方面挖掘算法及其在程序理解中的應(yīng)用研究.pdf

1、軟件維護(hù)活動是軟件生命周期中時間跨度最長的一個階段，在軟件開發(fā)過程中變得越來越重要。其中，維護(hù)工作的效率很大程度上依賴于技術(shù)人員對軟件的理解。程序理解技術(shù)是通過計算機自動實現(xiàn)對軟件系統(tǒng)的輔助理解，在軟件逆工程、軟件分析等多方面得到了廣泛應(yīng)用。程序理解技術(shù)的主要過程包括：對軟件系統(tǒng)的程序信息進(jìn)行抽取、建立理解模型，最終組織成符合人們理解習(xí)慣的形式展現(xiàn)出來。
　　 程序設(shè)計中的關(guān)注點是指軟件工程中有實現(xiàn)意義的、可描述的、可管理的軟件

2、組成部分，也即是說它們是軟件系統(tǒng)中各種功能實現(xiàn)的最小組成部分。由于傳統(tǒng)的軟件設(shè)計方法本身的缺陷，導(dǎo)致遺產(chǎn)系統(tǒng)中的非核心關(guān)注點出現(xiàn)橫切現(xiàn)象，并進(jìn)一步導(dǎo)致系統(tǒng)代碼的交織和散布，使得系統(tǒng)的模塊化程度和可理解性降低，維護(hù)難度增大。面向方面的軟件設(shè)計方法是在面向?qū)ο笤O(shè)計的基礎(chǔ)上提出的基于方面的開發(fā)概念。它通過對系統(tǒng)中的橫切關(guān)注點進(jìn)行識別和挖掘，將相關(guān)橫切代碼重構(gòu)成一種新的代碼結(jié)構(gòu)--方面。方面挖掘是其中的重點工作，主要過程是分析、計算和挖掘系統(tǒng)中

3、的橫切關(guān)注點，建立起候選的方面，為后續(xù)的方面重構(gòu)的工作打下基礎(chǔ)。
　　 面向方面程序設(shè)計方法已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，而在對傳統(tǒng)的程序理解輔助工具進(jìn)行分析后，我們發(fā)現(xiàn)這些工具對面向方面程序設(shè)計的支持不夠。因此，本文提出了將方面挖掘作為程序理解中信息抽取的一部分應(yīng)用在程序理解工作中，并對方面挖掘算法進(jìn)行了改善。本文的主要工作如下：
　　 （1）研究了傳統(tǒng)的方面挖掘算法，對它們進(jìn)行分析和比較，提出了一種改進(jìn)的方面挖掘算法--結(jié)合F

4、an-in分析和克隆探測的方面挖掘算法。其中，克隆探測算法是在傳統(tǒng)的PDG算法上進(jìn)行了改進(jìn)。并以實例驗證的方式證明了其在挖掘時間和挖掘結(jié)果上相比傳統(tǒng)的算法有了一定的提高。
　　 （2）設(shè)計開發(fā)了一個面向方面的程序理解信息抽取系統(tǒng)。首先，本文在綜合認(rèn)知理論的研究基礎(chǔ)上提出了系統(tǒng)的功能需求。除了進(jìn)行傳統(tǒng)的程序靜態(tài)分析以外，方面挖掘作為信息抽取的一部分，其結(jié)果也在這個系統(tǒng)中以圖形化的方式展現(xiàn)給用戶。對此系統(tǒng)進(jìn)行了性能上的分析也證明了本