Java程序及對象關(guān)系的動態(tài)可視技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、Java虛擬機(jī)是影響Java程序設(shè)計(jì)語言的有效實(shí)現(xiàn)和關(guān)鍵軟件系統(tǒng)之一。由于其運(yùn)行過程比較封閉和抽象，極大地影響了Java程序的調(diào)試效率和成本，使得Java程序員不能直觀地動態(tài)觀察和分析程序的運(yùn)行流程以及對象之間的邏輯關(guān)系，所以產(chǎn)生了將其與可視化技術(shù)結(jié)合起來，研發(fā)Java可視虛擬機(jī)的需求。 本文在分析現(xiàn)有Java虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)方案與可視化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出了研制一個Java可視虛擬機(jī)JVVM的設(shè)計(jì)方案，并作為一個關(guān)鍵部分集成在

2、Java可視集成開發(fā)環(huán)境AnyviewJ中。JVVM利用Java語言本身的特點(diǎn)解決了JavaAPI的調(diào)用、對象創(chuàng)建等技術(shù)難點(diǎn)。 JVVM能夠?qū)avac編譯器所生成的JavaClass文件正確裝載并運(yùn)行。在程序運(yùn)行過程中，JVVM能夠?qū)Τ绦蜻\(yùn)行過程中的各線程狀態(tài)進(jìn)行可視化監(jiān)控，并且對堆、線程內(nèi)的方法棧和操作數(shù)棧等內(nèi)存區(qū)域的變化情況直觀地表示出來。與此同時，JVVM還提供了基本的可視化Debug功能，能夠單步、斷點(diǎn)和連續(xù)執(zhí)行Jav

3、a程序，使用戶能夠動態(tài)觀察和分析程序的執(zhí)行流程。 在JVVM基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了程序的可視化白盒測試。在程序運(yùn)行過程中，JVVM能夠識別程序中使用到的各種變量，并能夠監(jiān)控程序的運(yùn)行狀態(tài)。在該模塊中，首先進(jìn)行受測程序的結(jié)構(gòu)分析，并且使用“廣義表”數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表示。基于廣義表能夠?qū)⒊绦蚪Y(jié)構(gòu)采用流程圖的方式表示出來。生成程序的測試路徑和測試用例后，該模塊能夠在流程圖中同步演示測試路徑的執(zhí)行過程，比較執(zhí)行結(jié)果，完成白盒測試的基本流程。 在

4、JVVM基礎(chǔ)上還實(shí)現(xiàn)了典型對象關(guān)系的可視化。對象關(guān)系的可視化能夠幫助程序員直接觀察數(shù)據(jù)之間的動態(tài)關(guān)系，提高調(diào)試效率。首先采用索引數(shù)組將對象按類別組織起來，然后匹配現(xiàn)有的對象關(guān)系模式或者根據(jù)用戶指定的對象關(guān)系模式，采用圖形繪制方式表達(dá)對象關(guān)系。在程序的執(zhí)行過程中，還能夠根據(jù)程序執(zhí)行情況對對象關(guān)系進(jìn)行同步更新顯示，方便程序的調(diào)試。 本文的內(nèi)容組織如下：第一章介紹可視化編程技術(shù)的背景與現(xiàn)狀，以及現(xiàn)有的集成開發(fā)環(huán)境在程序調(diào)試方面的特點(diǎn)，