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软件设计模式检测技术:现状、挑战和展望
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作者 王雷 袁野 王国仁 《软件学报》 北大核心 2025年第6期2643-2682,共40页
设计模式检测是软件工程领域中非常重要的研究课题.国内外很多学者致力于设计模式检测问题的研究与解决,取得了丰硕的研究成果.对当前软件设计模式检测技术进行综述并展望了其前景.首先,简要介绍软件设计模式检测领域的发展历程,讨论并... 设计模式检测是软件工程领域中非常重要的研究课题.国内外很多学者致力于设计模式检测问题的研究与解决,取得了丰硕的研究成果.对当前软件设计模式检测技术进行综述并展望了其前景.首先,简要介绍软件设计模式检测领域的发展历程,讨论并总结了设计模式的检测对象和特征类型,给出了设计模式检测评估指标.然后,总结了设计模式检测技术现有的分类方法,引出了分类方法.根据设计模式检测技术发展的时间线从非机器学习设计模式检测、机器学习设计模式检测、基于预训练语言模型的设计模式检测这3类方法出发探讨了当前软件设计模式检测技术的研究现状和最新进展,并对当前成果进行了总结和比较.最后,分析了该领域存在的主要问题与挑战,指出了今后值得进一步研究的方向以及可能的解决方案.涵盖了从早期的非机器学习方法到利用机器学习技术,再到现代预训练语言模型的应用,全面系统地展现了该领域的发展历程、最新进展和未来发展前景,对于该领域今后的研究方向和思路具有指导意义. 展开更多
关键词 设计模式检测 研究综述 机器学习 预训练语言模型 软件逆向工程 软件开发方法 软件设计 软件体系结构
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设计模式检测工具有效性评估策略 被引量:10
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作者 肖卓宇 黄海 +4 位作者 何锫 李港 杨道武 彭逸凡 董泽民 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2018年第3期380-392,共13页
为解决传统设计模式检测工具比较基准缺乏及相似工具重复开发的问题,在分析现有设计模式工具检测结果基础上,按识别方法进行了分类,制订了参与检测工具的筛选规则,探讨了各种工具的局限性,提出了一种设计模式检测工具有效性评估方法。... 为解决传统设计模式检测工具比较基准缺乏及相似工具重复开发的问题,在分析现有设计模式工具检测结果基础上,按识别方法进行了分类,制订了参与检测工具的筛选规则,探讨了各种工具的局限性,提出了一种设计模式检测工具有效性评估方法。以设计模式实例基准、变体、参与者角色实例共享为主要评估指标,通过对8种检测工具及9种开源系统指标的交叉比较,验证了所提方法的有效性,总结了评估工作的有效性威胁,给出了合理性建议,为设计模式检测工具评估提供了一种新思路。 展开更多
关键词 设计模式检测 评估指标 基准 设计模式变体 实例共享
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基于堆叠泛化的设计模式检测方法 被引量:6
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作者 冯铁 靳乐 +1 位作者 张家晨 王洪媛 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1703-1722,共20页
设计模式检测是理解和维护软件系统的一项重要工作.以高效识别设计模式变体和提高设计模式识别准确率为目的,将面向对象度量与模式微结构相结合,提出一种基于堆叠泛化的设计模式检测方法.该方法应用典型的机器学习算法,分别训练度量分... 设计模式检测是理解和维护软件系统的一项重要工作.以高效识别设计模式变体和提高设计模式识别准确率为目的,将面向对象度量与模式微结构相结合,提出一种基于堆叠泛化的设计模式检测方法.该方法应用典型的机器学习算法,分别训练度量分类器和微结构分类器,并基于两者的预测值和相关对象模型特征进一步训练,从而形成堆叠分类器.为了评估该方法,基于该方法开发了一个原型工具OOSdpd.该工具从Java字节码级别的系统实现中抽取设计模式实例,并在JUnit等几个经典的开源项目上进行实验.通过与现有的两种工具进行对比分析,实验验证了该方法在提高设计模式识别准确率及召回率方面的有效性. 展开更多
关键词 设计模式检测 面向对象软件度量 模式微结构 堆叠泛化 机器学习
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注入间接线索的设计模式变体分类检测 被引量:9
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作者 肖卓宇 何锫 +3 位作者 李港 杨道武 彭逸凡 董泽民 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2018年第6期1335-1341,共7页
为解决经典GOF设计模式扩展后不便于恢复的问题,结合Petterson提出的设计模式变体思想与Scanniello提出的设计模式复用概念,提出一种注入间接线索的设计模式变体检测方法,在遵循GOF标准设计模式与其变体意图一致性原则基础上,以类及其... 为解决经典GOF设计模式扩展后不便于恢复的问题,结合Petterson提出的设计模式变体思想与Scanniello提出的设计模式复用概念,提出一种注入间接线索的设计模式变体检测方法,在遵循GOF标准设计模式与其变体意图一致性原则基础上,以类及其关系为基础,关注参与角色间有价值的间接联系,给出了创建型、行为型、结构型模式变体的具体实现,并依次以Factory M ethod、Command、Proxy模式变体为例,通过6种主流工具与4种经典开源系统对三种设计模式变体进行了检测比较,实验结果表明,本研究有助于设计模式解决方案的恢复. 展开更多
关键词 设计模式检测 逆向工程 设计意图 设计模式变体 线索
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设计模式变体检测研究 被引量:8
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作者 肖卓宇 何锫 +2 位作者 陈俊旭 杨鑫维 杨邦平 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2017年第8期1751-1756,共6页
为解决传统设计模式检测方法精确率不高的问题,以其主要影响因素之一变体问题为切入点,提出一种设计模式变体检测方法,以设计模式实例的参与者角色及其关系为基础,通过特征值的形式描述设计模式,制定了5项设计模式变体检测规则,以Compos... 为解决传统设计模式检测方法精确率不高的问题,以其主要影响因素之一变体问题为切入点,提出一种设计模式变体检测方法,以设计模式实例的参与者角色及其关系为基础,通过特征值的形式描述设计模式,制定了5项设计模式变体检测规则,以Composite模式为例,提供了可验证的设计模式变体检测实现.通过与六种主流的设计模式检测工具比较,实验结果表明,本文方法在解决设计模式实例变体方面取得了较好的效果,能够有效减少设计模式检测的假阴性结果. 展开更多
关键词 设计模式 变体 特征值 规则制定 设计模式检测
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基于文法产生式优化的设计模式识别方法 被引量:14
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作者 肖卓宇 何锫 +3 位作者 杨鑫维 杨邦平 陈俊旭 胡振涛 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期569-576,共8页
以精确的设计模式检测结果为目标,为解决设计模式识别的变体问题,提出一种基于文法产生式优化的设计模式识别方法,旨在使用可视化文法产生式描述设计模式参与者角色的属性与联系,并通过增加文法产生式描述的特征信息来识别重叠的设计模... 以精确的设计模式检测结果为目标,为解决设计模式识别的变体问题,提出一种基于文法产生式优化的设计模式识别方法,旨在使用可视化文法产生式描述设计模式参与者角色的属性与联系,并通过增加文法产生式描述的特征信息来识别重叠的设计模式及参与者角色间的附加关系。实验结果表明,该方法减少了设计模式识别的假阳性结果与假阴性结果,通过与主流方法的F-score评估指标比较,显示出该方法的优势。 展开更多
关键词 设计模式检测 文法产生式 模式共享 变体 可视化
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