一种基于图结构的Java代码存取方法

发布时间：2017-06-08 05:03

  本文关键词：一种基于图结构的Java代码存取方法，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着互联网的普及与流行,以及“开放共享”观念的深入人心,越来越多的人愿意在互联网上分享他们的代码。目前,互联网上的开源代码量正以指数规模增长,如果这些代码能被很好地利用,软件工程的很多领域将会因此受益。然而,目前主流的代码库都是以文本方式存放代码,忽略了代码的内部结构,查找代码的方式也仅仅局限于关键字搜索,这不足以使用户充分理解这些代码。代码查询是帮助理解代码的一种有效方法。代码查询技术通常包括三个步骤：信息抽取、查询、以及结果显示。本文提出了一种新的代码存储方法,这种方法以图为基本结构,存储于图数据库Neo4j中,并适用于目前非常主流的Java语言程序。本文主要关注于代码查询的信息抽取步骤,同时本文也涉及部分与查询和结果显示相关的内容。本文方法保证了足够细的代码存储粒度,结合Neo4j提供的查询语言Cypher,用户可以方便地设计并实现查询算法。本文的主要贡献如下：本文设计了一种针对Java语言程序的基本存储模式。这个存储模式以语法树为基础；为类型、方法、变量引入全局唯一的键节点,解决了同名问题；合并冗余图节点,缩小了图数据的规模。同时,本文还提出了一种增量式的扩展存储模式的方法,并实现了几种常用的扩展：调用、范化实现、关联。本文提供了一系列原型工具来支持对Java代码的存储和查询。本文实现了代码存储插件。它支持自动化的Java代码向基本存储模式的转换。同时,这个工具还支持对基本存储模式的相关扩展。本文还实现了数据库查询及显示插件。查询插件的主要功能是提供Cypher语言的编辑环境。显示插件的主要功能是支持图形化的查询结果显示。本文对九个大规模开源Java工程进行了实验,并评估了Neo4j数据库的代码存储能力、以及代码转换为基本存储模式后需要的存储空间。本文还给出了几个实际查询的示例来说明本文工作的广泛应用场景,包括度量指标的计算、目标类型的查找、以及工程中的循环调用情况。
【关键词】：Neo4j 代码存储 代码查询 开源 Java
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP312.2
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-14
• 第一章 绪论14-20
• 1.1 研究背景与动机14-15
• 1.2 本文工作15-17
• 1.3 论文结构安排17-20
• 第二章 背景与相关工作20-32
• 2.1 代码查询技术20-24
• 2.1.1 信息抽取20-22
• 2.1.2 查询22-24
• 2.2 Neo4j数据库24-27
• 2.2.1 图数据24-26
• 2.2.2 Cypher26-27
• 2.3 Eclipse插件与Eclipse JDT27-30
• 2.3.1 Eclipse插件27-28
• 2.3.2 Eclipse JDT28-30
• 2.4 本章小节30-32
• 第三章 基本存储模式与存储模式扩展32-46
• 3.1 基本存储模式32-40
• 3.1.1 语法树33-35
• 3.1.2 键值的引入35-37
• 3.1.3 图节点的合并37-40
• 3.2 存储模式扩展40-45
• 3.2.1 调用关系41-42
• 3.2.2 范化实现关联42-45
• 3.3 本章小节45-46
• 第四章 Java代码存取方法的实现46-58
• 4.1 语法树向基本存储模式的转换46-52
• 4.1.1 语法树遍历框架46-47
• 4.1.2 图节点存储47-50
• 4.1.3 工程存储50-52
• 4.2 查询语句实现的存储模式扩展52-54
• 4.3 查询语言54-56
• 4.4 本章小结56-58
• 第五章 工具平台与实验评估58-70
• 5.1 工具平台58-59
• 5.2 工具演示59-62
• 5.2.1 代码存储插件59-61
• 5.2.2 代码查询和结果显示插件61-62
• 5.3 实验评估62-69
• 5.3.1 实验对象62-63
• 5.3.2 Neo4j数据库的存储能力评估63-66
• 5.3.3 存储空间消耗评估66-69
• 5.4 本章总结69-70
• 第六章 实例应用70-76
• 6.1 度量指标计算70-72
• 6.1.1 继承深度计算70-71
• 6.1.2 直接子类数计算71-72
• 6.2 实例2：所有只有static final属性的类或接口72-73
• 6.3 实例3：循环调用73-75
• 6.4 本章小节75-76
• 第七章 总结与展望76-78
• 7.1 总结76
• 7.2 展望76-78
• 参考文献78-84
• 附录84-92
• 攻读硕士学位期间的科研成果92-94
• 致谢94-95

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本文编号：431411