基于时态图的软件变更影响分析方法研究

发布时间：2020-03-26 08:16

【摘要】：软件开发过程包括需求分析、系统设计、编码和测试等多个阶段,而软件变更可以出现在软件开发的各个阶段中,当某一实体发生变更时,会直接或间接影响其他实体也发生变更。一个优秀的软件变更影响分析方法可以极大地降低软件开发成本,对于整个软件系统开发是非常重要的。本文通过分析当前软件变更影响分析方面的研究,总结出它们普遍存在的四大局限性,即范围局限、实体局限、联系局限以及时态局限,而后通过多种手段解决这些局限性,提出了一种基于时态图的软件变更影响分析方法。本文提出的方法是在联合范围上的分析方法,它涵盖了软件开发的全过程,它是基于数据库记录的过程级别的细粒度的动态变更影响分析。该方法站在基于规则的方法视角,建立了实体依赖图,可以很好的解决范围、实体以及联系局限;而后为了解决时态局限,将静态的实体依赖图升级为时态实体依赖图;在基本解决四大局限的情况下,本文又考虑到变更影响分析应该可以标识出实体受影响的程度,因此又在时态实体依赖图的基础之上,用权值标识程度,提出加权时态实体依赖图;最后为了模型和分析技术的持久性,为了能使得变更影响分析效率随着历史记录增加而越来越快速,引入多层网络的思想,提出拥有三层结构的变更影响分析模型。我们的模型不仅具备诸多便利条件,还可以对技术增加扩展内容,比如本文增加的影响程度计算。本文设计出相应的算法来实现变更影响分析模型,并以此为基础又设计出基于规则的影响传播追踪算法和影响程度计算算法。最后通过实验验证出算法的效果,以及时态图的优越性。
【图文】：

依赖图,示例,时态信息,实体

如果忽略表３．３中的所有时态信息，我们可以根据实体及其依赖关系构建的实逡逑体依赖图。这其中，为每个实体都创建一个对应的节点，为每组依赖关系都创建逡逑对应的关系边，边的方向与依赖关系的方向相同。最后得到的实体依赖图如图３．１逡逑所示。逡逑Ｅｓ＼邋ＲＥＦ邋Ｅｔ邋＜邋ＵＳＥ邋ｆ邋Ｅ２Ｘ逡逑＾逡逑ＣＯＴ逦ＲＥＦ逡逑ｘ逦Ｊｌ逡逑ｅ６邋）逦Ｅ７邋４邋ＵＳＥ邋？邋ｅ４逡逑，＼逦Ｙ逡逑ＣＯＴ逦ＵＳＥ邋Ｅｖｄ逦ＣＯＦ逡逑ｌ／逦＼｜逡逑（Ｖ：逦ＵＳＥ邋＾Ｅｓ）逡逑图３．邋１静态实体依赖图示例逡逑Ｆｉｇ．邋３．１邋Ｓａｍｐｌｅ邋ｏｆ邋Ｓｔａｔｉｃ邋Ｅｎｔｉｔｙ邋Ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｙ邋Ｇｒａｐｈ逡逑图３．１能够使我们为每个节点以及整体的图计算出许多不同的指标。例如，我逡逑们可以考虑用每个节点的中心性作为解释我们数据的一种机制。但是，我们指出逡逑这个表己经忽略了表３．３中所有可用的时态信息，例如实体自身的软件生命周期，逡逑－２１－逡逑

依赖图,时态,实体,示例

图３．２时态实体依赖图示例逡逑Ｆｉｇ．邋３．２邋Ｓａｍｐｌｅ邋ｏｆ邋Ｔｅｍｐｏｒａｌ邋Ｅｎｔｉｔｙ邋Ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｙ邋Ｇｒａｐｈ逡逑容易看出，时态实体依赖图（图３．２）相对静态实体依赖图（图３．１）来说有逡逑更多的关于表３．３中的实体依赖关系的信息，并且更具准确性。例如，在［〖６九４）中逡逑的某个时刻里，从Ｅ３出发的路径只有Ｅ３Ｅ８，而静态实体依赖图（图３．１）除了邋Ｅ３Ｅ８逡逑还多出了一条路径Ｅ３Ｅ７Ｅ８，这显然是不正确的，因为ｔ６时刻以后实体氏的软件生逡逑命周期以及￡疋７和Ｅ７Ｅ８两条边的有效时间已经结束，也就是说Ｅ３Ｅ７和Ｅ７Ｅ８这两逡逑条路径己经不存在了。逡逑３．３变更影响分析模型逡逑３．３．１加权时态实体依赖图逡逑以上构建的加权时态实体依赖图可以很好的处理各种局限问题，然而针对软逡逑件变更影响分析，我们不仅需要解决这些局限问题，还需要能够标识出实体受影逡逑响的情况，因此为了更好的进行变更影响分析，，我们需要在时态实体依赖图中为逡逑每条关系边加入相应的权值
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP311.52

【参考文献】