基于特征向量中心度的程序依赖图顶点分级模型研究

论文摘要

随着现代软件工程规模越发的庞大,使得软件设计和测试也越来越复杂,在整个软件开发的过程中,软件测试的成本通常要占到总成本的50%以上,因而提高软件测试的效率成为降低软件开发的成本和加快开发周期的有效解决方法。在不断改进和发展软件测试技术的基础上,根据实际情况和需求,采用恰当实用的测试方法,有针对性的开展软件测试工作,更加具有现实意义。这就需要在软件测试过程中充分发挥程序依赖性分析的作用,通过对测试对象的依赖性分析发掘出待测程序的特性,使得软件测试的目的性和针对性更明确,在有条件的保证软件测试效果的要求下提高软件测试的效率。现有的依赖性分析方法主要是采用正向分析和逆向分析两种方法对整个程序的依赖关系或程序中特定点相对于其他部分的依赖关系进行分析,这些方法无法有效的分析非完整的程序语句块或不可执行语句,因此本研究通过构建程序依赖图的顶点分级模型,针对程序依赖图的结构特点,将特征向量中心度量引入到对软件程序的依赖性分析中。该模型从依赖图的拓扑结构出发,通过对依赖图中的顶点之间的依赖关系进行定量的分析,反映出顶点在程序依赖图中的相对重要性,以顶点之间的相对依赖程度而非具体的程序依赖关系进行程序的依赖性分析。这种依赖性分析方法采用的中心性度量这种相对性指标使依赖性分析更加客观,受到的程序理解和程序语义影响较小,同时该模型对于不可执行的语句片段或是特定程序语句块等非完整的程序依赖图分析具有较好的效果。该模型可以应用于软件测试工作中的单元测试、回归测试、测试用例的生成和测试用例规模的约减,以及程序切片和chopping中,测试人员在切片准则的选取和chopping中变量定义集和变量引用集的识别。

论文目录

• 学位论文数据集
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景与意义
• 1.2 研究内容
• 1.3 本文的组织结构
• 第二章 程序依赖性分析
• 2.1 控制流图
• 2.2 程序依赖图（PDG）
• 2.2.1 控制依赖
• 2.2.2 数据依赖
• 2.2.3 程序依赖图
• 2.3 系统依赖图（SDG）
• 第三章 基于特征向量中心度的程序依赖图顶点分级模型的构建
• 3.1 特征向量中心度（Eigenvector Centrality）
• 3.2 构建顶点分级模型
• 3.3 顶点分级模型算法
• 第四章 顶点分级模型的收敛性和计算复杂度分析
• 4.1 顶点分级模型的收敛性分析
• 4.2 顶点分级模型的复杂度分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 实验结果分析
• 5.1 实验设计
• 5.2 实验结果
• 5.3 实验结果分析
• 5.3.1 顶点分级模型参数的实验分析
• 5.3.2 顶点分级模型排序结果分析
• 5.3.3 完整依赖图和非完整依赖图实验结果对比
• 5.4 本章小结
• 第六章 结束语
• 6.1 本文的主要贡献
• 6.2 进一步的工作
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 作者和导师简介
• 答辩委员会决议书