基于频繁API使用模式挖掘的软件缺陷定位方法研究

摘要

随着计算机和网络技术的发展，计算机软件在日常生活和工作中的应用越来越广泛。但由于软件结构的复杂和开发过程的繁琐，软件中仍然存在大量漏洞和缺陷，为保障质量软件测试及缺陷定位工作显得至关重要。利用正确的程序规则自动定位软件缺陷的方法，由于其测试时间短和较高的准确性，已成为软件测试工作的重要研究方向。
　　基于规则挖掘的缺陷定位方法是通过分析软件源代码，挖掘程序中的隐含规则或模式，然后利用挖掘结果检测违反这些规则的程序片段，其中API使用模式的挖掘可以为软件开发者提供正确使用API的方式。文中提出一种改进的基于频繁API使用模式挖掘的缺陷定位方法，该方法通过模式图提取、频繁模式挖掘、异常检测三个步骤定位软件缺陷。模式图提取是基于节点标注标准化，通过将复杂语句简单化和抽象化减少由开发人员编程风格不同导致的语义识别的差异。模式图提取分两个阶段，首先从整合复杂结构的角度构造原始模式图；然后建立最终模式图，主要是确定节点间的数据相关性。频繁模式挖掘采用逐节点拓展生成所有频繁模式，用模式特征向量解决子图同构问题。异常检测通过检测挖掘的频繁模式和其在模式图集中的出现，判断模式拓展过程中是否出现异常，从而定位软件缺陷。实验结果表明，此方法能够挖掘多对象API使用模式，是一种有效的缺陷定位方法。

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1绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3论文主要研究内容及组织结构

2基于节点标注标准化的模式图提取方法

2.1模式图的概念

2.2节点标注标准化

2.3模式图提取过程

2.4本章小结

3一种改进的基于频繁模式挖掘的缺陷定位方法

3.1频繁节点获取

3.2频繁模式挖掘

3.3软件缺陷定位

3.4本章小结

4系统设计与实现

4.1系统总体设计

4.2节点标注标准化实现

4.3模式图提取实现

4.4频繁模式挖掘实现

4.5程序缺陷定位实现

4.6本章小结

5实验

5.1实验环境

5.2实验方案与结果分析

5.3本章小结

6总结与展望

6.1论文总结

6.2展望

致谢

参考文献

附录 攻读学位期间参与的科研项目