[发明专利]一种软件行为获取、监控与验证方法

摘要

本发明涉及一种软件行为获取、监控与验证方法，包括：获取软件行为；监控软件行为；验证软件行为。针对现有软件行为监测、分析和验证方法中存在的不仅需要修改程序源码，而且编程负担较重，缺乏监控与分析粒度调控等问题，本发明从基于Java的面向对象编程语言的行为和属性的分析出发，结合UML和OCL技术，提供一种较为通用的软件行为获取、监控与验证方法，可以自动生成监控所需的AOP方面类，减少编码人员工作量；在不修改待验证系统源代码的情况下进行监控与验证；大量使用接口和动态链接库，易于维护和修改。使用本发明对软件系统进行监控和验证，可以对软件系统的可信性进行度量，并且保护软件系统正常运行。

主权项

一种软件行为获取、监控与验证方法，其特征在于，既能够监控并保护软件的运行，又可以为可信软件的度量和验证提供依据；不需要对被监控系统的源码进行任何修改，就可以对其行为进行监控与验证；所述方法包括以下步骤：步骤1：获取软件行为；步骤1.1：使用支持OCL约束的UML工具软件读取待验证软件系统的工程文件，向类图中添加OCL约束并导出一个含有OCL约束信息的XMI文件；步骤1.2：从步骤1.1中得到的XMI文件中提取待验证软件系统的软件行为信息，对外提供程序接口，通过接口调用动态链接库，实现提取XMI文件中的待验证软件系统的软件行为信息；步骤1.3：从步骤1.1中得到的XMI文件中提取OCL约束信息和软件行为的其它相关信息，将形式化的OCL语言解析为易于理解和分析的自定义表达方式；对外提供程序接口，通过接口调用动态链接库，实现对OCL语言的解析；步骤1.4：将步骤1.2中得到的软件行为信息和步骤1.3中解析后的OCL约束信息整合并生成一个软件行为描述XML文件；步骤2：监控软件行为；步骤2.1：定义AOP方面类模板，使用特殊符号替换模板中可以根据需要修改的地方，每个特殊符号后有一个唯一的两位数字编号，用来区分位置；步骤2.2：读取步骤1.4中得到的软件行为描述XML文件，根据软件行为信息和约束，利用定义好的AOP方面类模板自动生成能够被编译的AOP方面类；步骤2.3：对aop.xml配置文件进行修改，配置需要应用监控的包、类和方法的范围；步骤2.4：使用AspectJ框架提供的AOP织入器，将AOP方面类织入到待验证系统中，在不修改待验证软件系统源代码的情况下，对待验证软件系统软件行为进行捕获；AspectJ框架是起步最早也是现阶段应用最广的基于Java环境的AOP框架，使用AspectJ框架可以最大化兼容基于Java的软件系统；步骤2.5：分析捕获到的软件行为并将结果记录到数据库中，将步骤1.4得到的软件行为描述XML文件内的信息与捕获到的行为信息进行比对，若待验证系统软件实际行为信息符合行为描述XML文件内行为约束的描述，则通过验证，软件行为继续执行；若没有通过验证则终止软件行为执行，并将行为信息及错误类型记录到数据库中；步骤2.6：通过图形用户界面定时刷新已捕获行为列表，并对没有通过验证的行为记录进行标记；步骤2.7：通过图形用户界面查看捕获到的行为，提供排序、查看详细信息和查找等功能；步骤3：验证软件行为；步骤3.1：将软件行为描述XML文件内的信息与数据库中的行为信息进行比对，若行为信息不符合行为描述XML文件内行为约束的描述，则没有通过验证，在行为信息中添加相关错误信息，并进行显示和记录；步骤3.2：在图形界面上以列表的形式显示没有通过验证的行为记录和其错误分类，提供排序、查看详细信息和查找等功能；步骤3.3：通过图形用户界显示系统的开启时间、捕获的行为总量、出错行为总量、出错比率、行为执行平均时间等数据。