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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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面向Java语言的设计模式抽取方法的研究 被引量:8
2
作者 冯铁 李文锦 +1 位作者 张家晨 柴胜 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第25期28-33,共6页
从源码中抽取设计模式对于提高软件可理解性和可维护性、软件设计重用以及软件重构具有重要意义。文章面向Java语言提出了一个从源码中抽取设计模式的方法。具体地,研究了一种特定的设计模式描述方法、定义了源码信息模型及其化简方法,... 从源码中抽取设计模式对于提高软件可理解性和可维护性、软件设计重用以及软件重构具有重要意义。文章面向Java语言提出了一个从源码中抽取设计模式的方法。具体地,研究了一种特定的设计模式描述方法、定义了源码信息模型及其化简方法,以此为基础提出了设计模式模型和源码模型的匹配方法。特别讨论了在抽取设计模式时与container类相关的问题及其解决方案。最后根据抽取结果从模式及其实例的角度对方法进行了评价,并提出了必要的优化技术。 展开更多
关键词 设计模式 逆向工程 程序理解
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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
3
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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基于矩阵积分评估的设计模式检测研究 被引量:15
4
作者 肖卓宇 黎妍 +1 位作者 何锫 陈俊旭 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2016年第7期1428-1433,共6页
设计模式识别是软件复用的一项重要工作,而设计模式实例检测有利于软件系统的理解与维护,为解决设计模式检测中软件系统与设计模式间匹配的精确性问题,并降低检测的复杂度,提出一种基于图形顶点之间矩阵积分的评估方法,形式化了软件系... 设计模式识别是软件复用的一项重要工作,而设计模式实例检测有利于软件系统的理解与维护,为解决设计模式检测中软件系统与设计模式间匹配的精确性问题,并降低检测的复杂度,提出一种基于图形顶点之间矩阵积分的评估方法,形式化了软件系统和设计模式的矩阵表示,利用逆向工程中的大类图拆分方法对初始信息进行修饰,将其结果转换为基于图形的邻接矩阵表示形式,再依据矩阵积分规则对之进行计算,得出Matrix Grade积分评估表示形式的匹配结果,并通过多个开源项目验证了该方法的准确率与有效性,与其他检测算法的结果比较,说明了本文方法值得进一步研究. 展开更多
关键词 设计模式 逆向工程 设计模式识别 图形匹配 邻接矩阵 矩阵积分
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程序算法识别研究综述 被引量:5
5
作者 鲁强 李效恋 王智广 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2012年第10期2863-2868,共6页
程序算法识别是程序理解研究中的子问题,主要目的是针对程序源代码识别出其所蕴含的程序算法。针对程序算法识别问题,首先说明其定义及实现过程;对可应用于程序算法识别领域的程序理解技术进行分类介绍,说明每种方法的实现技术路线;最... 程序算法识别是程序理解研究中的子问题,主要目的是针对程序源代码识别出其所蕴含的程序算法。针对程序算法识别问题,首先说明其定义及实现过程;对可应用于程序算法识别领域的程序理解技术进行分类介绍,说明每种方法的实现技术路线;最后对每种方法进行了比较、分析,并提出未来程序算法识别研究的重点问题。 展开更多
关键词 算法识别 程序理解 逆向工程 概念定位 信息检索
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从源码中抽取设计模式技术研究综述 被引量:3
6
作者 冯铁 李文锦 张家晨 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2005年第8期6-9,共4页
从源码中抽取设计模式对于提高软件可理解性和可维护性、软件设计重用以及软件重构具有重要意义。研究设计模式抽取技术的方法框架,并根据该框架对目前流行的几种设计模式抽取方法进行分类和比较,分析这些技术的优缺点,探讨该领域未来... 从源码中抽取设计模式对于提高软件可理解性和可维护性、软件设计重用以及软件重构具有重要意义。研究设计模式抽取技术的方法框架,并根据该框架对目前流行的几种设计模式抽取方法进行分类和比较,分析这些技术的优缺点,探讨该领域未来的研究方向和趋势。 展开更多
关键词 设计模式 逆向工程 程序理解
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编译技术研究与逆向工程实践 被引量:5
7
作者 胡燕京 李彩霞 +1 位作者 周子琛 罗海宁 《现代电子技术》 2007年第16期99-101,106,共4页
计算机科学的发展离不开编译技术的支持,编译技术是计算机领域发展非常成熟的一个分支。逆向工程是软件工程中一个新的发展方向,近年来开始被人们关注,成为一个引人入胜的研究领域。反汇编是软件逆向工程中十分重要的内容,通过对编译原... 计算机科学的发展离不开编译技术的支持,编译技术是计算机领域发展非常成熟的一个分支。逆向工程是软件工程中一个新的发展方向,近年来开始被人们关注,成为一个引人入胜的研究领域。反汇编是软件逆向工程中十分重要的内容,通过对编译原理的透彻理解,可以更加科学规范地分析和理解软件系统,从而更加敏捷地实施逆向工程。通过深入探讨编译原理,及通过编译技术进行逆向工程实践,提出了程序理解的一般思路,探索出一条进行逆向工程实践的较好方法。 展开更多
关键词 编译原理 反汇编 程序理解 逆向工程
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一种精简二进制代码的程序理解方法 被引量:4
8
作者 李卷孺 谷大武 陆海宁 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2008年第10期2608-2612,共5页
精简二进制代码形式的软件是软件分析和程序理解需要处理的一类具有代表性的对象,基于高级语言源代码和调试符号信息的传统分析方法在处理此类软件时受到了极大限制。提出一种精简二进制形式软件的理解方法,首先将分析对象转变为运行期... 精简二进制代码形式的软件是软件分析和程序理解需要处理的一类具有代表性的对象,基于高级语言源代码和调试符号信息的传统分析方法在处理此类软件时受到了极大限制。提出一种精简二进制形式软件的理解方法,首先将分析对象转变为运行期进程,引入实际运行中的进程信息;然后引入程序的行为特征,以程序表现出的外在行为和对外接口作为辅助信息,将此类外部特征映射到程序代码;最后基于切片思想和调试技术,获得程序切片并分析。这种方法为分析理解过程扩展了信息量,降低了复杂度,解决了分析此类软件时信息缺失和难以建立理解模型的问题。 展开更多
关键词 精简二进制代码 程序理解 二进制分析 代码反向工程 程序切片
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一个设计模式自动识别技术研究框架 被引量:4
9
作者 周晓宇 徐宝文 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2009年第5期124-128,共5页
在程序代码中自动识别设计模式可以为面向设计模式的软件理解、维护和重构等活动提供自动化支持。比较系统地分析了该领域十余年来的研究状况和存在的问题,提出了一套以准确和通用的设计模式识别技术为目标,以层次化识别特征的确定、基... 在程序代码中自动识别设计模式可以为面向设计模式的软件理解、维护和重构等活动提供自动化支持。比较系统地分析了该领域十余年来的研究状况和存在的问题,提出了一套以准确和通用的设计模式识别技术为目标,以层次化识别特征的确定、基于静态分析技术的语义特征发掘与识别技术、基于语义特征和排除性约束的软件框架描述技术、基于描述逻辑的设计模式形式化技术等为内容的研究框架。介绍了各项技术的基本思想和主要内容,论述了其可行性。 展开更多
关键词 设计模式 软件分析 逆向工程
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Smalltalk程序理解辅助系统BDCom-ST 被引量:2
10
作者 梅宏 吴穹 +1 位作者 袁望洪 杨芙清 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第8期882-886,共5页
Smalltalk语言的概念和语法结构简洁 ,程序易于理解 ,但它的某些特性 (如动态绑定、动态类型 )仍然对Smalltalk程序的理解构成障碍 .而且随着应用系统复杂性增大以及类库的增长 ,对 Smalltalk程序理解的难度也随之增大 .对此 ,作者介绍... Smalltalk语言的概念和语法结构简洁 ,程序易于理解 ,但它的某些特性 (如动态绑定、动态类型 )仍然对Smalltalk程序的理解构成障碍 .而且随着应用系统复杂性增大以及类库的增长 ,对 Smalltalk程序理解的难度也随之增大 .对此 ,作者介绍了一个 Smalltalk程序辅助理解系统 BDCom- ST,它在分析 Smalltalk程序的基础上 ,利用类型推导技术来解决动态行为的理解问题 .该系统可从源程序逆向生成 OOD文档 。 展开更多
关键词 SMALLTALK 程序理解辅助系统 BDCom-ST
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逆向工程研究与发展 被引量:15
11
作者 袁望洪 陈向葵 +1 位作者 谢涛 郭耀 《计算机科学》 CSCD 北大核心 1999年第5期71-77,共7页
一、引言由于多年的运行历史,遗产系统包含了企业的众多知识,包括系统需求、设计决策和业务规则。为了充分有效地利用这些有用资产,遗产系统持续性演化变得十分重要。再工程是将遗产系统转为易演化系统的良好途径之一。再工程在检查现... 一、引言由于多年的运行历史,遗产系统包含了企业的众多知识,包括系统需求、设计决策和业务规则。为了充分有效地利用这些有用资产,遗产系统持续性演化变得十分重要。再工程是将遗产系统转为易演化系统的良好途径之一。再工程在检查现有系统基础上,修改系统并组装成新的形式。作为工程的问题,再工程涉及对问题的理解,也即,理解系统的当前状态、未来状态和从当前状态演化到未来状态的途径。系统理解基于系统对象、系统专家和系统历史。系统对象包括源代码、手册和运行系统;系统专家包括开发者、维护者和用户; 展开更多
关键词 逆向工程 软件工程 程序理解 源代码
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源代码中设计模式实例的抽取及验证方法研究 被引量:4
12
作者 李文锦 王康健 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2012年第11期4199-4205,共7页
从源码中抽取设计模式对于提高软件可理解性和可维护性、软件设计重用以及软件重构具有重要意义。面向Java语言提出了一种静态和动态分析相结合的源码中设计模式的抽取方法。具体地,研究了源码中设计模式抽取的静态结构分析过程,为了进... 从源码中抽取设计模式对于提高软件可理解性和可维护性、软件设计重用以及软件重构具有重要意义。面向Java语言提出了一种静态和动态分析相结合的源码中设计模式的抽取方法。具体地,研究了源码中设计模式抽取的静态结构分析过程,为了进一步提高设计模式实例抽取的准确率,对结构分析得到的创建型模式候选,使用创建对象的多重性分析方法进行验证,对结构分析得到的行为型模式候选,使用动态分析的方法进行验证,以区分结构相似但行为不同的模式的实例。最后实现了设计模式抽取工具并对开源软件中的模式实例进行抽取。通过实验数据,验证了设计模式实例抽取及验证方法的可行性及有效性。 展开更多
关键词 设计模式 逆向工程 多重性分析 动态分析
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软件再工程助手 被引量:1
13
作者 高怀雁 廖鸿志 周华 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第6期96-99,127,共5页
随着越来越多成功的软件系统成为遗留系统,软件再工程已日益显现其重要性。但对原系统理解的难度影响了软件工程师对原系统进行再工程的效率,特别是从源代码获取设计规约。在软件维护和软件再工程中大量的工作是围绕着源代码的变换,这... 随着越来越多成功的软件系统成为遗留系统,软件再工程已日益显现其重要性。但对原系统理解的难度影响了软件工程师对原系统进行再工程的效率,特别是从源代码获取设计规约。在软件维护和软件再工程中大量的工作是围绕着源代码的变换,这种变换将程序代码文本或规约文本从一种形式转变成另一种形式,从而使其具有更好的可读性和可理解性。论文介绍了作者与英国DeMontfort大学的研究人员开发的一个非常方便的用于从程序抽取规约(也就是从源代码文本到规约文本的变换)的再工程助手(RA)工具,并使用RA进行一个实例研究。 展开更多
关键词 再工程助手 逆向工程 源代码变换 程序变换 程序理解
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基于元模型的自动测试系统框架开发方法的研究 被引量:4
14
作者 徐小良 汪乐宇 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期955-960,共6页
为了最大限度地提高自动测试系统的软件复用性和开发效率,对自动测试系统领域面向对象框架的开发进行了研究.通过分析自动测试系统的特征及需求,定义一个通用和稳定的面向对象元模型,并基于该元模型提出一种新颖的自动测试系统面向对象... 为了最大限度地提高自动测试系统的软件复用性和开发效率,对自动测试系统领域面向对象框架的开发进行了研究.通过分析自动测试系统的特征及需求,定义一个通用和稳定的面向对象元模型,并基于该元模型提出一种新颖的自动测试系统面向对象框架的开发方法,该方法是一个"热点"驱动的迭代过程,开发过程中充分利用了标准建模语言(UML)和设计模式等面向对象技术.实例证明:该方法为特定自动测试系统的框架开发提供了指导原则,减少了框架开发的工作量,提高了框架的复用性、扩展性和维护性以及开发效率等. 展开更多
关键词 自动测试系统 元模型 面向对象框架 统一建模语言 设计模式
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基于多agent的程序理解方法研究 被引量:2
15
作者 王少锋 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2002年第5期131-133,共3页
一、引言 栽软件逆向工程的研究是软件工程领域的一个重要而实用的研究内容.逆向工程是在给定源代码的情况下理解软件结构的一个途径,其目的是标识软件系统中的构造块,抽取结构依赖关系,为系统创造另一种更高抽象形式的表示.软件逆向工... 一、引言 栽软件逆向工程的研究是软件工程领域的一个重要而实用的研究内容.逆向工程是在给定源代码的情况下理解软件结构的一个途径,其目的是标识软件系统中的构造块,抽取结构依赖关系,为系统创造另一种更高抽象形式的表示.软件逆向工程是基于以下的假设:构造软件系统的过程是从问题域到实现域的映射过程,这种映射是在正向工程中完成的,而且也是一个可逆的过程,可以在不同的抽象级别上被重构. 展开更多
关键词 软件工程 软件逆向工程 软件复用 程序理解 AGENT
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基于反求工程设计的子午线轮胎花纹测量研究 被引量:1
16
作者 丘永亮 阎秋生 高伟强 《机床与液压》 北大核心 2007年第10期137-139,87,共4页
为了实现轮胎花纹的反求设计,测取轮胎花纹点云数据是非常关键的一步。通过采用多种测量设备和方法对轮胎花纹进行测量,实验结果表明采用COMET系统能够有效测取包括轮胎花纹凹槽、缝隙等微细特征,这为后面轮胎花纹的反求设计提供了条件。
关键词 轮胎花纹 反求设计 测量
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动静态信息相结合的UML2.0序列图逆向生成方法
17
作者 梁若莹 陈平 +1 位作者 胡圣明 刘鹏飞 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2008年第8期269-272,共4页
符合UML2.0标准的序列图在UML1.x序列图的基础上添加了控制流信息。为此,本文提出一种基于动静态信息相结合的UML2.0序列图逆向生成方法。该方法首先利用目标程序运行时的动态信息产生基本的方法调用序列,然后依据静态的程序依赖图对其... 符合UML2.0标准的序列图在UML1.x序列图的基础上添加了控制流信息。为此,本文提出一种基于动静态信息相结合的UML2.0序列图逆向生成方法。该方法首先利用目标程序运行时的动态信息产生基本的方法调用序列,然后依据静态的程序依赖图对其进行补充和调整,在其上添加方法间的逻辑关系,使产生的序列图带有控制流信息。这种方法生成的序列图符合UML2.0标准,可以很好地辅助用户理解目标程序。 展开更多
关键词 逆向工程 程序理解 序列图 UML2.0
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基于反求技术的非圆齿轮机构数字模型建立 被引量:2
18
作者 许勤 杨程 +2 位作者 赵佳斌 何楷文 王强 《机床与液压》 北大核心 2019年第5期136-139,共4页
为获得非圆齿轮机构的数字模型,基于反求工程技术,通过成熟产品实物图片直接获得一些相关基本数据。再结合齿轮机构运动原理利用计算机编程求解节曲线相关参数。最后根据所得参数建立非圆齿轮的数字模型。这种方法大大简化设计的复杂程... 为获得非圆齿轮机构的数字模型,基于反求工程技术,通过成熟产品实物图片直接获得一些相关基本数据。再结合齿轮机构运动原理利用计算机编程求解节曲线相关参数。最后根据所得参数建立非圆齿轮的数字模型。这种方法大大简化设计的复杂程度,便于模型建立,并对齿轮后期性能优化升级具有积极作用。 展开更多
关键词 非圆齿轮机构 非圆行星液压马达 反求工程技术 节曲线设计 数字模型
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基于照片影像的反求设计及三维仿真平台开发
19
作者 马晓丽 周兆忠 周建强 《机械设计与制造》 北大核心 2006年第5期76-78,共3页
基于照片影像的反求工程和三维立体重建是企业新产品开发的重要途径之一。这里对照片影像反求设计方法作了较深入的探讨。在此基础上,研制开发了基于照片影像的反求设计及三维仿真的CAD平台。该平台的设计是在AutoCAD平台上,应用VisualL... 基于照片影像的反求工程和三维立体重建是企业新产品开发的重要途径之一。这里对照片影像反求设计方法作了较深入的探讨。在此基础上,研制开发了基于照片影像的反求设计及三维仿真的CAD平台。该平台的设计是在AutoCAD平台上,应用VisualLisp程序设计语言开发出“透视图布局”、“点反求”和“立体三维重建”等程序,并用AutoCAD的菜单定制技术为平台定制新增命令和帮助文件。应用实例证明该平台系统能够快速准确、半自动化地完成以平面体为主而组合的产品照片的反求设计与三维仿真。 展开更多
关键词 照片影像 反求工程 三维仿真 平台 程序设计
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基于Pro/E二次开发的快速反求设计系统的界面设计和菜单开发技术研究
20
作者 陈炽坤 王枫红 《组合机床与自动化加工技术》 2006年第9期27-29,34,共4页
Pro/E作为一个常用的机械产品设计软件,不仅提供了强大的设计、分析、制造功能,也为用户提供了开发接口。本文在如何运用MFC进行Pro/E的二次开发得到解决后,使得基于Pro/E的应用程序的功能和界面得到了很大程度的优化。利用Pro/E所提供... Pro/E作为一个常用的机械产品设计软件,不仅提供了强大的设计、分析、制造功能,也为用户提供了开发接口。本文在如何运用MFC进行Pro/E的二次开发得到解决后,使得基于Pro/E的应用程序的功能和界面得到了很大程度的优化。利用Pro/E所提供的开发工具,本文基于Pro/E二次开发了快速反求设计系统,在Pro/E上成功地开发出具有文档/可视结构的应用程序,其界面设计和菜单开发直观、简捷,方便产品设计师的操作使用。 展开更多
关键词 PRO/E 快速反求 二次开发 界面设计
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