设计原则导向的多目标优化软件重构
发布时间：2023-03-24 21:49
软件在生命周期中经常被修改或增强以满足不同的功能需求。随着演化的推进,软件设计会变得越来越复杂,维护成本也越来越高。运用软件重构技术可以通过改变软件内部结构来修复软件设计,降低维护成本。为了对开发人员在软件重构过程中提供支持,研究人员提出了许多重构方法,但大多数都只考虑细粒度(如类级别)的重构操作。然而,对于规模较大的面向对象软件,包对系统设计起着重要的作用。它作为基本组织单元,对类进行管理以降低系统的复杂度。包的设计质量直接关系到整个软件的设计质量,仅考虑细粒度的软件重构不足以显著提高包的设计质量。因此,如果能通过重构改进包的设计质量,则可以更加有效地提高软件质量。在已有的重构方法中,基于搜索的软件重构方法近几年在研究领域引起了很大的关注,包括单目标优化软件重构方法和多目标优化软件重构方法。近期研究指出,单目标优化方法不足以权衡有冲突的质量属性(如内聚性和耦合性),而多目标优化方法能够更好地解决重构问题。然而,当前已有的多目标优化重构方法所采用的目标均没有直接对设计原则的遵循程度进行量化。直觉上,软件越遵循设计原则,其软件质量越高。若该假设成立,则直接以设计原则度量作为优化目标更有可...
【文章页数】：142 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 选题背景
1.2 研究内容
1.3 主要贡献
1.4 论文结构
第二章 研究基础与现状
2.1 软件设计基本原则
2.2 软件度量研究现状
2.3 缺陷预测
2.3.1 缺陷预测的原理概述
2.3.2 不同粒度的缺陷预测
2.3.3 缺陷预测的建模方法
2.4 软件重构
2.4.1 软件重构概述
2.4.2 重构方法现状
2.4.3 重构工具介绍
2.5 本章小结
第三章 基于面向对象设计原则的软件质量实证研究
3.1 引言
3.2 度量介绍
3.2.1 设计原则度量
3.2.2 传统包级别度量
3.3 研究方法
3.3.1 研究问题描述
3.3.2 度量冗余分析方法
3.3.3 logistic回归建模方法
3.3.4 预测性能评价方法
3.4 实验设置
3.4.1 实验对象介绍
3.4.2 数据收集与处理
3.5 实验结果
3.5.1 度量间的冗余性
3.5.2 度量与缺陷的相关性
3.5.3 缺陷预测性能对比
3.6 讨论
3.6.1 模块化度量能提高预测有效性的原因
3.6.2 实验结果与以往工作对比
3.6.3 实验结果对开发可靠软件的意义
3.6.4 结论有效性的威胁
3.7 本章小结
第四章 基于高内聚低耦合设计原则的软件质量实证研究
4.1 引言
4.2 度量介绍
4.2.1 非上下文内聚性度量
4.2.2 上下文内聚性度量
4.2.3 度量计算实例描述
4.3 研究方法
4.3.1 研究问题描述
4.3.2 实验方法概述
4.3.3 预测性能评价方法
4.4 实验设置
4.4.1 实验对象介绍
4.4.2 数据收集与处理
4.5 实验结果
4.5.1 数据集统计分析
4.5.2 度量间的冗余性
4.5.3 度量与缺陷的相关性
4.5.4 单用预测有效性
4.5.5 组合预测有效性
4.6 讨论
4.7 本章小结
第五章 设计原则导向的包级别软件重构技术研究
5.1 引言
5.2 基础知识
5.3 方法概述
5.3.1 DP-MO-R方法框架
5.3.2 种群个体的改造
5.3.3 约束规则的定义
5.3.4 NSGA-Ⅱ遗传算法的应用
5.3.5 适应度的选取
5.4 实验设置
5.4.1 研究问题描述
5.4.2 实验对象介绍
5.4.3 遗传算法参数设置
5.4.4 DP-MO-R评价方法
5.5 实验结果
5.5.1 软件设计质量改进的显著性
5.5.2 对比实验结果
5.6 讨论
5.7 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 未来工作展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及科研成果
致谢
本文编号：3769912
【文章页数】：142 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 选题背景
1.2 研究内容
1.3 主要贡献
1.4 论文结构
第二章 研究基础与现状
2.1 软件设计基本原则
2.2 软件度量研究现状
2.3 缺陷预测
2.3.1 缺陷预测的原理概述
2.3.2 不同粒度的缺陷预测
2.3.3 缺陷预测的建模方法
2.4 软件重构
2.4.1 软件重构概述
2.4.2 重构方法现状
2.4.3 重构工具介绍
2.5 本章小结
第三章 基于面向对象设计原则的软件质量实证研究
3.1 引言
3.2 度量介绍
3.2.1 设计原则度量
3.2.2 传统包级别度量
3.3 研究方法
3.3.1 研究问题描述
3.3.2 度量冗余分析方法
3.3.3 logistic回归建模方法
3.3.4 预测性能评价方法
3.4 实验设置
3.4.1 实验对象介绍
3.4.2 数据收集与处理
3.5 实验结果
3.5.1 度量间的冗余性
3.5.2 度量与缺陷的相关性
3.5.3 缺陷预测性能对比
3.6 讨论
3.6.1 模块化度量能提高预测有效性的原因
3.6.2 实验结果与以往工作对比
3.6.3 实验结果对开发可靠软件的意义
3.6.4 结论有效性的威胁
3.7 本章小结
第四章 基于高内聚低耦合设计原则的软件质量实证研究
4.1 引言
4.2 度量介绍
4.2.1 非上下文内聚性度量
4.2.2 上下文内聚性度量
4.2.3 度量计算实例描述
4.3 研究方法
4.3.1 研究问题描述
4.3.2 实验方法概述
4.3.3 预测性能评价方法
4.4 实验设置
4.4.1 实验对象介绍
4.4.2 数据收集与处理
4.5 实验结果
4.5.1 数据集统计分析
4.5.2 度量间的冗余性
4.5.3 度量与缺陷的相关性
4.5.4 单用预测有效性
4.5.5 组合预测有效性
4.6 讨论
4.7 本章小结
第五章 设计原则导向的包级别软件重构技术研究
5.1 引言
5.2 基础知识
5.3 方法概述
5.3.1 DP-MO-R方法框架
5.3.2 种群个体的改造
5.3.3 约束规则的定义
5.3.4 NSGA-Ⅱ遗传算法的应用
5.3.5 适应度的选取
5.4 实验设置
5.4.1 研究问题描述
5.4.2 实验对象介绍
5.4.3 遗传算法参数设置
5.4.4 DP-MO-R评价方法
5.5 实验结果
5.5.1 软件设计质量改进的显著性
5.5.2 对比实验结果
5.6 讨论
5.7 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 未来工作展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及科研成果
致谢
本文编号：3769912
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