软件结构及度量的3D可视化方法研究

论文摘要

可视化的直观性使得其能够有效的提高研究人员、开发人员和用户进行软件理解的效率,在软件理解中的应用越来越广泛。软件度量是一种有效的定量化软件分析手段,但其缺点是度量生成的大量数据难以让人理解,将可视化技术引入到软件度量中,能够解决这一问题。然而现有的软件可视化方法所能展示的软件属性较少,可视化信息不全,并且所采用的布局算法大都从审美学角度考虑,忽略了软件工程对图形布局的需求。本文针对现有软件结构及度量可视化方法存在的缺点,提出了一种基于3D组合图形的软件可视化方法和两种能够展示度量信息的布局算法,并证明了算法的可行性。内容包括以下三部分:1.针对现有度量可视化方法存在的展示软件属性较少的缺点,提出并实现了一种基于3D组合图形的软件可视化方法,该方法把软件实体表示为属性体和标志体两个部分,能够在不影响直观性的前提下增加映射的属性数,并从认知的角度给出度量指标到图形属性的映射。2.设计了基于力导向的耦合聚类性布局算法,证明了算法的可行性,根据算法手工布局实例,并对实例进行分析。该算法利用节点间的距离对软件实体的内聚耦合性进行直观展示,距离越近表明耦合越大。3.设计了三维层次布局算法,证明了算法的可行性,根据算法手工布局实例,并对实例进行分析。该算法布局能够直观地展示系统的层次性和树杂度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 当前研究现状及选题依据
• 1.3 论文的研究内容
• 第二章 软件结构及度量的可视化
• 2.1 软件可视化技术
• 2.1.1 软件可视化的定义和分类
• 2.1.2 软件度量可视化
• 2.2 现有软件结构度量的可视化方法分析
• 2.2.1 SeeSoft 象素表示方法分析
• 2.2.2 类聚簇方法分析
• 2.2.3 太阳系隐喻方法分析
• 2.3 软件结构及度量的3D 可视化方法3D-AGVM
• 2.4 本章小结
• 第三章 3D-AGVM 可视化方法研究
• 3.1 度量指标的选取与分析
• 3.1.1 包的度量指标
• 3.1.2 类的度量指标
• 3.1.3 方法的度量指标
• 3.2 软件实体的3D 表示及度量指标的映射
• 3.2.1 包的3D 表示
• 3.2.2 类的3D 表示
• 3.2.3 方法的3D 表示
• 3.3 软件实体间关系的表示及度量指标的映射
• 3.3.1 依赖关系的3D 表示
• 3.3.2 继承关系的3D 表示
• 3.3.3 调用关系的3D 表示
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于力导向的耦合聚类性布局算法研究
• 4.1 聚类的概念及意义
• 4.2 能量模型
• 4.2.1 几种传统能量模型的分析和比较
• 4.2.2 CC-FDLA 算法的能量模型
• 4.3 基于力导向的耦合聚类性布局算法CC-FDLA
• 4.3.1 CC-FDLA 算法思想
• 4.3.2 CC-FDLA 算法描述
• 4.3.3 CC-FDLA 算法分析
• 4.4 CC-FDLA 布局中的内聚耦合分析
• 4.4.1 类依赖图的内聚耦合分析
• 4.4.2 方法调用图的内聚耦合分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 三维层次布局算法研究
• 5.1 树杂度
• 5.2 传统层次布局算法
• 5.3 三维层次布局算法3D-HLA
• 5.3.1 3D-HLA 算法思想
• 5.3.2 3D-HLA 算法描述
• 5.3.3 3D-HLA 算法分析
• 5.4 3D-HLA 布局中的度量属性分析
• 5.4.1 包依赖图的树杂度分析
• 5.4.2 类继承图的继承性分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 结束语
• 6.1 论文总结
• 6.2 今后工作
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文
• 附录
• 附录1 M3DTool 的工作原理图
• 附录2 M3Dtool 体系结构
• 附录3 M3Dtool 的主要类图