[发明专利]一种基于面向对象软件代码的软件复杂网络模型构建方法

说明书

本发明提供了一种基于面向对象软件代码的软件复杂网络模型构建方法。本发明以易于工程化为前提，在对面向对象软件代码进行详细分析的基础上，通过构建具备软件代码基本实体、关系以及演化特征的数据化软件，并利用组网与展示规则细化软件复杂网络模型含义，构建出了具有明显层次性、层次独立性、软件信息可做苏醒、可扩展性的软件复杂网络。本方法可以有效简化面向对象软件复杂网络的构建过程，并可以从更多角度对统一软件进行分析，其可追溯性利于网络特征与软件特征的对应，而可扩展性大大提高了软件复杂网络模型所描述的软件特征范围，对于软件复杂网络的研究及工程实践具有深远的意义。

技术领域

本发明应用于软件复杂网络技术领域，是一种基于软件代码，提供规范化可复用的软件复杂网络模型构建方法。

背景技术

随着软件在人们生活中的应用的日益普及和深入，人们对软件功能的需求越来越丰富，对软件质量的要求也越来越高。软件规模的扩大和软件应用环境的日益复杂，使软件系统的规模和复杂性不断增长。一个简单的设计缺陷会经由软件元素间的相互作用而作用于整个软件产生无法估量的后果。为此，软件工程思想与统一建模语言(UML)被应用于软件开发过程；控制流图、数据流图与Pytri网等方法被应用于软件建模分析。而传统的软件分析方法，或着眼于宏观的架构，或着眼于局部的逻辑，难以给予以复杂逻辑关系为主的软件系统一个形象化的表示，并以模型的方式进行模型描述。而复杂网络的出现，为描述软件系统的复杂性提供了新的解决途径。

复杂网络是一种用于描述复杂系统的模型，通过将软件系统中的包、类、变量、函数等元素抽象为结点，元素之间的相互关系抽象为链接，整个软件可以抽象为一种具有特定拓扑结构的网络形态。在软件复杂网络方法的推动下，软件的演化规律，软件结构的复杂性和稳定性，以及类与类之间的耦合性等方面的研究取得了很好地效果。随着软件复杂性的不断提高，软件复杂网络的方法将更广泛的应用于抽象软件结构并进行分析软件特征的过程中。

当前，软件复杂网络构建过程中未对软件代码信息进行详尽的分析。这使得软件复杂网络模型的构建局限于有限的软件代码实体和关系，如类与类之间相关关系。因此，当前的软件复杂网络模型不能更全面的使用软件复杂网络的方法反映出软件的特征，难以描述具有复杂关系的面向对象软件。软件复杂网络的构建方式种类繁多，这使得软件复杂网络的构建方式难以进行统一的规划与比较，限制了软件复杂网络方法在实际软件特征分析中的应用。此外，软件复杂网络的研究中，对包含软件特征信息的软件复杂网络的组织与呈现并未整合到软件复杂网络的分析过程，使软件特征无法直观的展示，同时也使软件复杂网络的呈现难以复现。

发明内容

本发明针对目前软件复杂网络模型中软件信息不全面，软件复杂网络构建过程复杂无规律的问题以及软件复杂网络的组织与展示问题，提出一种基于面向对象软件代码的软件复杂网络模型构建方法。

本发明提出的一种基于面向对象软件代码的软件复杂网络模型构建方法，包括如下步骤：

步骤1：构建软件层，具体是：确定目标软件，获取目标软件所有版本的源代码。

步骤2：构建数据层，具体是：从软件源代码中提取直接存在的基本实体及基本实体关系，形成目标软件的数字化软件形式，基本实体作为软件元素，并在分析同一软件的不同版本时为数字化软件元素及元素关系添加版本演化信息。

步骤3：构建网络层，具体是：确定所构建软件复杂网络所要表达的软件特征，在步骤2中的数字化软件的基础上，利用组网规则构建软件复杂网络。

步骤4：构建组织层，具体是：在步骤3中软件复杂网络的基础上，利用表示规则构建复杂网络的分析展示。