[發(fā)明專利]一種基于本體的設計模式識別方法

有效

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• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107368302B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設計）人: 李必信;熊壬浩;廖力;王璐璐;孔祥龍
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F8/74
• 分類號: G06F8/74
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 劉傳玉

本發(fā)明公開了一種基于本體的設計模式識別方法，主要用于軟件的逆向工程領域中設計模式的識別。設計模式提供了對軟件系統(tǒng)的子系統(tǒng)、組件或它們之間的關系進行改進的綱要，描繪了對彼此通信的組件進行組織的常見結構，可解決特定背景下的一般性設計問題。本發(fā)明使用描述邏輯進行設計模式的概念建模，并以此為依據(jù)，構造本體類和本體屬性。從源碼中自動化抽取本體實例之后，將目標系統(tǒng)抽象與設計模式抽象進行比對的過程，轉換為使用本體查詢語言進行本體推理的過程。依據(jù)描述邏輯構造本體查詢語句，并使用推理機進行推理。基于本體的設計模式識別，既有較強的表達能力，也能兼顧推理性能，提高了識別的準確度，使模式庫易于擴展和使用。

技術領域

本發(fā)明涉及軟件的逆向工程領域，尤其涉及一種基于本體的設計模式識別方法。

背景技術

設計模式提供了對軟件系統(tǒng)的子系統(tǒng)、組件或它們之間的關系進行改進的綱要，描繪了對彼此通信的組件進行組織的常見結構，可解決特定背景下的一般性設計問題。GoF(Gang of Four)將設計模式分為三類，即創(chuàng)建型、結構型和行為型，三者分別關注對象的創(chuàng)建、類或對象的組合以及類之間的交互。設計模式的識別對于提高軟件的可理解性和可維護性具有重要意義，是軟件重用以及軟件重構(Refactoring)的重要手段之一。

設計模式識別技術的研究得到了廣泛的關注，目前的識別技術通常將目標軟件系統(tǒng)的抽象表示和設計模式的抽象表示進行比對，進而抽取出目標軟件系統(tǒng)中的設計模式。因此目標系統(tǒng)及設計模式的抽象是技術問題的關鍵。對目標系統(tǒng)進行抽象時使用的信息可分為靜態(tài)信息和動態(tài)信息兩類，前者是指調用、委托和繼承等類之間的結構關聯(lián)，后者是指運行時對象之間的交互。如何提高識別精度、如何應對變體問題是當前研究面臨的兩大困境。為了提高識別的準確度，需要在信息抽象階段利用動態(tài)信息，同時使用精確的比對算法。為了應對變體問題，需要解決模式庫的可擴展性和可維護性問題。然而現(xiàn)有的設計模式識別方法精確度較低，模式庫的可擴展性和可維護性也不高。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是針對背景技術中所涉及到的缺陷，提供一種基于本體的設計模式識別方法，提高了設計模式識別的準確度，同時利用本體的可擴展性，增強了模式庫的可擴展性和可維護性。

本發(fā)明為解決上述技術問題采用以下技術方案。

一種基于本體的設計模式識別方法，將所有用于檢測的設計模式構成設計模式集合，對于設計模式集合中的每一種設計模式：

步驟1)，對該設計模式進行概念建模，并使用描述邏輯進行表示；

步驟2)，根據(jù)描述邏輯構造本體類和本體屬性，其中本體屬性包括對象屬性和值屬性；

步驟3)，依據(jù)步驟2)中構造的本體類和本體屬性，從需要進行設計模式識別的目標系統(tǒng)中抽取本體實例；

步驟4)，將步驟2)構造的本體類、本體屬性及步驟3)抽取的本體實例進行合成，構造完整的本體；

步驟5)，根據(jù)描述邏輯，選取本體查詢語言，構造本體查詢語句；

步驟6)，將步驟4)構造的本體以及步驟5)構造的本體查詢語句作為輸入，使用推理機進行推理，得到該設計模式的設計模式實例。

作為本發(fā)明一種基于本體的設計模式識別方法進一步的優(yōu)化方案，所述步驟2)中根據(jù)描述邏輯構造本體類和本體屬性的詳細步驟如下：

區(qū)分描述邏輯中的簡單概念和復雜概念，僅使用簡單概念構造本體類和本體屬性。

本發(fā)明采用以上技術方案與現(xiàn)有技術相比，具有以下技術效果：

1.使用本體進行概念建模，可以在較高的層次上對設計模式進行抽象，同時，概念的復用十分有利于借鑒、融合已有的研究成果；