[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

摘要

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。

主权项

1.一种基于复杂网络理论评估软件系统可靠性的方法，其特征在于：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；在步骤1中所述的“确定软件的抽象层次”，其具体做法如下：由于不同的软件是由不同的语言编写的，不同语言具有不同的特性，因此对不同的软件要抽象的层次不同，宏观上有面向过程与面向对象两大类编程语言，确定抽象层次即为确定软件是属于哪一类编程语言；在步骤1中所述的“确定软件的复杂网络模型中的节点”，其具体做法如下：使用软件源代码包含的类或者函数作为复杂网络模型的节点；对于面向过程语言编写的软件，一般以函数为节点，并以函数之间的调用关系为边来构建软件的复杂网络模型；对于面向对象语言编写的软件，一般以类为节点，并以类之间的依赖关系为边来构建软件的复杂网络模型；在步骤2中所述的“构建软件的复杂网络模型”，其具体做法如下：利用静态分析工具对代码进行解析，静态工具一般能直接获取构建软件复杂网络模型所需要的节点信息以及节点之间的关系，也能从编译器编译的中间过程中提取信息，此时需要对编译器进行一定的修改，此方法需要的时间长，但是能获取的更加全面的信息；然后使用得到的节点和边对软件结构进行建模，得到复杂网络模型，忽略部分节点内部细节，从宏观上把握软件结构特征；在步骤3中所述的“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”，其具体做法如下：计算得到的复杂网络模型的节点数量、边数量、平均度、度分布和聚集系数复杂网络典型统计参数，从静态的角度把握构建的复杂网络的特征；在步骤4中所述的“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”，其具体作法如下：针对于网络的渗流过程进行模拟，分析网络抵御随机故障的能力；在步骤5中所述的“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”，其具体作法如下：使用得到静态性能参数和动态性能参数数据结果对软件进行可靠性评估，得到可靠性指标，并基于评估结果发现软件结构的薄弱环节。