技術(shù)特征：

1.一種基于執(zhí)行軌跡追蹤的分布式軟件異常診斷方法，其特征在于包括以下步驟：

第一步：執(zhí)行軌跡監(jiān)測：利用動態(tài)插樁的方式，在分布式軟件的函數(shù)調(diào)用處插入監(jiān)測代碼，收集該函數(shù)的執(zhí)行信息，執(zhí)行信息包括該函數(shù)唯一標(biāo)識、處理時間、服務(wù)組件唯一標(biāo)識和遠(yuǎn)程調(diào)用協(xié)議中加入的該函數(shù)調(diào)用關(guān)系；根據(jù)以上函數(shù)的執(zhí)行信息利用調(diào)用樹描述函數(shù)的執(zhí)行序列，即執(zhí)行軌跡；

第二步：在覆蓋測試階段對分布式軟件進(jìn)行監(jiān)測，以構(gòu)建執(zhí)行軌跡的集合，上述執(zhí)行軌跡的集合構(gòu)建過程如下：

針對當(dāng)前的執(zhí)行軌跡，通過寬度優(yōu)先搜索的樹匹配算法與上述執(zhí)行軌跡的集合中已有的執(zhí)行軌跡進(jìn)行匹配；如果匹配成功，則繼續(xù)下一個執(zhí)行軌跡的匹配；如果匹配失敗，則在上述執(zhí)行軌跡的集合中新增當(dāng)前的執(zhí)行軌跡；

第三步：將第二步建立的執(zhí)行軌跡集合作為檢測分布式軟件的故障的基準(zhǔn)，通過比較與分析監(jiān)測得到的當(dāng)前執(zhí)行軌跡與上述執(zhí)行軌跡集合中的執(zhí)行軌跡，以定位分布式軟件故障的原因；

將分布式軟件的故障分為系統(tǒng)錯誤故障和性能異常故障兩類，針對這兩類故障分別提出相應(yīng)的異常診斷方法，實(shí)現(xiàn)了函數(shù)粒度的故障定位。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于執(zhí)行軌跡追蹤的分布式軟件異常診斷方法，其特征在于：所述第三步中，具體實(shí)現(xiàn)如下：

(1)在系統(tǒng)錯誤診斷方面

利用樹編輯距離來評估執(zhí)行軌跡的異常程度，通過對比分析歷史執(zhí)行軌跡的差異，定位發(fā)生錯誤的函數(shù)調(diào)用；

樹編輯距離為：

$Sim(T_i,C_j)=\frac{\left|V\left(T_i\right)\right|+\left|V\left(C_j\right)\right|-\mathrm{\δ}(T_i,C_j)}{\left|V\left(T_i\right)\right|+\left|V\left(C_j\right)\right|}$

其中，T_i為監(jiān)測得到的當(dāng)前第i個執(zhí)行軌跡；C_j為執(zhí)行軌跡集合中的第j個基準(zhǔn)執(zhí)行軌跡；V(T_i)和V(C_j)分別為T_i和C_j中函數(shù)的數(shù)量；δ(T_i，C_j)為T_i和C_j的編輯距離；

T_i的異常程度AD：

AD＝1-max(Sim(T_i,C_j))；

如果AD大于預(yù)置的閥值γ，則表示該執(zhí)行軌跡發(fā)生了錯誤；

利用寬度優(yōu)先搜索比較T_i和C_j的軌跡差別，能夠定位到錯誤出現(xiàn)在分布式軟件的具體函數(shù)；

(2)在性能異常診斷方面

執(zhí)行軌跡是由函數(shù)調(diào)用的序列組成，在確定出現(xiàn)性能異常的執(zhí)行軌跡后，利用主成分分析提取引起性能異常的函數(shù)調(diào)用，如果當(dāng)前執(zhí)行軌跡的執(zhí)行時間出現(xiàn)大幅度波動，則當(dāng)前執(zhí)行軌跡出現(xiàn)性能異常，利用變異系數(shù)來衡量執(zhí)行軌跡的執(zhí)行時間的波動程度：

$CV=\frac{\mathrm{\σ}}{\mathrm{\μ}}\×100\%$

其中：

$\mathrm{\σ}=\sqrt{\frac{1}{n-1}\underset{i=0}{\overset{n}{\Σ}}{(x_i-\mathrm{\μ})}^2}$

$\mathrm{\μ}=\frac{1}{n}\underset{i=0}{\overset{n}{\Σ}}{x}_i$

其中，x_i為第i個執(zhí)行軌跡的執(zhí)行時間；μ為該執(zhí)行軌跡的執(zhí)行時間的平均值；σ為該執(zhí)行軌跡的執(zhí)行時間的標(biāo)準(zhǔn)差；CV為執(zhí)行軌跡的執(zhí)行時間的標(biāo)準(zhǔn)差與均值的比值，表明分布式軟件的執(zhí)行軌跡的執(zhí)行時間波動幅度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于執(zhí)行軌跡追蹤的分布式軟件異常診斷方法，其特征在于：所述利用主成分分析定位造成執(zhí)行軌跡性能異常的函數(shù)調(diào)用的過程如下：

建立線性組合，如下式：

p_i＝a_i1t₁+…+a_ijt_j+…+a_int_n

其中，p_i表示主成分i；變量t_i表示執(zhí)行軌跡中的第i個函數(shù)的執(zhí)行時間；a_ij表示主成分p_i對于t_j的系數(shù)；n為該執(zhí)行軌跡中函數(shù)的個數(shù)；

利用主成分分析計(jì)算得到k個主成分為p₁，p₂，..，p_k，其對應(yīng)的特征值為λ₁，λ₂，...，λ_k，k<n為正整數(shù)，計(jì)算執(zhí)行軌跡中各個函數(shù)j的權(quán)重對權(quán)重從大到小排序，選取值最大的m個權(quán)重，m<n為正整數(shù)，所述權(quán)重所對應(yīng)的函數(shù)為引起執(zhí)行軌跡性能異常的原因。