Cobertura

定义

Cobertura是一款针对Java语言的代码覆盖率报告工具，其核心功能是测算测试代码访问到的源码占比，从而指出程序中哪些部分缺少测试覆盖。它属于开源软件，主要部分采用GNU通用公共许可证发布，部分组件采用Apache软件许可证^[3]。Cobertura以自由软件形式分发，可以识别未被测试执行的代码，也能标记出不可达的死代码。

在衡量指标上，Cobertura同时统计行覆盖率与分支覆盖率，并给出类、包以及全部分类的百分比数据，此外还计算麦凯布圈复杂度^[1]。名称「Cobertura」取自西班牙语和葡萄牙语中的「覆盖」一词，项目在命名时刻意避开了缩写和咖啡相关的称呼^[2]。

原理

Cobertura的工作方式是插桩，即在被测程序编译成字节码之后，向其内部注入记录语句，用来登记测试套件执行期间哪些代码行被走到、哪些没有^[4]。与在源码层面改写的方案不同，它操作的对象是编译产物，所以并不依赖源码本身即可完成插桩^[5]。

插桩后的类在运行时会生成一份序列化数据文件，默认名为cobertura.ser，测试执行过程中覆盖率信息不断写入其中，最后再依据该文件生成报告^[6]。使用Apache Ant时，需要把插桩后的类放在类路径靠前位置，原始未插桩的类放在后面，并通过系统属性net.sourceforge.cobertura.datafile指定数据文件的位置。报告可以按类、包、方法等层次逐级展开，并在源码视图中直观标出被覆盖与未被覆盖的行^[7]。

发展历程

Cobertura建立在jcoverage之上，后者由jcoverage公司开发^[2]。该项目由马克·多利纳(Mark Doliner)在任职于SAS公司期间发起，SAS出资让他完成初始版本并使项目走上正轨^[2]。发起的动因是当时的Java覆盖率工具开发过程相对封闭，jcoverage的GPL版本已约一年半未更新，其1.0.5版本在Windows下处理数百个类时因命令行过长而失败，且随附的BCEL版本与使用JDK 1.5编译的类存在兼容问题^[2]。

Cobertura 1.8版本于2006年4月10日发布^[8]。1.9版本大幅改进了分支覆盖，能够分别收集if语句真假两个方向以及switch语句各分支的信息，并改用UTF-8读写报告^[8]。从2.0.0版本起，Cobertura的版本号遵循语义化版本规范；2.1.1版本的发布时间为2015年2月26日，也是目前已知的最新发布版本^[8]。

应用

Cobertura可以经由Apache Ant任务、Apache Maven插件或命令行方式调用，覆盖了Java项目常见的几种构建组织方式^[1]。在Maven项目中，通常以插件形式引入并执行cobertura目标，报告默认输出到target/site/cobertura目录下，其中的index.html即为可浏览的覆盖率结果。Cobertura并不局限于JUnit，在TestNG等测试框架下同样可以测量覆盖率^[6]。

在持续集成环节，Jenkins提供了Cobertura插件，可以读取构建过程产生的coverage.xml报告并绘制覆盖率趋势图，还可设置覆盖率指标阈值。当覆盖率数据分散在多个数据文件时，可以用合并任务把它们归集为一份，再统一生成报告^[6]。

局限

Cobertura项目已长期停止维护，这是使用中最主要的实际问题^[9]。较新的Java版本带来明显限制，当源码中使用Lambda表达式等Java 8语法时，执行覆盖率任务会出现解析告警乃至报错。有项目记录显示，Cobertura在Java 9及以后版本上无法正常工作，因此转向了其他仍受支持的覆盖率工具^[10]。

在能力边界上，Cobertura虽然会统计分支覆盖情况，但无法指出究竟哪些分支没有得到正确测试^[6]。它给出的是包或类的平均圈复杂度，而非逐方法的复杂度数值，要获得方法级别的复杂度需要借助其他静态分析工具^[6]。此外，插桩方式会带来额外的运行开销，在大型项目上尤为明显；早期版本也缺少IDE插件支持^[9]。

参见

• JaCoCo —— 继EMMA之后出现的Java代码覆盖率库，在Cobertura停止维护后被许多项目用作替代方案。

• EMMA —— 早期的开源Java覆盖率工具，与Cobertura同属插桩式方案。

• 代码覆盖率 —— Cobertura所测量的核心指标，反映测试对源码的触及程度。

• Apache Ant —— Cobertura提供任务定义、可直接集成的构建工具。

• Apache Maven —— 通过插件调用Cobertura的构建工具。

• Jenkins —— 借助插件读取Cobertura报告并展示覆盖率趋势的持续集成服务器。