基于GEF及布图算法的软件可视化研究

摘要

信息可视化技术具有很强的处理能力,它能从大型的数据库与自动化信息系统中提取出可视化数据源,再运用可视化规则,生成相应的可视化模型。信息可视化应用包罗万象、涉及范围越来越广。然而,目前信息可视化技术在软件理解方面结合还是很缺乏,将信息可视化技术应用到软件理解中将大大提高软件相关工作人员对软件结构的理解,并能方便软件的开发、测试、缺陷预防、维护等,是软件工程的重要一步,即软件可视化。
　　软件可视化研究就是关于程序(代码)以及处理过程中的动静态数据的图形化表示,软件可视化主要针对程序开发、测试、维护过程的分析,其目标是提高我们对于软件内在固有的无法确定性以及非易可见性的理解力,特别表现在处理大信息量时,比如,软件测试、维护、逆向工程以及软件协作开发。其主要研究内容是寻找一种有效的可视化模型及布图算法规则来表示软件的各个方面。
　　本课题是关联式双向可追溯嵌入式软件测试与维护平台的实现项目的一个部分,即将嵌入式软件的各种信息以直观、易于理解的图形方式可视化呈现出来。文章在分析当前布图算法研究方向的基础上,将软件可视化过程抽象为层次型信息布图来处理,并提出了一种基于继承次序与相关度的层次图边交叉数减少算法。结合当前Eclipse开发平台下的图形生成框架GEF中的draw2d来实现软件相关信息的可视化。

目录

封面

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中文摘要

英文摘要

1 绪论

1.1 软件可视化相关概念及研究意义

1.1.1 软件可视化概念

1.1.2 软件可视化特点及构成分类

1.1.3 课题研究背景及意义

1.2 软件可视化技术相关工具的国内外研究现状

1.3 课题研究的预期目标

1.4 本文内容组织结构

2 课题开发平台及相关技术

2.1 Eclipse开发平台、RCP技术

2.2 GEF组件、架构及MVC设计模式简介

2.2.1 GEF组件

2.2.2 GEF组件设计架构

2.2.3 MVC设计模式

2.3 XML技术

2.3.1 XML Schema技术

2.3.2 Dom4j与XML处理技术

2.4 本章小结

3 软件可视化层次结构模型SVHM及布图算法

3.1 层次软件可视化模型的选择依据

3.1.1 常用的软件可视化布局模型

3.1.2 层次型软件可视化布图模型的优点

3.2 SVHM架构及实现流程

3.3 SVHM的实施策略

3.4 层次布图算法

3.4.1 分层基本原理及常用算法

3.4.2 继承次序与相关度算法

3.4.3 布线策略

3.4.4 虚拟节点与规则图

3.4.5 物理坐标计算

3.5 本章小结

4 基于GEF平台的软件可视化系统设计

4.1 图的基本存储结构及相关约定

4.1.1 XML存储结构字段设计

4.1.2 图形显示约定

4.2 系统类图设计

4.3 可视化数据源的自动生成及解析

4.4 获取HG边交叉点的数目

4.5 XML中闭环、非联通图信息的检测及处理

4.6 相关图形交互操作的实现

4.6.1 全局+详细

4.6.2 拖动+缩放

4.6.3 焦点+上下文

4.6.4 变形

4.6.5 多视图关联协调

4.6.6 过滤+聚合

4.7 本章小结

5 实例

5.1 实验数据及其XML存储形式

5.1.1 分析函数GetPDResultOf()

5.1.2 函数GetPDResultOf()的XML存储结构

5.1.3 函数GetPDResultOf()手绘结果图

5.2 实验结果图呈现

5.2.1 图形过滤呈现

5.2.2 图形缩放呈现

5.2.3 程序块、模块及函数的代码对应关系图呈现

5.2.4 软件结构模块进化呈现

5.2.5 通道路由图呈现

5.3 本章小结

6 总结与展望

6.1 本文工作

6.2 工作展望

参考文献

附录

致谢