面向需求及設計的逆向工程關鍵技術研究.pdf

1、隨著軟件系統(tǒng)規(guī)模的擴大和復雜程度的增加，軟件維護成本也隨之增長，針對遺產(chǎn)系統(tǒng)進行有效的維護和改善變得越來越重要。由于在遺產(chǎn)系統(tǒng)的維護過程中，往往存在需求和設計文檔過期或缺失的現(xiàn)象，因此，需要提取和分析代碼的實現(xiàn)，恢復出需求和設計的信息幫助進行程序理解和維護，進而開展代碼和設計等方面的重構工作。從逆向分析中獲取的信息，對分析軟件需求特征是否在后續(xù)的設計和開發(fā)中得到實現(xiàn)（特征定位）、恢復出的現(xiàn)有的結構模式（如設計模式）以及識別代碼重復模式（

2、如克隆代碼）等方面都有很大幫助，恢復的信息也可以用于新開發(fā)系統(tǒng)的設計復用和現(xiàn)有系統(tǒng)的結構改進等方面。
　　近年來國內(nèi)外對逆向工程的研究仍然屬于一個未充分發(fā)展的領域。在現(xiàn)有的軟件需求逆向恢復中，方法一般都只是單純地借助于語法信息，包括文檔結構信息以及程序中的面向?qū)ο笳Z法結構、調(diào)用關系、數(shù)據(jù)訪問關系等。往往忽略了文檔及代碼文本中的語義信息，特別是代碼及文檔中標識符、關鍵字等命名信息;在進行設計和架構的逆向分析中，方法也多集中在研究靜態(tài)

3、的語法結構方面，而忽略了軟件的動態(tài)交互特性，從而在很大程度上影響了需求信息逆向恢復的完整性和正確性。本文的研究試圖彌補上述研究方面存在的不足。主要工作包括:
　　結合代碼的靜態(tài)分析和動態(tài)跟蹤技術，采用形式化概念分析的方法對代碼進行聚類獲得候選的需求特征。利用潛在主題提取技術從代碼中聚類標識符的語義，并應用特征定位和特征識別的組合方法來提高查詢的準確度。
　　結合系統(tǒng)的靜態(tài)視圖和動態(tài)交互信息進行設計模式的識別，采用本體模型進行

4、設計模式的恢復工作，通過代碼分析收集模式規(guī)則，將代碼映射到本體實例，并通過動態(tài)分析檢驗是否候選模式的實際行為符合其實例化的模式定義。采用對標識符系列進行順序模式挖掘的方法，挖掘重復代碼的模式，即所謂的克隆代碼。并在開發(fā)的算法工具中設置規(guī)則過濾，有效的提高了識別克隆代碼的準確程度。
　　從動態(tài)軌跡挖掘出的關聯(lián)規(guī)則幫助恢復系統(tǒng)結構的方法。通過收集運行時事件，對形成的矩陣進行聚類和關聯(lián)規(guī)則挖掘，由聚類得到最初的結構，根據(jù)獲得的強關聯(lián)規(guī)則