Web应用程序中异步请求时序问题检测研究

摘要

Web应用程序是指用户只需要通过Web浏览器即可访问的应用程序。网络技术的发展导致计算机网络应用的访问剧增，巨大的流量需求促进着Web应用程序的发展和进步。为了提高与用户之间的交互速度，Web应用程序在多种情况下使用异步请求交互技术，AJAX是最常见的一种异步请求技术。由于AJAX实现了异步发送请求进行数据传输，从而很大程度上提高了与用户之间的交互速度。
　　然而在异步请求中，由于程序代码设计不合理、网络延迟等原因，客户端请求与服务端响应之间存在不确定性，使得传输的数据发生错误，影响用户的使用。在一个Web应用程序中，可能有多个引发异步请求的事件，一个能够引发异步请求的事件有可能发生在另一个已经出发的异步请求事件的执行过程中。若这两个事件分别作用于页面的不同DOM元素中，且参数没有任何关联性，那么不会发生数据错误，但是如果这两个事件的参数存在一定的关联关系，就有可能引发错误。
　　因此，本文对返回中存在事件操作的异步请求，通过URL参数从服务器端获取完整的返回数据，分析两个事件操作之间或与原有的异步请求之间可能引发的问题，并将此类问题定义为异步请求时序问题，通过形式化方法详细描述出正确的异步请求时序和可能引发错误的异步请求时序。然后本文定义了异步请求时序问题的交错图表示方法，分析归纳出三类异步请求时序问题，并根据交错图连通关系，实现相应的检测算法用于三类异步请求时序错误的检测。
　　最后在此基础上提出了一个完整的工具原型，用于自动化检测Web应用程序中的异步请求时序问题。利用本文所提出的方法，针对现有5个测试Web应用程序和5个开源Web应用程序，检测异步请求中的时序问题，并通过控制网络条件进行验证，结果表明本文所提出的检测方法的有效性。另外与之前的方法相比，本文所提出的方法能够实现更多的Web应用程序问题检测。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 目的与意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 异步请求技术概述

1．2．2 异步请求错误检测研究现状

1．3 本文的主要工作及组织结构

1．3．1 本文主要工作

1．3．2 本文组织结构

第二章 异步请求的时序表示

2．1 异步请求详细过程

2．2 异步请求时序表示

2．3 正确的和可能引发问题的异步请求时序

2．4 本章小结

第三章 异步请求时序问题的交错图表示和分析

3．1 事件和数据的交错图表示

3．1．1 交错图表示方法

3．1．2 两个异步请求的交错图表示

3．2 异步请求时序问题

3．3 实例问题交错图分析

3．3．1 DOM未加载错误

3．3．2 DOM共用错误

3．3．3 变量冲突错误

3．4 交错图分析流程

3．5 本章小结

第四章 基于交错图的异步请求时序问题检测

4．1 异步请求事件集获取方法

4．2 异步请求时序问题的检测算法

4．2．1 DOM未加载错误的检测

4．2．2 DOM共用错误的检测

4．2．3 变量冲突错误的检测

4．3 本章小结

第五章 检测技术实现

5．1 技术实现框架

5．2 前端分析

5．3 后端分析

5．4 本章小结

第六章 实验分析

6．1 实验研究问题

6．2 实验环境设置

6．3 实验设计与结果分析

6．3．1 实验设计

6．3．2 实验结果与分析

6．4 本章小结

第七章 总结与展望

7．1 总结

7．2 展望

参考文献

致谢

研究成果及发表的论文

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