[發(fā)明專利]一種基于上下文的移動(dòng)應(yīng)用執(zhí)行序列約減方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111495962.5
• 申請(qǐng)日: 2021-12-09
• 公開（公告）號(hào): CN114138662A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮洋;郝蕊;周孟博;陳偉;黃澴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京慕測(cè)信息科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F11/36
• 分類號(hào): G06F11/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于上下文的移動(dòng)應(yīng)用執(zhí)行序列約減方法，其特征在于，針對(duì)安卓應(yīng)用出現(xiàn)異常或報(bào)錯(cuò)的執(zhí)行序列，首先，使用靜態(tài)分析技術(shù)，通過soot插樁生成可輸出log的應(yīng)用程序，通過數(shù)據(jù)流分析提取日志信息與原始執(zhí)行序列進(jìn)行匹配，用UI的變化特征輔助構(gòu)建過濾無用事件的reduce算法，對(duì)執(zhí)行序列進(jìn)行第一步的過濾，在此基礎(chǔ)上應(yīng)用程序切片技術(shù)，實(shí)現(xiàn)切片依賴關(guān)系的提取，對(duì)crash相應(yīng)序列進(jìn)行切片分析，從而生成必要事件的序列，在第二步縮減的生成樹算法的基礎(chǔ)上，利用必要事件去優(yōu)化縮減序列的長(zhǎng)度和順序，最終生成最小執(zhí)行序列；該方法包括下列步驟：

1）soot插樁，對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行靜態(tài)分析，指定特定的主包來消除一些其他類的方法調(diào)用的影響，對(duì)于所有的方法調(diào)用行InvokeStmt，在代碼行中添加log語句，其中tag為output，value包含java資源行號(hào)Java source line number、類名、方法名、Jimple的語句表示，若為方法回調(diào)則添加CALLBACK字段，插樁之后使用cmd命令自動(dòng)簽名應(yīng)用程序；

本步驟的目的是在應(yīng)用程序內(nèi)添加輸出語句，保存該方法的基本信息和方法間的依賴信息，為后續(xù)的第一步過濾提供數(shù)據(jù)支持，使得運(yùn)行執(zhí)行序列的時(shí)候完成與序列的對(duì)應(yīng)關(guān)系，無用事件即在執(zhí)行序列的運(yùn)行中不會(huì)對(duì)最后異常的狀態(tài)產(chǎn)生影響的事件，通過數(shù)據(jù)流的分析對(duì)無用事件的判定產(chǎn)生幫助；

2）序列過濾，在插樁后的應(yīng)用程序上運(yùn)行原始的執(zhí)行序列，通過線程抓取日志信息，與執(zhí)行序列同步輸出，若事件后跟隨沒有方法調(diào)用，且執(zhí)行事件前后頁面的xml信息未變化，則判定為無用事件，從而判定執(zhí)行序列包含哪些無用事件，保存數(shù)據(jù)usefulScripts，對(duì)無用事件進(jìn)行過濾，生成新的scripts日志和execute日志，在應(yīng)用程序上對(duì)新序列進(jìn)行執(zhí)行，若可以重現(xiàn)crash則表明第一步過濾成功；

3）程序切片，對(duì)程序進(jìn)行soot插樁之后，收集運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的具有特定標(biāo)簽的日志信息，構(gòu)建一個(gè)有效的PDG（程序依賴圖），該圖的構(gòu)建需要執(zhí)行一個(gè)運(yùn)行后的按需靜態(tài)分析，將范圍縮小到只在運(yùn)行期間執(zhí)行過的應(yīng)用程序部分，然后根據(jù)crash信息找到導(dǎo)致crash產(chǎn)生的程序語句，將該語句的執(zhí)行日志作為切片標(biāo)準(zhǔn)，之后分析應(yīng)用程序的日志信息并根據(jù)切片標(biāo)準(zhǔn)來生成特定的執(zhí)行PDG，PDG是通過向后探索依賴關(guān)系，逐步添加節(jié)點(diǎn)和邊逐步構(gòu)建的，其中PDG的依賴包括四個(gè)部分：同步和異步數(shù)據(jù)依賴、同步和異步控制依賴，最后根據(jù)腳本事件和PDG中的執(zhí)行語句日志的對(duì)應(yīng)關(guān)系來獲取對(duì)產(chǎn)生crash有影響的腳本序列；

4）生成樹約減，該步驟使用的是HDD算法（Hierarchical Delta Debugging），使用該算法之前需要根據(jù)GUI信息來構(gòu)成GUI狀態(tài)層次樹，該樹使用GUI狀態(tài)的層次關(guān)系來表示它們對(duì)應(yīng)的事件的層次關(guān)系，其中，節(jié)點(diǎn)由當(dāng)前的GUI狀態(tài)和需要執(zhí)行的事件構(gòu)成，邊則表示兩個(gè)GUI狀態(tài)之間的父子關(guān)系，之后使用HDD算法對(duì)層次樹進(jìn)行約減，每一次約減之后執(zhí)行約減的事件序列，根據(jù)是否產(chǎn)生crash來進(jìn)行下一步約減，算法約減完畢后獲取最終的事件序列。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于上下文的移動(dòng)應(yīng)用執(zhí)行序列約減方法，其特征在于，在步驟1）中，進(jìn)行soot插樁；對(duì)原始應(yīng)用程序進(jìn)行靜態(tài)分析，獲取Body里所有的units,一個(gè)Body對(duì)應(yīng)Java里一個(gè)方法的方法體，Unit代表里面的語句，將Unit強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為Stmt,Stmt為Jimple里每條語句的表示，針對(duì)每個(gè)語句行，獲取android.util.Log類，構(gòu)建toastUnits，在語句后插入Toast消息。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于上下文的移動(dòng)應(yīng)用執(zhí)行序列約減方法，其特征在于，在步驟2）中，進(jìn)行序列過濾；通過PrintStream創(chuàng)建日志輸入流，啟動(dòng)執(zhí)行序列并實(shí)時(shí)輸出到日志中，同時(shí)創(chuàng)建抓取logcat的線程，兩者使用同一個(gè)PrintStream，生成輸出日志，根據(jù)事件行與方法調(diào)用行之間的關(guān)系判定是否觸發(fā)方法調(diào)用，用數(shù)組記錄事件的名稱，同時(shí)記錄每次事件前后頁面xml信息的變化，對(duì)于xml未產(chǎn)生變化且未產(chǎn)生方法調(diào)用的事件，在原始序列中進(jìn)行過濾。