SQL Server のカスタムの静的コード分析ルールアセンブリを作成する

[アーティクル]
07/10/2024

このチュートリアルでは、SQL Server のコード分析ルールを作成する手順について説明します。このチュートリアルで作成するルールは、ストアドプロシージャ、トリガー、および関数で WAITFOR DELAY ステートメントを回避する場合に使用します。

このチュートリアルでは、次の手順を使用して、Transact-SQL の静的コード分析のカスタムルールを作成します。

クラスライブラリを作成し、そのプロジェクトの署名を有効にして、必要な参照を追加します。
C# のカスタムルールクラスを作成します。
2 つのヘルパー C# クラスを作成します。
作成した結果の DLL をインストールするには、Extensions ディレクトリにコピーします。
新しいコード分析ルールが設定されていることを確認します。

前提条件

このチュートリアルを実行するには、次のコンポーネントが必要です。

C# または Visual Basic .NET Framework の開発をサポートする、SQL Server Data Tools を含む、インストールされている Visual Studio のバージョン。
SQL Server オブジェクトを含む SQL Server プロジェクト。
データベースプロジェクトを配置できる SQL Server のインスタンス。

このチュートリアルは、既に SQL Server Data Tools の SQL Server 機能を使い慣れているユーザーを対象としています。クラスライブラリを作成して NuGet パッケージを追加する方法、コードエディターを使用してクラスにコードを追加する方法など、Visual Studio の概念を理解している必要があります。

SQL Server のカスタムコード分析ルールを作成する

まずクラスライブラリを作成します。クラスライブラリプロジェクトを作成するには、次の操作を行います。

SampleRules という名前の C# (.NET Framework) または Visual Basic (.NET Framework) クラスライブラリプロジェクトを作成します。
ファイルの名前を Class1.cs から AvoidWaitForDelayRule.cs に変更します。
ソリューションエクスプローラーで、プロジェクトノードを右クリックし、[追加]、[参照] の順に選択します。
[アセンブリ\フレームワーク] タブで System.ComponentModel.Composition を選択します。
ソリューションエクスプローラーで、プロジェクトノードを右クリックし、[NuGet パッケージの管理] を選択します。 Microsoft.SqlServer.DacFx NuGet パッケージを見つけてインストールします。選択したバージョンは、Visual Studio 2022 の場合 (たとえば 162.2.111) 162.x.x である必要があります。

次に、ルールに使用するサポートクラスを追加します。

カスタムコード分析ルールのサポートクラスを作成する

ルール用のクラスを作成する前に、ビジタークラスと属性クラスをプロジェクトに追加します。これらのクラスは、追加のカスタムルールを作成するときに便利なことがあります。

WaitForDelayVisitor クラスを定義する

最初に定義する必要があるクラスは、WaitForDelayVisitor クラスです。このクラスは、TSqlConcreteFragmentVisitor から派生します。このクラスを使用すると、モデル内の WAITFOR DELAY ステートメントにアクセスできます。ビジタークラスは、SQL Server で提供される ScriptDom API を利用します。この API の Transact-SQL コードは、抽象構文ツリー (AST) として表されます。ビジタークラスは、WAITFOR DELAY ステートメントなど、特定の構文オブジェクトを探すときに便利です。これらの構文オブジェクトは、特定のオブジェクトプロパティや関係に関連付けられていないので、オブジェクトモデルを使用して見つけるのは難しいことがありますが、ビジターパターンと ScriptDom API を使用して見つけることができます。

ソリューションエクスプローラーで SampleRules プロジェクトを選択します。
[プロジェクト] メニューで、[クラスの追加] を選択します。 [新しい項目の追加] ダイアログボックスが表示されます。
[名前] テキストボックスに「WaitForDelayVisitor.cs」と入力し、[追加] を選択します。 WaitForDelayVisitor.cs ファイルは、[ソリューションエクスプローラー] のプロジェクトに追加されます。

WaitForDelayVisitor.cs ファイルを開き、次のコードに合わせて内容を更新します。

using System.Collections.Generic;
using Microsoft.SqlServer.TransactSql.ScriptDom;
namespace SampleRules {
    class WaitForDelayVistor {}
}

クラス宣言で、アクセス修飾子を internal に変更し、TSqlConcreteFragmentVisitor からクラスを派生させます。
```
internal class WaitForDelayVisitor : TSqlConcreteFragmentVisitor {}
```

次のコードを追加して、List メンバー変数を定義します。

public IList<WaitForStatement> WaitForDelayStatements { get; private set; }

次のコードを追加して、クラスコンストラクターを定義します。

public WaitForDelayVisitor() {
   WaitForDelayStatements = new List<WaitForStatement>();
}

次のコードを追加して、ExplicitVisit メソッドをオーバーライドします。
```
public override void ExplicitVisit(WaitForStatement node) {
   // We are only interested in WAITFOR DELAY occurrences
   if (node.WaitForOption == WaitForOption.Delay)
      WaitForDelayStatements.Add(node);
}
```
このメソッドは、モデル内の WAITFOR ステートメントにアクセスし、DELAY オプションを指定したステートメントを WAITFOR DELAY ステートメントの一覧に追加します。参照するキークラスは、WaitForStatement です。
[ファイル] メニューの [保存] をクリックします。

LocalizedExportCodeAnalysisRuleAttribute クラスを定義する

2 つ目のクラスは、LocalizedExportCodeAnalysisRuleAttribute.cs です。これはフレームワークによって提供される組み込みの Microsoft.SqlServer.Dac.CodeAnalysis.ExportCodeAnalysisRuleAttribute の拡張機能であり、リソースファイルからのルールによって使用される DisplayName と Description の読み取りをサポートします。このクラスは、複数の言語でルールを使用する予定がある場合に便利です。

ソリューションエクスプローラーで SampleRules プロジェクトを選択します。
[プロジェクト] メニューで、[クラスの追加] を選択します。 [新しい項目の追加] ダイアログボックスが表示されます。
[名前] テキストボックスに「LocalizedExportCodeAnalysisRuleAttribute.cs」と入力し、[追加] を選択します。ファイルは、ソリューションエクスプローラーのプロジェクトに追加されます。

ファイルを開き、次のコードに合わせて内容を更新します。

using Microsoft.SqlServer.Dac.CodeAnalysis;
using System;
using System.Globalization;
using System.Reflection;
using System.Resources;

namespace SampleRules
{

    internal class LocalizedExportCodeAnalysisRuleAttribute : ExportCodeAnalysisRuleAttribute
    {
        private readonly string _resourceBaseName;
        private readonly string _displayNameResourceId;
        private readonly string _descriptionResourceId;

        private ResourceManager _resourceManager;
        private string _displayName;
        private string _descriptionValue;

        /// <summary>
        /// Creates the attribute, with the specified rule ID, the fully qualified
        /// name of the resource file that will be used for looking up display name
        /// and description, and the Ids of those resources inside the resource file.
        /// </summary>
        public LocalizedExportCodeAnalysisRuleAttribute(
            string id,
            string resourceBaseName,
            string displayNameResourceId,
            string descriptionResourceId)
            : base(id, null)
        {
            _resourceBaseName = resourceBaseName;
            _displayNameResourceId = displayNameResourceId;
            _descriptionResourceId = descriptionResourceId;
        }

        /// <summary>
        /// Rules in a different assembly would need to overwrite this
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        protected virtual Assembly GetAssembly()
        {
            return GetType().Assembly;
        }

        private void EnsureResourceManagerInitialized()
        {
            var resourceAssembly = GetAssembly();

            try
            {
                _resourceManager = new ResourceManager(_resourceBaseName, resourceAssembly);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                var msg = String.Format(CultureInfo.CurrentCulture, RuleResources.CannotCreateResourceManager, _resourceBaseName, resourceAssembly);
                throw new RuleException(msg, ex);
            }
        }

        private string GetResourceString(string resourceId)
        {
            EnsureResourceManagerInitialized();
            return _resourceManager.GetString(resourceId, CultureInfo.CurrentUICulture);
        }

        /// <summary>
        /// Overrides the standard DisplayName and looks up its value inside a resources file
        /// </summary>
        public override string DisplayName
        {
            get
            {
                if (_displayName == null)
                {
                    _displayName = GetResourceString(_displayNameResourceId);
                }
                return _displayName;
            }
        }

        /// <summary>
        /// Overrides the standard Description and looks up its value inside a resources file
        /// </summary>
        public override string Description
        {
            get
            {
                if (_descriptionValue == null)
                {
                    _descriptionValue = GetResourceString(_descriptionResourceId);
                }
                return _descriptionValue;
            }
        }
    }
}

リソースファイルと 3 つのリソース文字列を追加する

次に、ルール名、ルールの説明、およびカテゴリを定義したリソースファイルを追加します。このルールは、ルール構成インターフェイスに表示されます。

ソリューションエクスプローラーで SampleRules プロジェクトを選択します。
[プロジェクト] メニューで、[追加]、[新しい項目] の順に選択します。 [新しい項目の追加] ダイアログボックスが表示されます。
[インストールされたテンプレート] の一覧で、[全般] を選択します。
詳細ウィンドウの [リソースファイル] を選択します。
[名前]に「 RuleResources.resx」と入力します。リソースが定義されていないリソースエディターが表示されます。

次のように、4 つのリソース文字列を定義します。

名前	値
`AvoidWaitForDelay_ProblemDescription`	`WAITFOR DELAY statement was found in {0}.`
`AvoidWaitForDelay_RuleName`	`Avoid using WaitFor Delay statements in stored procedures, functions and triggers.`
`CategorySamples`	`SamplesCategory`
`CannotCreateResourceManager`	`Can't create ResourceManager for {0} from {1}.`

[ファイル] メニューで、[RuleResources.resx の保存] を選択します。

SampleConstants クラスを定義する

次に、ユーザーインターフェイスにルールに関する情報を表示するときに Visual Studio で使用されるリソースファイル内のリソースを参照するクラスを定義します。

ソリューションエクスプローラーで SampleRules プロジェクトを選択します。
[プロジェクト] メニューで、[追加]、[クラス] の順に選択します。 [新しい項目の追加] ダイアログボックスが表示されます。
[名前] テキストボックスに「SampleRuleConstants.cs」と入力し、[追加] ボタンを選択します。 SampleRuleConstants.cs ファイルは、[ソリューションエクスプローラー] のプロジェクトに追加されます。

SampleRuleConstants.cs ファイルを開き、次の using ステートメントをファイルに追加します。

namespace SampleRules
{
    internal static class RuleConstants
    {
        /// <summary>
        /// The name of the resources file to use when looking up rule resources
        /// </summary>
        public const string ResourceBaseName = "Public.Dac.Samples.Rules.RuleResources";

        /// <summary>
        /// Lookup name inside the resources file for the select asterisk rule name
        /// </summary>
        public const string AvoidWaitForDelay_RuleName = "AvoidWaitForDelay_RuleName";
        /// <summary>
        /// Lookup ID inside the resources file for the select asterisk description
        /// </summary>
        public const string AvoidWaitForDelay_ProblemDescription = "AvoidWaitForDelay_ProblemDescription";

        /// <summary>
        /// The design category (should not be localized)
        /// </summary>
        public const string CategoryDesign = "Design";

        /// <summary>
        /// The performance category (should not be localized)
        /// </summary>
        public const string CategoryPerformance = "Design";
    }
}

[ファイル]>[保存] を選びます。

カスタムコード分析ルールクラスを作成する

カスタムコード分析ルールで使用するヘルパークラスを追加したら、カスタムルールクラスを作成し、AvoidWaitForDelayRule という名前を付けます。データベースの開発時に、AvoidWaitForDelayRule カスタムルールを使用すると、ストアドプロシージャ、トリガー、および関数で WAITFOR DELAY ステートメントを回避できます。

AvoidWaitForDelayRule クラスを作成する

ソリューションエクスプローラーで SampleRules プロジェクトを選択します。
[プロジェクト] メニューで、[追加]、[クラス] の順に選択します。 [新しい項目の追加] ダイアログボックスが表示されます。
[名前] テキストボックスに「AvoidWaitForDelayRule.cs」と入力し、[追加] を選択します。 AvoidWaitForDelayRule.cs ファイルは、[ソリューションエクスプローラー] のプロジェクトに追加されます。

AvoidWaitForDelayRule.cs ファイルを開き、次の using ステートメントをファイルに追加します。

using Microsoft.SqlServer.Dac.CodeAnalysis;
using Microsoft.SqlServer.Dac.Model;
using Microsoft.SqlServer.TransactSql.ScriptDom;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Globalization;
namespace SampleRules {
    class AvoidWaitForDelayRule {}
}

AvoidWaitForDelayRule クラス宣言で、アクセス修飾子を public に変更します。

/// <summary>
/// This is a rule that returns a warning message
/// whenever there is a WAITFOR DELAY statement appears inside a subroutine body.
/// This rule only applies to stored procedures, functions and triggers.
/// </summary>
public sealed class AvoidWaitForDelayRule

AvoidWaitForDelayRule クラスは、Microsoft.SqlServer.Dac.CodeAnalysis.SqlCodeAnalysisRule 基本クラスから派生します。
```
public sealed class AvoidWaitForDelayRule : SqlCodeAnalysisRule
```
クラスに LocalizedExportCodeAnalysisRuleAttribute を追加します。

LocalizedExportCodeAnalysisRuleAttribute を使用すると、コード分析サービスでカスタムコード分析ルールを検出できます。コード分析では、ExportCodeAnalysisRuleAttribute (またはこの属性から継承している属性) でマークしたクラスのみを使用できます。

LocalizedExportCodeAnalysisRuleAttribute は、サービスで使用される必要なメタデータを提供します。たとえば、このルールの一意の ID、Visual Studio ユーザーインターフェイスに表示される表示名、問題を特定するときにルールに使用できる Description などです。
```
[LocalizedExportCodeAnalysisRule(AvoidWaitForDelayRule.RuleId,
    RuleConstants.ResourceBaseName,
    RuleConstants.AvoidWaitForDelay_RuleName,
    RuleConstants.AvoidWaitForDelay_ProblemDescription
    Category = RuleConstants.CategoryPerformance,
    RuleScope = SqlRuleScope.Element)]
public sealed class AvoidWaitForDelayRule : SqlCodeAnalysisRule
{
   /// <summary>
   /// The Rule ID should resemble a fully-qualified class name. In the Visual Studio UI
   /// rules are grouped by "Namespace + Category", and each rule is shown using "Short ID: DisplayName".
   /// For this rule, that means the grouping will be "Public.Dac.Samples.Performance", with the rule
   /// shown as "SR1004: Avoid using WaitFor Delay statements in stored procedures, functions and triggers."
   /// </summary>
   public const string RuleId = "RuleSamples.SR1004";
}
```
RuleScope プロパティは、このルールが特定の要素を分析するため、Microsoft.SqlServer.Dac.CodeAnalysis.SqlRuleScope.Element である必要があります。このルールは、モデル内の一致する要素ごとに 1 回呼び出されます。モデル全体を分析する場合は、代わりに Microsoft.SqlServer.Dac.CodeAnalysis.SqlRuleScope.Model を使用できます。

Microsoft.SqlServer.Dac.CodeAnalysis.SqlAnalysisRule.SupportedElementTypes を設定するコンストラクターを追加します。要素がスコープのルールの場合は必須です。このルールが適用される要素の種類を定義します。この場合、ルールはストアドプロシージャ、トリガー、および関数に適用されます。 Microsoft.SqlServer.Dac.Model.ModelSchema クラスには、分析可能なすべての要素の種類が一覧表示されます。

public AvoidWaitForDelayRule()
{
   // This rule supports Procedures, Functions and Triggers. Only those objects will be passed to the Analyze method
   SupportedElementTypes = new[]
   {
      // Note: can use the ModelSchema definitions, or access the TypeClass for any of these types
      ModelSchema.ExtendedProcedure,
      ModelSchema.Procedure,
      ModelSchema.TableValuedFunction,
      ModelSchema.ScalarFunction,

      ModelSchema.DatabaseDdlTrigger,
      ModelSchema.DmlTrigger,
      ModelSchema.ServerDdlTrigger
   };
}

入力パラメーターとして Microsoft.SqlServer.Dac.CodeAnalysis.SqlRuleExecutionContext を使用する Microsoft.SqlServer.Dac.CodeAnalysis.SqlAnalysisRule.Analyze (Microsoft.SqlServer.Dac.CodeAnalysis.SqlRuleExecutionContext) メソッドのオーバーライドを追加します。このメソッドは、可能性のある問題の一覧を返します。

メソッドは、コンテキストパラメーターから、Microsoft.SqlServer.Dac.Model.TSqlModel、Microsoft.SqlServer.Dac.Model.TSqlObject、および TSqlFragment を取得します。次に、モデル内のすべての WaitForDelayVisitor ステートメントの一覧を取得するために、WAITFOR DELAY クラスが使用されます。

そのリスト内の WaitForStatement ごとに、Microsoft.SqlServer.Dac.CodeAnalysis.SqlRuleProblem が作成されます。

/// <summary>
/// For element-scoped rules the Analyze method is executed once for every matching
/// object in the model.
/// </summary>
/// <param name="ruleExecutionContext">The context object contains the TSqlObject being
/// analyzed, a TSqlFragment
/// that's the AST representation of the object, the current rule's descriptor, and a
/// reference to the model being
/// analyzed.
/// </param>
/// <returns>A list of problems should be returned. These will be displayed in the Visual
/// Studio error list</returns>
public override IList<SqlRuleProblem> Analyze(
    SqlRuleExecutionContext ruleExecutionContext)
{
     IList<SqlRuleProblem> problems = new List<SqlRuleProblem>();

     TSqlObject modelElement = ruleExecutionContext.ModelElement;

     // this rule does not apply to inline table-valued function
     // we simply do not return any problem in that case.
     if (IsInlineTableValuedFunction(modelElement))
     {
         return problems;
     }

     string elementName = GetElementName(ruleExecutionContext, modelElement);

     // The rule execution context has all the objects we'll need, including the
     // fragment representing the object,
     // and a descriptor that lets us access rule metadata
     TSqlFragment fragment = ruleExecutionContext.ScriptFragment;
     RuleDescriptor ruleDescriptor = ruleExecutionContext.RuleDescriptor;

     // To process the fragment and identify WAITFOR DELAY statements we will use a
     // visitor
     WaitForDelayVisitor visitor = new WaitForDelayVisitor();
     fragment.Accept(visitor);
     IList<WaitForStatement> waitforDelayStatements = visitor.WaitForDelayStatements;

     // Create problems for each WAITFOR DELAY statement found
     // When creating a rule problem, always include the TSqlObject being analyzed. This
     // is used to determine
     // the name of the source this problem was found in and a best guess as to the
     // line/column the problem was found at.
     //
     // In addition if you have a specific TSqlFragment that is related to the problem
     //also include this
     // since the most accurate source position information (start line and column) will
     // be read from the fragment
     foreach (WaitForStatement waitForStatement in waitforDelayStatements)
     {
        SqlRuleProblem problem = new SqlRuleProblem(
            String.Format(CultureInfo.CurrentCulture,
                ruleDescriptor.DisplayDescription, elementName),
            modelElement,
            waitForStatement);
        problems.Add(problem);
    }
    return problems;
}

private static string GetElementName(
    SqlRuleExecutionContext ruleExecutionContext,
    TSqlObject modelElement)
{
    // Get the element name using the built in DisplayServices. This provides a number of
    // useful formatting options to
    // make a name user-readable
    var displayServices = ruleExecutionContext.SchemaModel.DisplayServices;
    string elementName = displayServices.GetElementName(
        modelElement, ElementNameStyle.EscapedFullyQualifiedName);
    return elementName;
}

private static bool IsInlineTableValuedFunction(TSqlObject modelElement)
{
    return TableValuedFunction.TypeClass.Equals(modelElement.ObjectType)
                   && FunctionType.InlineTableValuedFunction ==
        modelElement.GetMetadata<FunctionType>(TableValuedFunction.FunctionType);
}

[ファイル]>[保存] を選びます。

クラスライブラリをビルドする

[プロジェクト] メニューの [SampleRules のプロパティ] を選択します。
[署名] タブを選択します
[アセンブリの署名] を選択します。
[厳密な名前のキーファイルを選択してください] で <[新規作成]> を選択します。
[厳密な名前キーの作成] ダイアログボックスで、[キーファイル] に「MyRefKey」と入力します。
(省略可能) 厳密な名前のキーファイルにパスワードを指定できます。
[OK] を選択します。
[ファイル] メニューの [すべてを保存] をクリックします。
[ビルド] メニューの [ソリューションのビルド] を選択します。

静的コード分析ルールをインストールする

次に、アセンブリをインストールし、SQL Server プロジェクトをビルドして配置するときに読み込まれるようにします。

ルールをインストールするには、アセンブリおよび関連付けられた .pdb ファイルを Extensions フォルダーにコピーする必要があります。

SampleRules アセンブリをインストールする

次に、アセンブリ情報を Extensions ディレクトリにコピーします。 Visual Studio が起動すると、<Visual Studio Install Dir>\Common7\IDE\Extensions\Microsoft\SQLDB\DAC\Extensions ディレクトリとサブディレクトリの機能拡張が特定され、使用できるようになります。

Visual Studio 2022 の場合、<Visual Studio Install Dir> は通常 C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\2022\Enterprise です。インストールされている Visual Studio エディションに応じて、Enterpriseを Professional または Community と置き換えます。

SampleRules.dll アセンブリファイルを出力ディレクトリから <Visual Studio Install Dir>\Common7\IDE\Extensions\Microsoft\SQLDB\DAC\Extensions ディレクトリにコピーします。既定では、コンパイル済みの .dll ファイルのパスは YourSolutionPath\YourProjectPath\bin\Debug または YourSolutionPath\YourProjectPath\bin\Release です。

Note

Extensions ディレクトリを作成する必要がある場合があります。

以上でルールのインストールは完了です。Visual Studio を再起動すると、ルールが表示されます。次に、Visual Studio の新しいセッションを開始して、データベースプロジェクトを作成します。

新しい Visual Studio セッションを開始してデータベースプロジェクトを作成する

Visual Studio の 2 つ目のセッションを開始します。
[File]>[New]>[Project] の順に選択します。
[新しいプロジェクト] ダイアログボックスで、[SQL Server データベースプロジェクト] を見つけて選択します。
[名前] テキストボックスに「SampleRulesDB」と入力し、[OK] を選択します。

最後に、SQL Server プロジェクトに新しいルールが表示されます。新しい AvoidWaitForRule コード分析ルールを表示するには:

ソリューションエクスプローラーで SampleRulesDB プロジェクトを選択します。
[プロジェクト] メニューの [プロパティ] を選択します。 SampleRulesDB プロパティページが表示されます。
[コード分析] を選択します。 RuleSamples.CategorySamples という名前の新しいカテゴリが表示されます。
RuleSamples.CategorySamples を展開します。 SR1004: Avoid WAITFOR DELAY statement in stored procedures, triggers, and functions という結果が表示されます。

データベースコード分析ルールの機能拡張の概要

次の方法で共有

SQL Server のカスタムの静的コード分析ルールアセンブリを作成する

前提条件

SQL Server のカスタムコード分析ルールを作成する

カスタムコード分析ルールのサポートクラスを作成する

WaitForDelayVisitor クラスを定義する

LocalizedExportCodeAnalysisRuleAttribute クラスを定義する

リソースファイルと 3 つのリソース文字列を追加する

SampleConstants クラスを定義する

カスタムコード分析ルールクラスを作成する

AvoidWaitForDelayRule クラスを作成する

クラスライブラリをビルドする

静的コード分析ルールをインストールする

SampleRules アセンブリをインストールする

新しい Visual Studio セッションを開始してデータベースプロジェクトを作成する

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その他のリソース

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WaitForDelayVisitor クラスを定義する

LocalizedExportCodeAnalysisRuleAttribute クラスを定義する

リソース ファイルと 3 つのリソース文字列を追加する

SampleConstants クラスを定義する

カスタム コード分析ルール クラスを作成する

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SampleRules アセンブリをインストールする

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