.save()
end

4、代码执行数据收集：

使用 GCC 无法满足同时兼容 Swift 和 Objective-C ，所以这里是基于 LLVM 进行，官网文档。也可以参考笔者翻译的 Source-based Code Coverage ，完整详细的教程可以看 Source-based Code Coverage for Swift Step by Step。

4.1、首先在工程中申明 LLVM 几个关键的函数：

#ifndef PROFILE_INSTRPROFILING_H_
#define PROFILE_INSTRPROFILING_H_

// https://clang.llvm.org/docs/SourceBasedCodeCoverage.html
int __llvm_profile_runtime = 0;
void __llvm_profile_initialize_file(void);
const char *__llvm_profile_get_filename(void);
void __llvm_profile_set_filename(const char *);
int __llvm_profile_write_file(void);
int __llvm_profile_register_write_file_atexit(void);
const char *__llvm_profile_get_path_prefix(void);
#endif /* PROFILE_INSTRPROFILING_H_ */

4.2、再次封装代码覆盖率相关API，便于上层更好使用（建议）：

class HDCoverageTools: NSObject {
    static var shared = HDCoverageTools()
 
    // 注意：动态库是需要单独注册，并且需要在动态库中执行__llvm_profile_write_file()
    // 
    func registerCoverage(moduleName: String) {
        let name = "\(moduleName).profraw"
        print("registerCoverage, moduleName: \(moduleName)")
        let fileManager = FileManager.default
        do {
            let documentDirectory = try fileManager.url(for: .documentDirectory, in: .userDomainMask, appropriateFor:nil, create:false)
            let filePath: NSString = documentDirectory.appendingPathComponent(name).path as NSString
            print("HDCoverageGather filePath: \(filePath)")
            __llvm_profile_set_filename(filePath.utf8String)
        } catch {
            print(error)
        }
        saveAndUpload()
    }
    
    // 合适的时机代码覆盖率上报
    func saveAndUpload() {
        __llvm_profile_write_file()
    }
}

4.3、启动时刻，注册代码覆盖率API：

func application(_ application: UIApplication, didFinishLaunchingWithOptions launchOptions: [UIApplication.LaunchOptionsKey: Any]?) -> Bool {
        HDCoverageTools.shared.registerCoverage(moduleName: "HDCoverageDemo")
        return true
}

4.4、在合适的时刻（按照大家的业务场景）将覆盖率数据写入制定的路径：

func sceneDidEnterBackground(_ scene: UIScene) {
        // 笔者这里测试，是在App进入后台后写入
        DispatchQueue.global().asyncAfter(deadline: .now() + 0.1) { [self] in
            HDCoverageTools.shared.saveAndUpload()
        }
    }

5、测试以便生成覆盖率数据：

以本工程的demo为例说明

5.1、在运行成功后，Finder 会自动弹出如下目录：

这里是在项目主工程生成 CoverageResult 目录，并且将生成代码覆盖率可视化的脚本 hd_parse_profraw.sh 拷贝到这里，将项目 HDCoverageDemo.app 拷贝过来，主要是获取其 Mach-O :

$ tree -L 2
.
├── MachOFiles
│   └── HDCoverageDemo.app
├── Profraw
└── hd_parse_profraw.sh

5.2、执行测试用例，这里我分别点击了："主工程(OC)-Case1/Case2"、"主工程(Swift)-Case2/Case3"、"Framework(OC)-Case1/Case2"、"FrameworkSwift)-Case2/Case3" 后，App退到后台

5.3、查看控制台，可以看到 profraw 文件：

registerCoverage, moduleName: HDCoverageDemo
HDCoverageGather filePath: /Users/denglibing/Library/Developer/CoreSimulator/Devices/5D01D4AA-40AE-4FC6-845C-391A94828EE3/data/Containers/Data/Application/283906A5-1681-44A5-8522-126D29D2F148/Documents/HDCoverageDemo.profraw

将 HDCoverageDemo.profraw 拷贝到 CoverageResult/Profraw 目录中；

5.4、执行 hd_parse_profraw.sh 脚本：

$ tree -L 2
.
├── MachOFiles
│   └── HDCoverageDemo.app
├── Profraw
│   └── HDCoverageDemo.profraw
└── hd_parse_profraw.sh

$ sh hd_parse_profraw.sh
CoverageResult: /Users/denglibing/HDProject/iOSProject/SProject/hdcoverage/Example/CoverageResult/CoverageResult 
machOFiles: /Users/denglibing/HDProject/iOSProject/SProject/hdcoverage/Example/CoverageResult/MachOFiles
/Users/denglibing/HDProject/iOSProject/SProject/hdcoverage/Example/CoverageResult/CoverageResult 不存在，已经创建
disposeProfrawFiles profraws: /Users/denglibing/HDProject/iOSProject/SProject/hdcoverage/Example/CoverageResult/Profraw
disposeProfrawFiles profraw file: HDCoverageDemo.profraw
===================================

findMachOFileName: HDCoverageDemo
findMachOFilePath: /Users/denglibing/HDProject/iOSProject/SProject/hdcoverage/Example/CoverageResult/MachOFiles/HDCoverageDemo.app/HDCoverageDemo
===================================

disposeProfrawToHtml, machoFileName: HDCoverageDemo machOFilePath: /Users/denglibing/HDProject/iOSProject/SProject/hdcoverage/Example/CoverageResult/MachOFiles/HDCoverageDemo.app/HDCoverageDemo

执行成功后将自动将可视化的代码覆盖率目录打开：

$ tree -L 3
.
├── CoverageResult
│   └── HDCoverageDemo
│       ├── coverage
│       ├── index.html
│       └── style.css
├── MachOFiles
│   └── HDCoverageDemo.app
│       ├── Base.lproj
│       ├── Frameworks
│       ├── HDCoverageDemo
│       ├── Info.plist
│       ├── PkgInfo
│       └── _CodeSignature
├── Profraw
│   ├── HDCoverageDemo.profdata
│   └── HDCoverageDemo.profraw
└── hd_parse_profraw.sh

9 directories, 8 files

5.5、查看：打开 CoverageResult/HDCoverageDemo/index.html 即可得到本次测试的代码覆盖率情况：

点击某一个 Filename区域 可以查看详情，例如点击 HDOCFramework.m :

可以看出，tag == 3 的代码行数并没有执行到，这正和上面测试的 "Framework(OC)-Case1/Case2" 符合。

小结

全量代码覆盖率可以帮助开发者聚焦变动代码的逻辑缺陷，从而更好地避免线上问题。这里更多的是讲述基于 Swift & Objective-C 工程的 全量代码覆盖率 的方案，没有原理，只有简单的流程。中途尝试过多个方案，最终依靠 Cocoapods 能力将自动化脚本赋能出去。

但是实际开发过程，不可能每次都去关注全量代码覆盖率，下一篇继续介绍增量代码覆盖率

参考

Source-based Code Coverage for Swift Step by Step ：非常详细的Swift代码覆盖率教程，受益匪浅。

iOS 基于非Case的Code Coverage系统搭建 : 基于对OC项目的代码覆盖率介绍，提供了脚本化思路，收益匪浅。

llvm-profdata - Profile data tool：用于处理生成profdata命令

Source-based Code Coverage ：llvm官网基于源码对Swift和OC进行代码覆盖率

Source-based Code Coverage 中文版：llvm官网基于源码对Swift和OC进行代码覆盖率-笔者翻译（轻喷）

xcrun llvm-cov show: No coverage data found：静态库也可以在生成的时候去插桩，然后将插桩后的多个 .o 文件进行合并，可以解决组件开发时，统计组件的代码覆盖率数据。

License

HDCoverage is available under the MIT license. See the LICENSE file for more info.

Name		Name	Last commit message	Last commit date
Latest commit History 82 Commits
.github/workflows		.github/workflows
Example		Example
HDCoverage		HDCoverage
HDCoverageSFramework		HDCoverageSFramework
Img		Img
Source-based		Source-based
cocoapods-coverage/cocoapods-hdcoverage		cocoapods-coverage/cocoapods-hdcoverage
.gitignore		.gitignore
.travis.yml		.travis.yml
Coverage_Gather.md		Coverage_Gather.md
HDCoverage.podspec		HDCoverage.podspec
LICENSE		LICENSE
README.md		README.md
_Pods.xcodeproj		_Pods.xcodeproj
pod_release.sh		pod_release.sh

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