一種采用聚類方式進(jìn)行軟件重構(gòu)的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種采用聚類方式進(jìn)行軟件重構(gòu)的方法，屬于軟件工程【技術(shù)領(lǐng)域】，包括：形成語(yǔ)法規(guī)則庫(kù)；建立領(lǐng)域規(guī)則庫(kù)；讀取軟件的源代碼信息；對(duì)源代碼信息進(jìn)行解析；在領(lǐng)域規(guī)則下，對(duì)源代碼信息中的冗余信息進(jìn)行過濾；建立包含程序?qū)嶓w及其描述的事實(shí)庫(kù)，確定程序?qū)嶓w之間相似度；采集聚類分析方法進(jìn)行實(shí)體分析，將關(guān)聯(lián)系數(shù)高于閾值的程序?qū)嶓w聚類到一個(gè)簇中，每一個(gè)簇形成一個(gè)新的軟件模塊，通過對(duì)軟件模塊的重新劃分完成軟件重構(gòu)；可以根據(jù)需要對(duì)領(lǐng)域規(guī)則庫(kù)進(jìn)行調(diào)整，重新進(jìn)行軟件重構(gòu)。本發(fā)明采用聚類方式進(jìn)行軟件重構(gòu)，將系統(tǒng)的模塊進(jìn)行重新構(gòu)建后代碼將具有良好的可重用性；每個(gè)模塊內(nèi)程序?qū)嶓w相關(guān)度較高，解決代碼分散和混亂問題。
【專利說明】一種采用聚類方式進(jìn)行軟件重構(gòu)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于軟件工程【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種采用聚類方式進(jìn)行軟件重構(gòu)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]重構(gòu)是一個(gè)程序轉(zhuǎn)換的過程，該過程改進(jìn)了軟件需求的實(shí)現(xiàn)，且保持程序行為不變。軟件在其生命周期內(nèi)，不可避免的發(fā)生變化，這些變化可能是用戶需求的改變，也可能為了糾正軟件本身的錯(cuò)誤。為了降低軟件的維護(hù)成本，延長(zhǎng)其使用壽命，軟件維護(hù)人員經(jīng)常面臨軟件重構(gòu)的問題。但隨著軟件系統(tǒng)的規(guī)模和復(fù)雜度增加，系統(tǒng)各個(gè)功能模塊之間的相互影響變得更加復(fù)雜。特別是那些缺少文檔的遺留系統(tǒng)，如何進(jìn)行重構(gòu)，是當(dāng)前軟件維護(hù)急需解決的問題。
[0003]為了解決這一問題，專利號(hào)為200810163396.6的“基于語(yǔ)法重構(gòu)的代碼級(jí)構(gòu)件組裝方法”，其在將構(gòu)件作為具有相對(duì)獨(dú)立功能和可復(fù)用的軟件模塊基礎(chǔ)上，公開了一種軟件工程【技術(shù)領(lǐng)域】?jī)?nèi)，基于語(yǔ)法重構(gòu)的代碼級(jí)構(gòu)件組裝方法。該方法從程序語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)范中分離出抽象語(yǔ)法和具體語(yǔ)法，并建立符合所述新語(yǔ)法規(guī)范的代碼級(jí)構(gòu)件，然后進(jìn)行構(gòu)件組裝，使軟件復(fù)用時(shí)具有語(yǔ)言獨(dú)立的優(yōu)點(diǎn)。但這種重構(gòu)只是代碼級(jí)的，缺乏對(duì)程序結(jié)構(gòu)的改善。特別是，在系統(tǒng)中存在大量基于功能的核心業(yè)務(wù)關(guān)注點(diǎn)，其邏輯關(guān)系具有強(qiáng)弱之分，且這些核心業(yè)務(wù)關(guān)注點(diǎn)可能分布在不同的模塊中。例如，程序中需要對(duì)生產(chǎn)制造中的庫(kù)存控制功能進(jìn)行修改，而這部分功能散布于原料庫(kù)存管理模塊、成品庫(kù)存管理模塊和材料供應(yīng)模塊等多個(gè)模塊，按照上述專利方法，代碼的修改將涉及這多個(gè)模塊，這無疑將會(huì)增加修改的成本和出錯(cuò)的概率。正因?yàn)楹诵臉I(yè)務(wù)關(guān)注點(diǎn)可能要跨越多個(gè)模塊，同是又必須便于修改、維護(hù)和更新，軟件維護(hù)人員在進(jìn)行軟件重構(gòu)時(shí)，應(yīng)分析程序核心業(yè)務(wù)關(guān)注點(diǎn)之間的依賴關(guān)系及耦合特性，單純的基于語(yǔ)法重構(gòu)代碼級(jí)構(gòu)件，重構(gòu)后的系統(tǒng)將無法得到本質(zhì)改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種采用聚類方式進(jìn)行軟件重構(gòu)的方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種采用聚類方式進(jìn)行軟件重構(gòu)的方法，包括以下步驟:
步驟1:根據(jù)軟件的編程語(yǔ)言建立語(yǔ)法規(guī)則，形成語(yǔ)法規(guī)則庫(kù)；
步驟2:根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域知識(shí)建立領(lǐng)域規(guī)則庫(kù):不同的應(yīng)用領(lǐng)域，領(lǐng)域?qū)嶓w的同一屬性具有不同的關(guān)聯(lián)特征，根據(jù)領(lǐng)域?qū)嶓w的屬性之間的依賴關(guān)系、耦合特性，確定不同應(yīng)用領(lǐng)域的規(guī)則，建立用于描述不同應(yīng)用領(lǐng)域功能的領(lǐng)域規(guī)則庫(kù)；
應(yīng)用領(lǐng)域規(guī)則包括:程序?qū)嶓w編號(hào)、所屬領(lǐng)域、版本號(hào)、功能描述、業(yè)務(wù)對(duì)象、備份、所具有的屬性及各屬性之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)；
步驟3:讀取軟件的源代碼信息；
步驟4:根據(jù)語(yǔ)法規(guī)則對(duì)源代碼信息進(jìn)行解析；
步驟4.1:對(duì)源代碼信息進(jìn)行語(yǔ)法解析； 步驟4.2:提取源代碼信息的語(yǔ)法樹；
步驟4.3:對(duì)源代碼信息的語(yǔ)法樹進(jìn)行語(yǔ)義解析，得到源代碼信息中的程序?qū)嶓w和實(shí)體屬性；
所述程序?qū)嶓w包括:類、函數(shù)和業(yè)務(wù)流程；
所述實(shí)體屬性包括:包、文件、功能、數(shù)據(jù)庫(kù)和測(cè)試用例；
步驟5:在領(lǐng)域規(guī)則下，對(duì)源代碼信息中的冗余信息進(jìn)行過濾，即篩除源代碼信息中多余的信息；
步驟6:建立包含程序?qū)嶓w及其描述的事實(shí)庫(kù)，程序?qū)嶓w的描述包括:程序?qū)嶓w編號(hào)、接口名稱、核心業(yè)務(wù)關(guān)注點(diǎn)、輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)、返回值、程序?qū)嶓w提供者、版本號(hào)、關(guān)鍵字、所具有的屬性及各屬性之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)；
步驟7:確定程序?qū)嶓w之間相似度，即計(jì)算程序?qū)嶓w之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)；
步驟8:采集聚類分析方法進(jìn)行實(shí)體分析，將關(guān)聯(lián)系數(shù)高于閾值的程序?qū)嶓w聚類到一個(gè)簇中，每一個(gè)簇形成一個(gè)新的軟件模塊，通過對(duì)軟件模塊的重新劃分完成軟件重構(gòu)；
步驟9:可以根據(jù)需要對(duì)領(lǐng)域規(guī)則庫(kù)進(jìn)行調(diào)整，返回步驟5重新進(jìn)行軟件重構(gòu)。
[0006]有益效果:
(1)采用聚類方式進(jìn)行軟件重構(gòu)，其改善的目標(biāo)是基于功能的核心業(yè)務(wù)關(guān)注點(diǎn)，將系統(tǒng)的模塊進(jìn)行重新構(gòu)建后代碼將具有良好的可重用性；
(2)經(jīng)過聚類分析后，每個(gè)模塊內(nèi)程序?qū)嶓w的相似或相關(guān)度較高，解決代碼分散和混亂問題，系統(tǒng)易于理解和維護(hù)；
(3)不同的應(yīng)用領(lǐng)域，程序?qū)嶓w的同一屬性具有不同的關(guān)聯(lián)特征，可以通過修改領(lǐng)域規(guī)則庫(kù)中屬性的關(guān)聯(lián)系數(shù)，這樣產(chǎn)生的聚類結(jié)果也將不同，這使得本專利具有更好的通用性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的采用聚類方式進(jìn)行軟件重構(gòu)的方法流程圖；
圖2是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的源代碼解析器結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的有向圖實(shí)例示意圖；
圖4是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的聚類實(shí)例示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不受【具體實(shí)施方式】所限制，在不違背本發(fā)明技術(shù)方案的前提下，對(duì)本發(fā)明所作的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易實(shí)現(xiàn)的任何改動(dòng)或改變都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0009]本實(shí)施方式的采用聚類方式進(jìn)行軟件重構(gòu)的方法，流程如圖1所示，包括以下步驟:
步驟1:根據(jù)軟件的編程語(yǔ)言建立語(yǔ)法規(guī)則，形成語(yǔ)法規(guī)則庫(kù)；
語(yǔ)法規(guī)則庫(kù)為語(yǔ)法分析提供語(yǔ)法規(guī)則，進(jìn)而能通過語(yǔ)法分析將特定編程語(yǔ)言的上下文無關(guān)文法翻譯成該編程語(yǔ)言的語(yǔ)法樹；
步驟2:根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域知識(shí)建立領(lǐng)域規(guī)則庫(kù):不同的應(yīng)用領(lǐng)域，領(lǐng)域?qū)嶓w的同一屬性具有不同的關(guān)聯(lián)特征，根據(jù)領(lǐng)域?qū)嶓w的屬性之間的依賴關(guān)系、耦合特性，確定不同應(yīng)用領(lǐng)域的規(guī)則，建立用于描述不同應(yīng)用領(lǐng)域功能的領(lǐng)域規(guī)則庫(kù)；
應(yīng)用領(lǐng)域規(guī)則包括:程序?qū)嶓w編號(hào)、所屬領(lǐng)域、版本號(hào)、功能描述、業(yè)務(wù)對(duì)象、備份、所具有的屬性及各屬性之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)；
不同的應(yīng)用領(lǐng)域，程序?qū)嶓w的同一屬性具有不同的關(guān)聯(lián)特征，參考領(lǐng)域因素，根據(jù)目標(biāo)代碼所在領(lǐng)域的實(shí)體屬性之間依賴關(guān)系、耦合特性，給定本系統(tǒng)各相關(guān)屬性的關(guān)聯(lián)系數(shù)，其中與核心業(yè)務(wù)關(guān)注點(diǎn)關(guān)聯(lián)的屬性，其關(guān)聯(lián)系數(shù)值較高，以保證核心業(yè)務(wù)關(guān)注點(diǎn)獲得較高的聚集性。領(lǐng)域知識(shí)是該領(lǐng)域功能的描述集，對(duì)每個(gè)功能的描述包括:程序?qū)嶓w編號(hào)、所屬領(lǐng)域、版本號(hào)、功能描述、業(yè)務(wù)對(duì)象、備份、所具有的相關(guān)屬性及關(guān)聯(lián)系數(shù)；
步驟3:讀取軟件的源代碼信息；
步驟4:根據(jù)語(yǔ)法規(guī)則對(duì)源代碼信息進(jìn)行解析；本實(shí)施方式中，根據(jù)語(yǔ)法規(guī)則對(duì)源代碼信息進(jìn)行解析可通過圖2所示的解析器來實(shí)現(xiàn)；
步驟4.1:對(duì)源代碼信息進(jìn)行語(yǔ)法解析；
步驟4.2:提取源代碼信息的語(yǔ)法樹；
步驟4.3:對(duì)源代碼信息的語(yǔ)法樹進(jìn)行語(yǔ)義解析，得到源代碼信息中的程序?qū)嶓w和實(shí)體屬性；
程序?qū)嶓w包括:類、函數(shù)和業(yè)務(wù)流程；
實(shí)體屬性包括:包、文件、功能、數(shù)據(jù)庫(kù)和測(cè)試用例；
步驟5:在領(lǐng)域規(guī)則下，對(duì)源代碼信息中的冗余信息進(jìn)行過濾，即篩除源代碼信息中多余的信息；
步驟6:建立包含程序?qū)嶓w及其描述的事實(shí)庫(kù)，程序?qū)嶓w的描述包括:程序?qū)嶓w編號(hào)、接口名稱、核心業(yè)務(wù)關(guān)注點(diǎn)、輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)、返回值、程序?qū)嶓w提供者、版本號(hào)、關(guān)鍵字、所具有的屬性及各屬性之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)；
事實(shí)庫(kù)是在領(lǐng)域規(guī)則下對(duì)源代碼信息過濾后得到的，是軟件的核心業(yè)務(wù)關(guān)注點(diǎn)描述集，對(duì)每個(gè)程序?qū)嶓w的描述包括:程序?qū)嶓w編號(hào)、接口名稱、核心業(yè)務(wù)關(guān)注點(diǎn)、輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)、返回值、程序?qū)嶓w提供者、版本號(hào)、關(guān)鍵字、所具有的相關(guān)屬性及關(guān)聯(lián)系數(shù)；
步驟7:確定程序?qū)嶓w之間相似度，即計(jì)算程序?qū)嶓w之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)；
程序?qū)嶓w之間存在多個(gè)相關(guān)屬性，根據(jù)公式(I )，進(jìn)行相似度計(jì)算(計(jì)算中采用的屬性系數(shù)，來源于事實(shí)庫(kù))，確定程序?qū)嶓w之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)；
【權(quán)利要求】
1.一種采用聚類方式進(jìn)行軟件重構(gòu)的方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟1:根據(jù)軟件的編程語(yǔ)言建立語(yǔ)法規(guī)則，形成語(yǔ)法規(guī)則庫(kù)； 步驟2:根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域知識(shí)建立領(lǐng)域規(guī)則庫(kù):不同的應(yīng)用領(lǐng)域，領(lǐng)域?qū)嶓w的同一屬性具有不同的關(guān)聯(lián)特征，根據(jù)領(lǐng)域?qū)嶓w的屬性之間的依賴關(guān)系、耦合特性，確定不同應(yīng)用領(lǐng)域的規(guī)則，建立用于描述不同應(yīng)用領(lǐng)域功能的領(lǐng)域規(guī)則庫(kù)； 應(yīng)用領(lǐng)域規(guī)則包括:程序?qū)嶓w編號(hào)、所屬領(lǐng)域、版本號(hào)、功能描述、業(yè)務(wù)對(duì)象、備份、所具有的屬性及各屬性之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)； 步驟3:讀取軟件的源代碼信息； 步驟4:根據(jù)語(yǔ)法規(guī)則對(duì)源代碼信息進(jìn)行解析； 步驟4.1:對(duì)源代碼信息進(jìn)行語(yǔ)法解析； 步驟4.2:提取源代碼信息的語(yǔ)法樹； 步驟4.3:對(duì)源代碼信息的語(yǔ)法樹進(jìn)行語(yǔ)義解析，得到源代碼信息中的程序?qū)嶓w和實(shí)體屬性； 所述程序?qū)嶓w包括:類、函數(shù)和業(yè)務(wù)流程； 所述實(shí)體屬性包括:包、文件、功能、數(shù)據(jù)庫(kù)和測(cè)試用例； 步驟5:在領(lǐng)域規(guī)則下，對(duì)源代碼信息中的冗余信息進(jìn)行過濾，即篩除源代碼信息中多余的信息； 步驟6:建立包含程序?qū)嶓w及其描述的事實(shí)庫(kù)，程序?qū)嶓w的描述包括:程序?qū)嶓w編號(hào)、接口名稱、核心業(yè)務(wù)關(guān)注點(diǎn)、輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)、返回值、程序?qū)嶓w提供者、版本號(hào)、關(guān)鍵字、所具有的屬性及各屬性之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)； 步驟7:確定程序?qū)嶓w之間相似度，即計(jì)算程序?qū)嶓w之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)； 步驟8:采集聚類分析方法進(jìn)行實(shí)體分析，將關(guān)聯(lián)系數(shù)高于閾值的程序?qū)嶓w聚類到一個(gè)簇中，每一個(gè)簇形成一個(gè)新的軟件模塊，通過對(duì)軟件模塊的重新劃分完成軟件重構(gòu)； 步驟9:可以根據(jù)需要對(duì)領(lǐng)域規(guī)則庫(kù)進(jìn)行調(diào)整，返回步驟5重新進(jìn)行軟件重構(gòu)。
【文檔編號(hào)】G06F9/44GK103593182SQ201310521139
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月27日
【發(fā)明者】曹陽(yáng), 王永會(huì), 王守金, 李孟歆 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)建筑大學(xué)