[发明专利]一种基于复杂网络理论评估软件系统可靠性的方法

说明书

本发明提供一种基于复杂网络理论评估软件系统可靠性的方法，步骤如下：1、确定软件的抽象层次，确定复杂网络模型中的节点；2、对软件的源代码进行解析，提取相应的节点以及节点之间关系，构建复杂网络模型；3、对软件的复杂网络模型进行静态分析，计算模型的宏观与微观的静态参数；4、对软件复杂网络模型进行动态模拟分析，计算模型的动态性能参数；5、根据静态计算以及动态分析的结果对软件的可靠性进行评估；通过上述步骤，可以完成对基于复杂网络理论评估面向过程编程的软件系统可靠性的方法的构建，不需要经过大量测试便可以预先对软件进行可靠性评估。本发明适用于开发人员在测试之前对软件进行优化，提高软件测试效率。

技术领域

本发明提供一种基于复杂网络理论评估软件系统可靠性的方法，它涉及一种基于复杂网络理论评估软件系统可靠性的技术的实现，属于软件可靠性评估领域。

背景技术

随着个人计算机的快速发展以及互联网技术的兴起，软件的应用已经从传统人民大众生活的方方面面，我们的衣食住行都可以通过软件应用轻松地解决。而随着智能时代的到来，这种情况会更加凸显。当人们过分依赖于软件提供的服务的时候，就对软件可靠性和性能提出了很大的挑战。通过探究软件结构特征与软件可靠性之间的关系，则可以在软件最初的设计和编写阶段，就可以通过一定的标准和经验来避免一些容易出现故障的设计模式，同时也可以优化软件设计者的编程习惯，避免一些可靠性较低的结构的出现。

而另一方面，随着计算机硬件能力越来越强大以及互联网应用越来越普遍，软件结构也在发生着一些变化。一是软件为了满足用户处理愈发复杂问题的需求，其功能正在不断的强大和复杂。二是软件从简单的单机环境向复杂的网络环境开放，不同软件应用之间的交互越来越多，同时软件面临的风险也在大大上升。这些趋势导致了软件系统的规模和复杂度的剧增，给对软件可靠性的研究带了巨大的挑战，传统方法都面临着无法全方位完整地掌握软件系统结构特性和动态规律的问题。因此，我们需要新的角度和方法来研究规模越来越大和复杂度越来越高的软件。复杂系统及复杂网络理论作为21世纪新兴的科学，其在处理复杂系统问题上有比较科学的理论和方法，并且已取得了诸多的成果。将软件系统作为一种复杂网络来研究，可以从整体上把握软件结构并理解软件的复杂性，给软件可靠性的研究带来新的角度和方法。

发明内容

(一)本发明目的：由于软件系统的规模和复杂度的剧增，给对软件可靠性的研究带了巨大的挑战，传统方法都面临着无法全方位完整地掌握软件系统结构特性和动态规律的问题。因此本发明将克服现有技术的不足，提供一种基于复杂网络理论评估软件系统可靠性的方法对上述问题进行解决。本发明通过利用复杂网络理论对软件进行可靠性评估。该方法可以在代码完成后，不需要经过大量测试便可以预先对软件结构进行一定的可靠性评估，使得软件在进入正式测试阶段之前开发人员就可以对软件结构进行一定优化。同时，针对大规模软件，该方法相比于传统软件可靠性测试方法更加具有效率。

(二)技术方案

本发明技术方案：一种基于复杂网络理论评估软件系统可靠性的方法构建过程如下：

本发明一种基于复杂网络理论评估软件系统可靠性的方法，其步骤如下：

步骤1：确定软件的抽象层次，确定软件的复杂网络模型中的节点；

步骤2：对软件的源代码进行解析，提取相应的节点以及节点之间关系，构建软件的复杂网络模型；

步骤3：对软件的复杂网络模型进行静态分析，计算该模型的宏观与微观的静态参数；

步骤4：对软件的复杂网络模型进行动态模拟分析，计算该模型的动态性能参数；

步骤5：根据静态计算以及动态分析的结果对软件的可靠性进行评估，给出软件基于复杂网络方法的可靠性指标，并发现软件结构的薄弱环节。