基于快速搜索序列和行為模板的結(jié)構(gòu)型設(shè)計模式挖掘.pdf

1、設(shè)計模式被廣泛用于解決軟件設(shè)計和開發(fā)過程中反復(fù)出現(xiàn)的設(shè)計問題。設(shè)計模式在軟件源碼中的使用信息（即設(shè)計模式實例）能夠在較大程度上反映軟件系統(tǒng)的設(shè)計思路。準(zhǔn)確地從軟件源碼中識別和挖掘設(shè)計模式實例能夠幫助軟件開發(fā)和維護(hù)人員快速理解軟件系統(tǒng)的原始設(shè)計和實現(xiàn)，從而對軟件系統(tǒng)的維護(hù)、升級更新和二次開發(fā)等工作提供方便。
　　近些年來軟件工程領(lǐng)域提出了多種自動化或半自動化地挖掘設(shè)計模式實例的方法。其中部分方法將設(shè)計模式和軟件源碼轉(zhuǎn)化為某種特定的圖

2、的形式，然后通過挖掘同構(gòu)子圖的方式挖掘設(shè)計模式實例。然而，由于同構(gòu)子圖挖掘問題是一個NP完全問題，這些方法的執(zhí)行效率通常較低。
　　為了有效解決基于子圖同構(gòu)的設(shè)計模式挖掘方法的效率低下問題，本文提出了一種高效的基于快速搜索序列和行為模板的結(jié)構(gòu)型設(shè)計模式挖掘方法。該方法首先將設(shè)計模式和軟件源碼轉(zhuǎn)化為一種帶權(quán)有向圖，即類關(guān)系圖，然后從軟件源碼的類關(guān)系圖中找出所有與設(shè)計模式的類關(guān)系圖相同構(gòu)的子圖，每個子圖的頂點所表示的類組成了一個候選設(shè)

3、計模式實例。在挖掘過程中，本文方法為每種設(shè)計模式構(gòu)建了一個快速搜索序列，該快速搜索序列描述了設(shè)計模式的結(jié)構(gòu)信息并指定了一個高效的搜索設(shè)計模式角色的次序，從而大大減少了挖掘過程的搜索空間。此外，本文為每種設(shè)計模式制定了一個特定的行為模板，用于過濾候選實例集合中不滿足行為特征的錯誤實例，進(jìn)一步提高了本文方法的準(zhǔn)確率。最后，本文選取4個常用的開源軟件系統(tǒng)進(jìn)行驗證實驗。實驗結(jié)果表明，針對本文制定的結(jié)果基準(zhǔn)，該方法不僅能夠達(dá)到100％的召回率和相