[發明專利]基于距離度量和統計分析結合的軟件故障定位系統及方法

有效

• 申請號: 201310132421.5
• 申請日: 2013-04-16
• 公開（公告）號: CN103268280A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 段振華;平永俠;田聰;張南;王小兵;羅玲
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.基于距離度量和統計計算結合的軟件故障定位系統及方法，包括目標軟件，其特征在于，所述系統包括：

總體輸入模塊，所述輸入模塊是用于向所述系統的總體輸入，包括當前失效路徑、測試路徑集以及程序源代碼。其中所述當前失效路徑通過實時地記錄所述目標軟件的執行路徑獲得，所述測試路徑通過實時記錄所述目標軟件的執行路徑和執行結果獲得，所述程序源代碼用于獲取所述目標軟件的靜態控制流信息，提高定位準確率。

基于距離度量的故障定位模塊，所述模塊用于計算所述目標軟件語句的可疑度和非可疑度，其中包括利用所述目標軟件的源代碼繪制DD圖，然后通過DD圖中的控制流關系計算系統無約束邊，再利用無約束邊的替換策略為所述當前失效路徑生成相似路徑集，其次采用路徑對比的方法，對比挑選的成功路徑集和失效路徑集中的路徑，并找出兩條路徑的分支點，最后計算得出可疑度值和非可疑度值。

基于統計分析的故障定位模塊，所述模塊用于計算所述目標軟件語句的可疑度，其中包括將所述總體輸入中的當前失效路徑和測試路徑集混合構成歷史路徑集，然后利用統計的方法，計算出歷史路徑集中每一條語句在失效路徑集中出現的頻率，最后計算得出可疑度值。

定位結果展示模塊，所述模塊用于展示所述目標軟件的故障定位結果圖，其中包括了綜合所述基于距離度量的故障定位模塊和所述基于統計分析的故障定位模塊所述獲得的可疑度值和非可疑度值，通過圖形化的方式將故障定位結果、DD圖以及生成的所述當前失效路徑的相似路徑集進行展示。

2.根據權利要求1所述的軟件故障定位系統，其特征在于，所述當前失效路徑和所述測試路徑集對于任意語言編寫的程序源代碼都能唯一地記錄其實際執行過程，所述測試路徑集中的每一條測試路徑包括路徑和執行結果，其中所述路徑是指當前本次運行的實際路徑，其格式與所述當前失效路徑的格式相同；所述執行結果是指當次執行是否成功，即當前運行的結果與預期結果是否一致。

3.根據權利要求1所述的軟件故障定位系統，其特征在于，通過替換無約束邊為當前失效路徑生成相似路徑集的過程以當前失效路徑中的無約束邊為基準，用戶可以選擇同時替換的無約束邊的條數。

4.根據權利要求1所述的軟件故障定位系統，其特征在于，所述定位結果展示可將可疑度值和非可疑度值用不同顏色條標識對應的代碼。

5.一種根據權利要求1的軟件故障定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）利用基于距離度量的故障定位模塊計算目標軟件語句的可疑度和非可疑度：

a.根據所述總體輸入模塊中程序源代碼為所述目標軟件繪制系統的DD圖；

b.根據所獲得的DD圖計算系統的無約束邊，所述無約束邊通過多次遍歷并約減DD圖所計算得出；

c.根據計算出的系統無約束邊和系統的DD圖為當前失效路徑生成相似路徑集；

d.在測試路徑集中查找相似路徑的執行結果組成相似測試路徑集，若測試路徑集中不存在相似路徑，則通過替代策略選擇其他的路徑代替相似路徑；

e.將所述相似測試路徑集按執行結果分為成功路徑集和失效路徑集；

f.分別針對兩種路徑集中的每兩條路徑，即成功路徑集和失效路徑集中的兩條路徑、成功路徑集中兩條不同的路徑以及失效路徑集中兩條不同的路徑進行路徑對比，找出兩條路徑出現不同是的分支語句；

g.根據公式計算語句的可疑度和非可疑度。

（2）利用基于統計分析的故障定位方法計算語句的可疑度：

a.提取所述目標軟件每一條原始測試路徑中的文件位置和行號等相關信息；

b.計算成功路徑與失效路徑的總數，以及一條語句在成功路徑集和失效路徑集中出現的頻率；

c.計算語句的可疑度。

（3）結合所述（1）和（2）故障定位的結果：

a.將（1）中步驟a計算得到的系統的DD圖用圖形顯示，同時支持邊和結點的拖拽及縮放效果；

b.將（1）中步驟c計算的當前失效路徑的相似路徑集展示出來，其中包括整體替換后的結果以及中間替換的結果；

c.將（1）和（2）中計算的語句的可疑度和非可疑度根據權值綜合起來，然后用不同顏色條覆蓋在源代碼上顯示，且具有提示效果，顯示實際的可疑度值或非可疑度值。