gopls を改造したら開発生産性が高まった

2024/10/24 に開催された tenntenn.go #17 - 静的解析ナイト の登壇資料です
https://tenntenn.connpass.com/event/333670/

References
https://code.visualstudio.com/api/language-extensions/language-server-extension-guide
https://microsoft.github.io/language-server-protocol/overviews/lsp/overview/
https://youtu.be/RFa_zSrxDK8?si=P1SYmPEavbzZo98_&t=264
https://xorm.io/
https://github.com/Masterminds/squirrel
https://microsoft.github.io/language-server-protocol/specifications/lsp/3.17/specification/#textDocument_diagnostic
https://microsoft.github.io/language-server-protocol/specifications/lsp/3.17/specification/#textDocument_codeAction
https://microsoft.github.io/language-server-protocol/specifications/lsp/3.17/specification/#textDocument_completion
https://microsoft.github.io/language-server-protocol/specifications/lsp/3.17/specification/#completionClientCapabilities
https://github.com/golang/tools
https://pkg.go.dev/golang.org/x/tools/go/analysis#Pass.Reportf
https://pkg.go.dev/golang.org/x/tools/go/analysis#Pass
https://pkg.go.dev/golang.org/x/tools/go/analysis#Diagnostic
https://pkg.go.dev/golang.org/x/tools/go/analysis#SuggestedFix
https://pkg.go.dev/golang.org/x/tools/go/analysis#Analyzer
https://github.com/golang/tools/blob/9e6388a3c601716bf0dea2feb373954ae0c6c63b/gopls/internal/settings/analysis.go#L108

Transcript

1. gopls を改造したら 開発⽣産性が⾼まった tenntenn.go #17 - 静的解析ナイト 2024年10⽉24⽇
2. About Me Satoru Kitaguchi • 株式会社エウレカ ◦ Product Back-end Team ▪ Go ▪ Pairs の機能開発‧保守‧運⽤ ◦ 平⽇も休⽇も Vim をいじってます ▪ Vim Conf 2024 参加します！
3. 本⽇のゴール 独⾃の静的解析ツールを組み込んだ gopls いいかもと思ってもらう
4. ★ LSP とは ★ 静的解析の役割 ★ 改造版 gopls 導⼊の背景と導⼊してみて ★ 改造版 gopls の作り⽅ ★ 改造版 gopls の運⽤⽅法 ★ まとめ Agenda
5. LSP とは
6. LSP とは オートコンプリート、定義への移動、ホバー上のドキュメントなどの機能を IDE や Editor が共通して使⽤するための共通規格 (JSON-RPCベースのプロトコル) 画像出典: Language Server Extension Guide https://microsoft.github.io/language-server-protocol/overviews/lsp/overview/
7. 静的解析の役割
8. 静的解析の役割 ★ バグ、エラー、潜在的なリスクの早期発⾒ 修正コストの削減、品質の担保 ★ コーディング規約とベストプラクティスの遵守 レビュー負担の軽減 可読性、メンテナンス性、パフォーマンスの向上 ★ 開発⽣産性の向上 ⼊⼒⽀援 画像出典: GopherCon 2021: Akhil Indurti - Writing a Static Analyzer for Go Code
9. 改造版 gopls 導⼊の背景と導⼊してみて
10. 改造版 gopls 導⼊の背景 静的解析ツールの⼿動実⾏が⼿間 リアルタイムに静的解析ツールで検出したい
11. 改造版 gopls の使⽤例 ORM XORM から MasterMinds/squirrel に安全に移⾏するために ワイルドカードを禁⽌し全カラムを⾃動⼊⼒する静的解析ツールの実⾏例 ハイライトされた34~36⾏⽬から実⾏できる
12. 改造版 gopls の使⽤例 ORM XORM から MasterMinds/squirrel に安全に移⾏するために ワイルドカードを禁⽌し全カラムを⾃動⼊⼒する静的解析ツールの実⾏例 cursor を合わせて Quick Fix を表⽰すると 実⾏可能な textDocument/codeAction を選べる
13. 改造版 gopls の使⽤例 ORM XORM から MasterMinds/squirrel に安全に移⾏するために ワイルドカードを禁⽌し全カラムを⾃動⼊⼒する静的解析ツールの実⾏例 実⾏すると全カラムが⾃動⼊⼒された！ omit tag がついているカラムは⾃動⼊⼒の対象外になっている
14. 改造版 gopls を導⼊してみて 実装中にWarning, Errorに気づけるようになった →リアルタイムで(⾃動)修正できるので実装速度の向上、⼿戻りの削減 Back-endメンバー全員が 静的解析ツールを追加/メンテする⽂化の醸成 →ポストモーテムの恒久対応として選ばれるように 静的解析ツールの作成がより⾝近になった
15. 改造版 gopls の作り⽅ 1. 組み込み戦略
16. 1. 組み込み戦略 textDocument/diagnostic & textDocument/codeAction • 静的解析のナレッジを使える • 独⾃ Analyzer を Plugin ライクに 追加できる • コマンドラインから使いやすい ◦ GoLand に優しい • ほとんどメンテフリー textDocument/completion & snippet support • 本家とConflict が発⽣しやすい • Analyzer を組み込む形にはできない • コマンドラインから使いにくい • GoLand で使うのが厳しそう • メンテ必須 ◦ gopls を拡張する必要があるため
17. 1. 組み込み戦略 git subtreeを使⽤して本家(golang/tools)に変更を加える
18. 1. 組み込み戦略 独⾃ Analyzer を取り込んで本家を build するイメージ
19. 改造版 gopls の作り⽅ 2. Analyzer の作成
20. 2. Analyzerの作成 analysis package LSP Methods Pass.Reportf textDocument/diagnostic Pass.Report + Diagnostic + SuggestedFix textDocument/codeAction
21. 2. Analyzer の作成 - textDocument/diagnostic textDocument/diagnostic を表⽰する analysis#Analyzer を作成するには analysis#Pass.Reportf を使⽤して Diagnostic を報告する 第1引数にコードの位置、第2引数に書式、第3引数以降にはその引数を取ってエラーを報告する analysis#Pass.Report の helper 関数になっている
22. 2. Analyzer の作成 - textDocument/diagnostic の例 package 名のチェックをする例 （弊社ではほとんどの静的解析が textDocument/codeAction で実装されている）
23. 2. Analyzer の作成 - textDocument/codeAction textDocument/codeAction を使⽤する analysis#Analyzer を作成するには analysis#Pass.Report に analysis#Diagnostic を指定して analysis#SuggestedFix で修正候補を表⽰する リファクタリングやエラー修正など修正内容が明確なユースケースで使⽤する
24. ORM XORM から MasterMinds/squirrel に安全に移⾏するために ワイルドカードを禁⽌し全カラムを⾃動⼊⼒する静的解析ツールの実⾏例 2. Analyzer の作成 - textDocument/codeAction の例 - VSCode ハイライトされた34~36⾏⽬から実⾏できる
25. ORM XORM から MasterMinds/squirrel に安全に移⾏するために ワイルドカードを禁⽌し全カラムを⾃動⼊⼒する静的解析ツールの実⾏例 2. Analyzer の作成 - textDocument/codeAction の例 - VSCode cursor を合わせて Quick Fix を表⽰すると 実⾏可能な textDocument/codeAction を選べる
26. ORM XORM から MasterMinds/squirrel に安全に移⾏するために ワイルドカードを禁⽌し全カラムを⾃動⼊⼒する静的解析ツールの実⾏例 2. Analyzer の作成 - textDocument/codeAction の例 - VSCode 実⾏すると全カラムが⾃動⼊⼒された！ omit tag がついているカラムは⾃動⼊⼒の対象外になっている
27. 2. Analyzer の作成 - textDocument/codeAction の例 - Vim 34~36⾏⽬がハイライトされている :LspDocumentDiagnostics を実⾏して 診断結果を表⽰する （直接遷移することもできるが、 わかりやすさのためファイル全体の診断を⾏う） ORM XORM から MasterMinds/squirrel に安全に移⾏するために ワイルドカードを禁⽌し全カラムを⾃動⼊⼒する静的解析ツールの実⾏例
28. 2. Analyzer の作成 - textDocument/codeAction の例 - Vim 診断結果を Location List で確認して 診断結果までジャンプする cursor を合わせるとコマンドラインに メッセージが表⽰される ORM XORM から MasterMinds/squirrel に安全に移⾏するために ワイルドカードを禁⽌し全カラムを⾃動⼊⼒する静的解析ツールの実⾏例
29. 2. Analyzer の作成 - textDocument/codeAction の例 - Vim :LspCodeAction quickfix を実⾏すると 全カラムが⾃動⼊⼒された！ omit tag がついているカラムは ⾃動⼊⼒の対象外になっている :LspDocumentDiagnostics の実⾏は必須ではなく :LspNextDiagnostics など任意の動作で移動した後 そのまま textDocument/codeAction を実⾏できる また複数の textDocument/codeAction が有効な場合は lsp-quickpick を利⽤して選択することができる (Vim) ORM XORM から MasterMinds/squirrel に安全に移⾏するために ワイルドカードを禁⽌し全カラムを⾃動⼊⼒する静的解析ツールの実⾏例
30. 2. Analyzer の作成 - textDocument/codeAction の例 - Vim golden 形式で⽐較する Controller 単位の endpoint テストを⾃動作成する例 7~9⾏⽬がハイライトされている :LspDocumentDiagnostics を実⾏して 診断結果を表⽰する （直接遷移することもできるが、 わかりやすさのためファイル全体の診断を⾏う）
31. 2. Analyzer の作成 - textDocument/codeAction の例 - Vim golden 形式で⽐較する Controller 単位の endpoint テストを⾃動作成する例 診断結果を Location List で確認して 診断結果までジャンプする cursor を合わせるとコマンドラインに メッセージが表⽰される
32. 2. Analyzer の作成 - textDocument/codeAction の例 - Vim golden 形式で⽐較する Controller 単位の endpoint テストを⾃動作成する例 :LspCodeAction quickfix を実⾏すると テストが⾃動⽣成された！ :LspDocumentDiagnostics の実⾏は必須ではなく :LspNextDiagnostics など任意の動作で移動した後 そのまま textDocument/codeAction を実⾏できる また複数の textDocument/codeAction が利⽤できる場合 lsp-quickpick を利⽤して選択できる (Vim)
33. golden 形式で⽐較する Controller 単位の endpoint テストを⾃動作成する例 2. Analyzer の作成 - textDocument/codeAction の例 - VSCode ハイライトされた7~9⾏⽬から実⾏できる
34. golden 形式で⽐較する Controller 単位の endpoint テストを⾃動作成する例 2. Analyzer の作成 - textDocument/codeAction の例 - VSCode cursor を合わせて Quick Fix を表⽰すると 実⾏可能な textDocument/codeAction を選べる
35. golden 形式で⽐較する Controller 単位の endpoint テストを⾃動作成する例 2. Analyzer の作成 - textDocument/codeAction の例 - VSCode 実⾏するとテストの雛形が作成された！
36. 改造版 gopls の作り⽅ 3. Analyzer の組み込み
37. 3. Analyzer の組み込み golang.org/x/tools/gopls/internal/settings/analysis.go の DefaultAnalyzer に builtin の Analyzer が登録される
38. 3. Analyzer の組み込み 登録された Analyzer が goroutine で実⾏される
39. 3. Analyzer の組み込み DefaultAnalyzer に独⾃ Analyzer を組み込めるように改変する 稀に型や変数名が変わることがありコンフリクトすることがある コンフリクトを解消しやすいように初期化時に DefaultAnalyzer に代⼊しないようにする
40. 3. Analyzer の組み込み analysis#Analyzer の追加⼿順 1. golang.org/x/tools/eure/analyzer に Analyzer を実装する 2. golang.org/x/tools/gopls/internal/settings/eure.go に1を追加する 3. cmd に1を追加する
41. 3. Analyzer の組み込み analysis#Analyzer の追加⼿順 1. golang.org/x/tools/eure/analyzer に Analyzer を実装する 2. golang.org/x/tools/gopls/internal/settings/eure.go に1を追加する 3. cmd に1を追加する
42. 改造版 gopls の作り⽅ 4. Editor / IDE の連携
43. 4. Editor / IDE の連携 Vim / VS Code 改造版 gopls が使われていることを確認するだけ！ GoLand gopls を使⽤しないため integration が必要 コマンドライン経由で発⽕させたり、Kotlin で Plugin を書いたり
44. 改造版 gopls の運⽤⽅法 1. 本体との同期とメンテナンス
45. 1. 本体との同期とメンテナンス GitHub Actionsで本家との同期を⾏う package名の変更などでconflictした場合は ⼿直しする必要がある
46. 改造版 gopls の運⽤⽅法 2. linter と reviewdog の連携
47. linter と reviewdog の連携 CI でも gopls 同様の Analyzer のチェックをしたい！ →まとめて1つの linter として定義し PR で reviewdog に指摘してもらう gopls check でも良いけれど下記の点でmulticheckerを使うことに ★ package 単位で実⾏したい ★ 静的解析ツール追加時に go-tools のみの変更に留めたい
48. まとめ
49. まとめ 独⾃ Analyzer を組み込めるように gopls を改造して 運⽤を始めてから2年以上経った ★ リアルタイムで修正できることで開発⽣産性が向上 ★ チーム全員で静的解析ツールを追加/メンテできるように gopls 改造は簡単に始められます。 公式に拡張がサポートされる未来にも期待しましょう。