Java程序中异常流的测试与可视化研究

论文摘要

异常处理机制是提高软件健壮性,可靠性的重要手段之一。它将程序中的正常控制代码和错误处理代码分离,为程序员开发高可靠的软件提供了条件。但它也给程序中引入了新的控制流和数据流。由于这些控制流和数据流的特殊性,它们很难在白盒测试中被覆盖。这使得异常处理代码中的错误很难被排除。本文研究了Java程序中异常流的测试和可视化问题。在静态分析部分,本文提出了计算程序中未处理异常的递归模型,并给出了利用此递归模型提取程序中的异常流信息的算法。同时在静态分析部分本文也给出可视化程序中异常流的相关算法。在动态测试部分,本文提出了以错误植入思想为指导,利用Java debugger对程序中的异常流进行测试的方法。相关实验表明本文提出的方法具有一定的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 目前存在的问题
• 1.4 本文的主要工作及内容安排
• 第二章 Java 异常处理机制简介
• 2.1 Java 异常类及其继承结构
• 2.2 引发异常的原因
• 2.3 Java 异常处理的模型
• 2.4 Java 异常处理的使用
• 2.5 小结
• 第三章 异常处理代码的静态分析
• 3.1 基本概念
• 3.2 计算程序中未处理异常的模型
• 3.3 Factored Control Flow Graph 简介
• 3.4 Java 程序中conditional e-c link 的提取
• 3.4.1 类继承图的构建算法
• 3.4.2 类型分析的算法
• 3.4.3 函数调用信息的搜索算法
• 3.4.4 函数定义的查找算法
• 3.4.5 提取conditional e-c link 的算法
• 3.5 异常流可视化的相关算法
• 3.5.1 基本块的构造算法
• 3.5.2 函数内控制流图的构建算法
• 3.5.3 函数间控制流图的构建算法
• 3.5.4 异常流可视化的核心算法
• 第四章 Java 异常处理代码的动态测试
• 4.1 测试异常处理代码的基本思想
• 4.2 利用Java debugger 测试异常处理代码的方法
• 4.2.1 引发与程序状态相关的异常
• 4.2.2 引发与程序状态无关的异常
• 第五章 实验检验
• 5.1 实验步骤
• 5.2 测试实例
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读期间研究成果
• 附录 A