針對(duì)程序員行為跟蹤和分析的研究.pdf

1、軟件工程是一種以人為中心的活動(dòng)，因此人的因素對(duì)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的效率和產(chǎn)出都有著極為重要的影響，其中程序員是軟件工程中最為核心的參與人員。程序員是一種典型的知識(shí)工作者，他們的工作包括在不同的應(yīng)用之間生產(chǎn)、轉(zhuǎn)移和消費(fèi)大量的不同種類的信息，因此程序員有很多的信息需求從而使他們的行為變得更加復(fù)雜。通過(guò)理解程序員行為，研究者可以提出更好的程序編寫(xiě)規(guī)范、項(xiàng)目管理方法以及軟件工具來(lái)支持程序員的工作，從而提高程序員的工作效率。
　　近些年軟件工程的

2、研究者們?cè)絹?lái)越關(guān)注人行為的研究，例如已經(jīng)有很多軟件工程的研討會(huì)和學(xué)術(shù)會(huì)議（如CHASE、VL/HCC）專注于人和人社會(huì)關(guān)系方面的研究。這些研究的目的包括調(diào)查程序員的能力、程序員在軟件開(kāi)發(fā)和維護(hù)過(guò)程中的信息需求、程序員如何合作以及如何提高程序員效率等。在這些軟件工程的研究中，通常會(huì)采用很多的數(shù)據(jù)追蹤和收集方法，比如采訪、問(wèn)卷、觀察、出聲思考、插裝等。
　　在程序員行為研究中有兩種技術(shù)被廣泛地用來(lái)收集數(shù)據(jù):截屏錄像和插裝。截屏錄像是一

3、種通用而且容易部署的方法，但是分析截屏錄像數(shù)據(jù)需要大量的時(shí)間和人力;而插裝一個(gè)軟件可以自動(dòng)化地記錄一個(gè)應(yīng)用中的用戶交互數(shù)據(jù)，但是插裝當(dāng)前很多的應(yīng)用軟件都比較復(fù)雜，而且程序員在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中會(huì)使用多個(gè)軟件（如IDE、瀏覽器等），插裝所有的軟件需要相當(dāng)大的代價(jià)。
　　針對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題，本文提出了相應(yīng)的方法并實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)工具:scvRipper和ActivitySpace。利用這兩個(gè)工具收集到的數(shù)據(jù)，本文同時(shí)還做了一些程序員行為的分析。具體

4、的，本文的主要貢獻(xiàn)有以下部分:
　　1.本文提出了一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)可以自動(dòng)化地從截屏錄像中抽取出時(shí)間序列的程序員交互數(shù)據(jù)的方法，并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)截屏錄像挖取工具scvRipper。利用29個(gè)小時(shí)的截屏錄像數(shù)據(jù)，本文評(píng)估了scvRipper的可用性、有效性和性能。
　　2.利用scvRipper從29個(gè)小時(shí)截屏錄像數(shù)據(jù)中抽取的時(shí)間序列交互數(shù)據(jù)，本文做了一個(gè)程序員在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中網(wǎng)上搜索行為的細(xì)粒度定量分析，同時(shí)這個(gè)定量分析也

5、證明了scvRipper的可用性。利用同樣的數(shù)據(jù)，本文還提出了一種基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的方法BPMiner，它可以從scvRipper挖取的截屏錄像數(shù)據(jù)中分析出程序員行為模式。
　　3.本文基于操作系統(tǒng)(OS)層面的插裝方法來(lái)跟蹤和收集程序員與應(yīng)用交互時(shí)的鼠標(biāo)和鍵盤事件，從而追蹤程序員在各個(gè)不同應(yīng)用中的活動(dòng)，并且不需要對(duì)所有軟件進(jìn)行插裝。本文通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)做了進(jìn)一步地抽象和分析，并提供了一些情景式的和語(yǔ)義的UI來(lái)幫助程序員搜索跨應(yīng)用的

6、相關(guān)信息，這個(gè)工具稱之為ActivitySpace。同時(shí)本文設(shè)計(jì)了一個(gè)評(píng)估ActivitySpace的案例研究，從8個(gè)參與者中搜集了417個(gè)小時(shí)的有效活動(dòng)數(shù)據(jù)。利用這些數(shù)據(jù)，本文分析了軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的信息碎片問(wèn)題以及評(píng)估了ActivitySpace的有效性。
　　4.與以前規(guī)模較小并且在控制的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下進(jìn)行的程序理解行為研究相比，本文利用ActivitySpace，做了一個(gè)在實(shí)際的開(kāi)發(fā)環(huán)境中大規(guī)模的關(guān)于程序理解行為的探索性研究。本