[發(fā)明專利]一種基于g核分解的軟件關鍵函數識別方法

有效

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• 申請日: 2019-01-14
• 公開（公告）號: CN109918129B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發(fā)明（設計）人: 潘偉豐;李浩;王家樂;姜波;柴春來
• 申請（專利權）人: 深圳市準數科技有限公司
• 主分類號: G06F8/77
• 分類號: G06F8/77
• 代理公司: 南通寧競智凡專利代理事務所(普通合伙) 32666
• 代理人: 孫珍珍

本發(fā)明公開了一種基于g核分解的軟件關鍵函數識別方法，包括以下步驟：將Java語言編寫的軟件在運行時的函數執(zhí)行過程抽象為函數依賴圖；基于函數依賴圖計算函數節(jié)點的g核數；以函數節(jié)點的g核數作為其重要性的度量指標進行降序排序，得到關鍵函數。本發(fā)明中函數依賴圖的構建是基于Java軟件在執(zhí)行時的動態(tài)分析構建的，代表了軟件中的函數及函數間的真實交互關系，比基于軟件源代碼的靜態(tài)分析方法更加準確，在一定程度上克服了基于靜態(tài)分析的關鍵元素識別方法模型不準確的問題。本發(fā)明彌補了現有技術鮮有涉及細粒度的關鍵函數識別的不足，對于提高軟件理解效率、軟件測試效率、代碼維護效率等具有重要意義。

技術領域

本發(fā)明涉及一種軟件關鍵函數識別方法，尤其涉及一種基于g核分解的軟件關鍵函數識別方法。

背景技術

計算機軟件已經深入我們生活的方方面面，成為我們生活不可或缺的一部分。軟件正在改變，并將持續(xù)改變我們的生活。人們對軟件的功能和性能需求越來越高，導致軟件的規(guī)模日益復雜，質量難以保證。當新的需求出現時，舊的軟件往往需要通過一定的維護工作，才能適應新的需求。然而，軟件的復雜性使得軟件的維護工作日益復雜，維護代價一直居高不下，占了軟件總費用的60％以上。要對舊的軟件進行維護，首要的問題是理解待維護的軟件。然而軟件的復雜性使得軟件的理解比較困難。因此，提供一種有效的技術來輔助維護人員對軟件的理解，進而簡化軟件的維護工作，降低維護費用是一項技術難題。

從軟件的關鍵元素(包、類、函數、屬性等)開始理解軟件是一種可行的方法。首先理解關鍵的元素，然后在理解與關鍵元素相關的元素，從而逐步理解整個軟件。為了識別軟件中的關鍵元素，人們提出了不同的方法：Zaidman等人構建了靜態(tài)類依賴圖，并使用HITS算法識別關鍵類。周毓明等人用類依賴圖抽象類粒度的軟件系統(tǒng)，并使用PageRank算法、HITS和介數中心性等方法識別關鍵類。姜淑娟等人構建了軟件的狀態(tài)轉換模型，進而通過計算狀態(tài)轉換樹節(jié)點的復雜度來識別關鍵類。潘偉豐等人構建了類粒度、包粒度的軟件結構圖，進而通過使用PageRank算法識別軟件中的關鍵類和關鍵包。盡管目前已經有一些軟件關鍵元素識別方面的工作，但是仍有如下不足：

(1)現有的工作主要集中于軟件代碼的靜態(tài)分析，缺少對軟件實際運行時的動態(tài)分析。靜態(tài)分析不需要運行軟件，僅僅依靠軟件源代碼，提取的元素間的關系實際上是一種“最壞”情況下的關系，可能包含多余的關系；動態(tài)分析需要運行軟件，收集軟件運行過程中的元素及元素間的關系，代表的是元素間的真實交互。動態(tài)分析比靜態(tài)分析更準確。

(2)現有工作主要是針對關鍵包、關鍵類的識別，缺少對關鍵函數的識別。

包和類是粒度比較大的軟件元素，而函數是相對細粒度的軟件元素。提出識別關鍵函數的技術可以彌補現有工作的不足，從而從粗粒度到細粒度，全方位的識別軟件關鍵元素，為軟件理解、軟件測試及軟件維護工作提供技術支持。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于針對現有技術的不足，提供了一種基于g核分解的軟件關鍵函數識別方法。

本發(fā)明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：一種基于g核分解的軟件關鍵函數識別方法，該方法包括以下步驟：

(1)將Java語言編寫的軟件在函數粒度抽象為函數依賴圖FG＝(N,D)，其中，N為軟件中的函數節(jié)點的集合；D＝{(f_i,f_j)}(f_i∈N,f_j∈N)是無向邊的集合，表示函數間的調用關系；每條邊將被賦予一個非負整數，作為函數調用關系的強度值。

(2)基于步驟(1)構建的FG計算函數節(jié)點i的g核數g(i)，作為節(jié)點相應函數的重要性值。

(3)基于步驟(2)所得的函數節(jié)點的g核數對函數節(jié)點進行降序排列，得到關鍵函數。