方面挖掘算法及其在程序理解中的應用研究.pdf

1、軟件維護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，維護工作的效率很大程度上依賴于技術人員對軟件的理解。程序理解技術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用。程序理解技術的主要過程包括：對軟件系統(tǒng)的程序信息進行抽取、建立理解模型，最終組織成符合人們理解習慣的形式展現(xiàn)出來。
　　 程序設計中的關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)的軟件設計方法本身的缺陷，導致遺產(chǎn)系統(tǒng)中的非核心關注點出現(xiàn)橫切現(xiàn)象，并進一步導致系統(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，維護難度增大。面向方面的軟件設計方法是在面向?qū)ο笤O計的基礎上提出的基于方面的開發(fā)概念。它通過對系統(tǒng)中的橫切關注點進行識別和挖掘，將相關橫切代碼重構成一種新的代碼結構--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、的橫切關注點，建立起候選的方面，為后續(xù)的方面重構的工作打下基礎。
　　 面向方面程序設計方法已經(jīng)得到了廣泛應用，而在對傳統(tǒng)的程序理解輔助工具進行分析后，我們發(fā)現(xiàn)這些工具對面向方面程序設計的支持不夠。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用在程序理解工作中，并對方面挖掘算法進行了改善。本文的主要工作如下：
　　 （1）研究了傳統(tǒng)的方面挖掘算法，對它們進行分析和比較，提出了一種改進的方面挖掘算法--結合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算法上進行了改進。并以實例驗證的方式證明了其在挖掘時間和挖掘結果上相比傳統(tǒng)的算法有了一定的提高。
　　 （2）設計開發(fā)了一個面向方面的程序理解信息抽取系統(tǒng)。首先，本文在綜合認知理論的研究基礎上提出了系統(tǒng)的功能需求。除了進行傳統(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)進行了性能上的分析也證明了本