面向需求及設(shè)計(jì)的逆向工程關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著軟件系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大和復(fù)雜程度的增加，軟件維護(hù)成本也隨之增長(zhǎng)，針對(duì)遺產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行有效的維護(hù)和改善變得越來(lái)越重要。由于在遺產(chǎn)系統(tǒng)的維護(hù)過(guò)程中，往往存在需求和設(shè)計(jì)文檔過(guò)期或缺失的現(xiàn)象，因此，需要提取和分析代碼的實(shí)現(xiàn)，恢復(fù)出需求和設(shè)計(jì)的信息幫助進(jìn)行程序理解和維護(hù)，進(jìn)而開(kāi)展代碼和設(shè)計(jì)等方面的重構(gòu)工作。從逆向分析中獲取的信息，對(duì)分析軟件需求特征是否在后續(xù)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)中得到實(shí)現(xiàn)（特征定位）、恢復(fù)出的現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)模式（如設(shè)計(jì)模式）以及識(shí)別代碼重復(fù)模式（

2、如克隆代碼）等方面都有很大幫助，恢復(fù)的信息也可以用于新開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)復(fù)用和現(xiàn)有系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)等方面。
　　近年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)逆向工程的研究仍然屬于一個(gè)未充分發(fā)展的領(lǐng)域。在現(xiàn)有的軟件需求逆向恢復(fù)中，方法一般都只是單純地借助于語(yǔ)法信息，包括文檔結(jié)構(gòu)信息以及程序中的面向?qū)ο笳Z(yǔ)法結(jié)構(gòu)、調(diào)用關(guān)系、數(shù)據(jù)訪問(wèn)關(guān)系等。往往忽略了文檔及代碼文本中的語(yǔ)義信息，特別是代碼及文檔中標(biāo)識(shí)符、關(guān)鍵字等命名信息;在進(jìn)行設(shè)計(jì)和架構(gòu)的逆向分析中，方法也多集中在研究靜態(tài)

3、的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)方面，而忽略了軟件的動(dòng)態(tài)交互特性，從而在很大程度上影響了需求信息逆向恢復(fù)的完整性和正確性。本文的研究試圖彌補(bǔ)上述研究方面存在的不足。主要工作包括:
　　結(jié)合代碼的靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)跟蹤技術(shù)，采用形式化概念分析的方法對(duì)代碼進(jìn)行聚類(lèi)獲得候選的需求特征。利用潛在主題提取技術(shù)從代碼中聚類(lèi)標(biāo)識(shí)符的語(yǔ)義，并應(yīng)用特征定位和特征識(shí)別的組合方法來(lái)提高查詢的準(zhǔn)確度。
　　結(jié)合系統(tǒng)的靜態(tài)視圖和動(dòng)態(tài)交互信息進(jìn)行設(shè)計(jì)模式的識(shí)別，采用本體模型進(jìn)行

4、設(shè)計(jì)模式的恢復(fù)工作，通過(guò)代碼分析收集模式規(guī)則，將代碼映射到本體實(shí)例，并通過(guò)動(dòng)態(tài)分析檢驗(yàn)是否候選模式的實(shí)際行為符合其實(shí)例化的模式定義。采用對(duì)標(biāo)識(shí)符系列進(jìn)行順序模式挖掘的方法，挖掘重復(fù)代碼的模式，即所謂的克隆代碼。并在開(kāi)發(fā)的算法工具中設(shè)置規(guī)則過(guò)濾，有效的提高了識(shí)別克隆代碼的準(zhǔn)確程度。
　　從動(dòng)態(tài)軌跡挖掘出的關(guān)聯(lián)規(guī)則幫助恢復(fù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方法。通過(guò)收集運(yùn)行時(shí)事件，對(duì)形成的矩陣進(jìn)行聚類(lèi)和關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘，由聚類(lèi)得到最初的結(jié)構(gòu)，根據(jù)獲得的強(qiáng)關(guān)聯(lián)規(guī)則