[发明专利]一种AltaRica模型中类的平展化方法

说明书

本发明公开了一种AltaRica模型中类的平展化方法，包括：编写AltaRica 3.0的ANTLR语法文件，基于ANTLR 4工具生成词法分析器和语法分析器，获取抽象语法树；设计存放类信息的数据结构，包括保存关键信息的数据结构ClassInfo和保存完整信息的数据结构ClassCompleteInfo；遍历抽象语法树，将语法树中所有类的关键结点信息保存到MapString,ClassInfo中；对MapString,ClassInfo中的所有ClassInfo进行平展化操作；将MapString,ClassInfo中所有ClassInfo的信息完整化，将完整信息保存到MapString,ClassCompleteInfo中。本发明能够借助ANTLR工具实现对输入模型文件的语法分析，通过遍历语法分析树获取所有类的信息并保存到自定义的数据结构中，最后通过操作数据结构来实现对所有类的平展化操作，成功实现了AltRica 3.0模型中类的平展化方法。

技术领域

本发明涉及软件模型转换技术领域，具体而言涉及一种AltaRica模型中类的平展化方法。

背景技术

ANTLR(Another Tool for Language Recognition)是一款开源的语法分析器生成工具，能够根据用户定义的语法文件自动生成词法分析器和语法分析器，并将输入文本处理为语法分析树。ANTLR可用于读取、处理、执行和翻译结构化的文本或二进制文件，它在学术领域和工业生产实践得到了广泛应用，如Twitter、Oracle、NetBeans等公司的系统均应用了ANTLR来处理语法分析问题。ALTLR 4是ANTLR工具的最新版本，与ANTLR 3相比，ANTLR 4的最大特性在于能够自动生成语法分析树和树的遍历器，这样便可以访问树中的结点，执行自定义的业务逻辑代码。ANTLR的主要解析过程依次为：词法分析、语法分析、抽象语法分析树AST(Abstract Syntax Tree)分析。基于自定义的语法文件，通过以上过程，能识别和处理符合语法规范的文本，并依据转换规则，将原语言文本转换为目标语言的文本。

AltaRica是一款致力于安全分析的高级建模语言，具有严格的语法和语义定义。该语言的第一个版本在上世纪90年代末创建于波尔多大学计算机科学实验室，这一版本使得建立基本概念成为可能，但对于工业规模的模型来说，资源消耗太大。第二个版本AltaRica Data-Flow在Luminy数学研究所创建。围绕这一版本，研究者们开发了很多模型评估工具，如故障树编译器、马尔科夫链编译器、关键事件序列生成器等。目前AltaRicaData-Flow已成为多个工业集成建模和仿真环境的核心，如Cecilia OCAS(达索航空)、Simfia和Safety Designer等。AltaRica 3.0是该语言的最新版本，由系统结构建模语言S2ML(System Structure Modeling Language)和卫士转换系统GTS(Guarded TransitionSystem)组成。S2ML是描述AltaRica 3.0层次结构的模型语言，GTS是用来对AltaRica 3.0进行安全分析的基础数学模型，将S2ML模型转换为语义等价的GTS模型是进行系统安全性分析的关键一步。S2ML向GTS的转换过程被称为平展化，包括层次结构的平展化、同步的平展化、隐藏共三个步骤。其中，层次结构的平展化包括类的平展化和块的平展化。

在AltaRica 3.0中，类是十分重要的组成部分，被用于表示可重用组件，因此针对类设计一个有效的平展化方法显得尤为重要，尤其是现有的AltRica 3.0的S2ML模型向GTS模型转换算法中类的平展化方法。现有的类的平展化方法存在以下几点不足：首先，其设计的AltaRica 3.0的ANTLR语法文件的定义不够精细，存在部分输入模型文件无法正确解析的情况；其次，现有方法在类的平展化过程中需要反复遍历类的语法树以获取需要的信息，时间和空间复杂度较高。因此，本发明针对以上不足，优化设计并实现了AltaRica 3.0模型中类的平展化方法。

发明内容