基于程序切片的重構(gòu)識別、實(shí)施、驗(yàn)證.pdf

1、重構(gòu)是指在不改變軟件外部行為的前提下，以提高軟件內(nèi)部質(zhì)量為目的，對軟件實(shí)施更改的一種技術(shù)[1]。重構(gòu)主要包含識別、實(shí)施和驗(yàn)證三個階段。目前，存在很多技術(shù)分別支持重構(gòu)的各個階段：對于識別階段，主要依靠手動方法，這樣不但效率低，而且正確性不高；對于實(shí)施階段，已經(jīng)提出一系列技術(shù)（如圖轉(zhuǎn)換，程序切片和概念分析等技術(shù)），能夠把不健康的程序結(jié)構(gòu)更改成結(jié)構(gòu)健壯的模式，并研發(fā)出大量的自動化重構(gòu)工具；對于驗(yàn)證階段，由于對行為的定義沒有達(dá)成統(tǒng)一，所以至今沒

2、有一種有效的方法能夠完全證明重構(gòu)是否改變程序的外部行為。
　　 鑒于上述問題，制約重構(gòu)發(fā)展的本質(zhì)原因是缺少統(tǒng)一的方法對整個重構(gòu)過程進(jìn)行系統(tǒng)的研究。本文提出一種基于程序切片的形式化方法對重構(gòu)識別、實(shí)施和驗(yàn)證階段進(jìn)行統(tǒng)一的研究。這種形式化方法以圖轉(zhuǎn)換技術(shù)為基礎(chǔ)，把程序通過圖的方式描述出來，把重構(gòu)等價成圖轉(zhuǎn)換中的產(chǎn)生式，并為每條產(chǎn)生式設(shè)定一些應(yīng)用限制條件來保證程序的行為。在識別階段，基于程序依賴圖定義一種度量函數(shù)來計算元素間的控制關(guān)系

3、，根據(jù)度量結(jié)果識別元素間不合理的耦合關(guān)系，從而自動識別程序中的壞味道[1]。在實(shí)施階段，通過向圖中的節(jié)點(diǎn)和邊中加入類型信息，把程序依賴圖擴(kuò)展為標(biāo)簽圖[2]，使其包含重構(gòu)實(shí)施過程所需的必要信息；在重構(gòu)和圖轉(zhuǎn)換之間建立起等價關(guān)系，從而使重構(gòu)按照合理的方式自動實(shí)施。在驗(yàn)證階段，為保證重構(gòu)的正確性，預(yù)先為重構(gòu)產(chǎn)生式定義一些前置條件，使得能夠滿足條件的程序才能被重構(gòu)，且保持程序的正確性；在保證重構(gòu)正確性的前提下，通過驗(yàn)證重構(gòu)產(chǎn)生式的實(shí)施是否影響圖