[发明专利]一种基于复杂网络动态仿真的软件模块变更影响确定方法

说明书

本发明公开了一种基于复杂网络动态仿真的软件模块变更影响确定方法，属于软件复杂网络领域，包括：首先对目标软件的源代码进行静态扫描，构建软件属性方法网络；再根据实际需要识别软件模块粒度大小，构造软件复杂网络模型，对变更发生在确定软件模块后的影响传播进行动态仿真，得到各节点受影响程度量化值和变更影响范围；最后，将节点在每个变更传播代的衰减系数求和，作为节点受影响程度量化值，依赖此量化值得到软件网络上的变更影响程度可视化结果图。本发明综合考虑了变更传播特性和节点特性进行动态仿真，利用变更影响的衰减过程，整个度量分析过程都可在后台实现，并建立在完全自动化的流程上，确保最大限度减低人力和时间成本。

技术领域

本发明属于软件复杂网络领域，是一种基于软件网络动态仿真的软件模块变更影响确定方法。

背景技术

随着信息技术的不断发展，计算机软件已经广泛应用于人类生活的方方面面，为人类社会经济的发展和科研的进步做出了巨大的贡献，软件的重要性急剧上升。与此同时，由于人们对软件功能需求的增多和软件应用环境的日益复杂，软件系统的规模和复杂性不断增长。变更可以是因为用户提出新的需求，软件使用过程中发现的错误，或是因为软件所使用的环境发生变化。对软件进行变更时，肯定会对软件的其他模块造成一些潜在影响，从而带来软件的不一致性。软件修改影响分析，就是用来识别软件修改对软件其他部分带来的潜在影响的。而复杂网络的出现，为软件模块变更的影响确定提供了新的方法。

复杂网络是一种用于描述复杂系统的模型，通过将软件系统中的包、类、函数等元素以及元素之间的关系抽象为节点和边，整个软件可以抽象为一种具有特定拓扑结构的网络形态。这样的软件拓扑结构网络有助于程序开发人员对于软件整体框架有一个直观全面的理解，有利于对整个软件项目的开发、测试等工作。同时，这种软件网络在软件的演化规律、软件结构的复杂性和稳定性等方面取得了很好的研究效果。

目前已有研究人员在软件网络中研究节点的波及效应，并进行了波及度的研究。对变更传播建立模型是探索影响传播规律的重要手段。目前的研究认为(参考文件：孙小兵,李斌,陈颖,李必信,文万志.软件修改影响分析研究与进展[J].电子学报,2014,42(12):2467-2476.)，软件的缺陷、变更等的传播，因为软件结构是一种复杂网络，所以其传播代价比较小，因为涟漪效应，缺陷、变更等很容易扩散到其他的节点。然而在网络拓扑上研究软件节点之间的影响(变更、缺陷的传播、耦合度等)，没有考虑软件网络自身的特殊性。由于软件网络的节点有其特殊的结构,在目前的研究中所采用的软件网络模型与真实的软件网络有着很大的不同。故发现，在以软件的模块、类、包等为软件网络的节点时，夸大了软件网络的传播性。这样的传播性夸大在很多复杂网络上都有表现，比如传染病的传播性、Internet上的病毒等。在这些复杂网络上的传染病和病毒并不像复杂网络理论给出的那样会瞬间传播到大部分的节点上。软件网络中，由于封装、容错等实际因素，实际的网络传播范围比复杂网络理论给出的预计要小。

发明内容

本发明针对目前软件网络上进行模块变更影响确定问题存在的传播性夸大、未在软件网络上研究影响的传播与节点自身特性(如出/入度、介数等)之间的关联关系、变更影响确定方法自动化程度低等问题，提出一种基于复杂网络的软件模块变更影响确定方法。

本发明提出的一种基于复杂网络的软件模块变更影响确定方法，首先获取待分析的目标软件的完整源代码，并对源代码进行静态扫描，以软件系统中类的属性和方法为网络节点，构建软件属性方法网络，再根据实际需要识别软件模块粒度大小，对属性方法网络进行组织和抽象构造相应粒度的软件复杂网络模型。在得到软件复杂网络模型后，对变更发生在确定软件模块后的影响传播进行动态仿真，得到各节点受影响程度量化值和变更影响范围。

所述的方法采用软件变更影响传播仿真模型来进行动态仿真；