面向?qū)ο筌浖?dòng)態(tài)模型抽象與轉(zhuǎn)換技術(shù)研究.pdf

1、隨著軟件系統(tǒng)日益復(fù)雜和龐大，軟件開發(fā)、維護(hù)以及進(jìn)化的大部分工作和主要成本集中在對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的理解上。在軟件領(lǐng)域中，逆向工程的目標(biāo)是利用工程化的方法和技術(shù)分析軟件系統(tǒng)組件及其之間的相互關(guān)聯(lián)，并以另一種方式或更高抽象層次的形式來描述該系統(tǒng)。逆向工程是一種輔助程序理解的重要手段。 論文通過對(duì)逆向工程規(guī)范活動(dòng)的分析，以模型抽象為研究重點(diǎn)，結(jié)合面向?qū)ο筌浖到y(tǒng)固有的動(dòng)態(tài)特性，采用以動(dòng)態(tài)分析為主、靜態(tài)分析為輔的研究思路，提出了一組用于實(shí)現(xiàn)面向

2、對(duì)象軟件逆向工程中動(dòng)態(tài)模型抽取以及動(dòng)態(tài)模型轉(zhuǎn)換的機(jī)制和算法。這些機(jī)制和算法都已經(jīng)在逆向工程工具集XDRE(XiDian Reverse Engineering，西電逆向工程)中實(shí)現(xiàn)。為了驗(yàn)證算法的正確性、有效性以及相關(guān)綜合性能，本文對(duì)其還進(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究。作者研究工作的具體內(nèi)容如下： (1)為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)模型之間的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，首先分析了15ML序列圖和狀態(tài)圖之間的關(guān)系，說明在序列圖和狀態(tài)圖之間進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換是可行的。其次，對(duì)BK算

3、法的核心思想進(jìn)行了分析，并給出了BK算法與動(dòng)態(tài)模型轉(zhuǎn)換之間的聯(lián)系?；谏鲜龇治觯鶕?jù)動(dòng)態(tài)分析獲取的信息以及結(jié)合動(dòng)態(tài)模型轉(zhuǎn)換的特點(diǎn)，應(yīng)用BK算法從兩個(gè)不同的抽象層次(對(duì)象級(jí)和進(jìn)程級(jí))實(shí)現(xiàn)了由多個(gè)UML序列圖自動(dòng)合成狀態(tài)圖的工作，分別得到了對(duì)象級(jí)狀態(tài)圖和進(jìn)程級(jí)狀態(tài)圖。最后，通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了動(dòng)態(tài)模型自動(dòng)轉(zhuǎn)換算法的正確性和有效性；并對(duì)該算法的效率進(jìn)行了分析。 (2)提出了一種合并模式的匹配算法。由于合成的簡單狀態(tài)圖不能適應(yīng)復(fù)雜軟件系統(tǒng)

4、的要求，因此有必要對(duì)簡單狀態(tài)圖進(jìn)行進(jìn)一步地抽象。本文提出了一種根據(jù)用戶給定的合并模式對(duì)合成的簡單狀態(tài)圖進(jìn)行再抽象的方法。其主要思想是，用戶給定一種合并模式，在簡單狀態(tài)圖中尋找與這種模式相匹配的狀態(tài)和遷移，并將它們合并，從而進(jìn)一步提高合成的狀態(tài)圖的抽象層次。 (3)提出了一種基于XOR狀態(tài)的分層抽象簡單狀態(tài)圖的方法。在簡單狀態(tài)圖中引入層次概念，是增加狀態(tài)圖可理解程度的一種重要手段。通過對(duì)XOR狀態(tài)語義的分析，提出了一種尋找簡單狀態(tài)

5、圖中具有異或關(guān)系的狀態(tài)，從而形成超狀態(tài)的思想，以提高狀態(tài)圖的抽象層次，并給出了實(shí)現(xiàn)算法。 (4)給出了在簡單狀態(tài)圖中添加UML概念的方法。無論采用何種算法，所生成的狀態(tài)圖只能是實(shí)際系統(tǒng)的一個(gè)近似描述，而且并不完全符合UML的標(biāo)準(zhǔn)。通過對(duì)簡單狀態(tài)圖特性的分析，發(fā)現(xiàn)在包含兩種特殊子圖的情況下，可以添加UML概念，并給出了形成UML中的內(nèi)部動(dòng)作、進(jìn)入動(dòng)作、退出動(dòng)作和遷移上的動(dòng)作的規(guī)則和條件。 (5)提出了一種基于類中的非公有方