[发明专利]一种采用聚类方式进行软件重构的方法

说明书

技术领域

本发明属于软件工程技术领域，具体是一种采用聚类方式进行软件重构的方法。

背景技术

重构是一个程序转换的过程，该过程改进了软件需求的实现，且保持程序行为不变。软件在其生命周期内，不可避免的发生变化，这些变化可能是用户需求的改变，也可能为了纠正软件本身的错误。为了降低软件的维护成本，延长其使用寿命，软件维护人员经常面临软件重构的问题。但随着软件系统的规模和复杂度增加，系统各个功能模块之间的相互影响变得更加复杂。特别是那些缺少文档的遗留系统，如何进行重构，是当前软件维护急需解决的问题。

为了解决这一问题，专利号为200810163396.6的“基于语法重构的代码级构件组装方法”，其在将构件作为具有相对独立功能和可复用的软件模块基础上，公开了一种软件工程技术领域内，基于语法重构的代码级构件组装方法。该方法从程序语言的语法规范中分离出抽象语法和具体语法，并建立符合所述新语法规范的代码级构件，然后进行构件组装，使软件复用时具有语言独立的优点。但这种重构只是代码级的，缺乏对程序结构的改善。特别是，在系统中存在大量基于功能的核心业务关注点，其逻辑关系具有强弱之分，且这些核心业务关注点可能分布在不同的模块中。例如，程序中需要对生产制造中的库存控制功能进行修改，而这部分功能散布于原料库存管理模块、成品库存管理模块和材料供应模块等多个模块，按照上述专利方法，代码的修改将涉及这多个模块，这无疑将会增加修改的成本和出错的概率。正因为核心业务关注点可能要跨越多个模块，同是又必须便于修改、维护和更新，软件维护人员在进行软件重构时，应分析程序核心业务关注点之间的依赖关系及耦合特性，单纯的基于语法重构代码级构件，重构后的系统将无法得到本质改善。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种采用聚类方式进行软件重构的方法。

本发明的技术方案是：

一种采用聚类方式进行软件重构的方法，包括以下步骤：

步骤1：根据软件的编程语言建立语法规则，形成语法规则库；

步骤2：根据不同的应用领域知识建立领域规则库：不同的应用领域，领域实体的同一属性具有不同的关联特征，根据领域实体的属性之间的依赖关系、耦合特性，确定不同应用领域的规则，建立用于描述不同应用领域功能的领域规则库；

应用领域规则包括：程序实体编号、所属领域、版本号、功能描述、业务对象、备份、所具有的属性及各属性之间的关联系数；

步骤3：读取软件的源代码信息；

步骤4：根据语法规则对源代码信息进行解析；

步骤4.1：对源代码信息进行语法解析；

步骤4.2：提取源代码信息的语法树；

步骤4.3：对源代码信息的语法树进行语义解析，得到源代码信息中的程序实体和实体属性；

所述程序实体包括：类、函数和业务流程；

所述实体属性包括：包、文件、功能、数据库和测试用例；

步骤5：在领域规则下，对源代码信息中的冗余信息进行过滤，即筛除源代码信息中多余的信息；

步骤6：建立包含程序实体及其描述的事实库，程序实体的描述包括：程序实体编号、接口名称、核心业务关注点、输入参数、输出参数、返回值、程序实体提供者、版本号、关键字、所具有的属性及各属性之间的关联系数；

步骤7：确定程序实体之间相似度，即计算程序实体之间的关联系数；

步骤8：采集聚类分析方法进行实体分析，将关联系数高于阈值的程序实体聚类到一个簇中，每一个簇形成一个新的软件模块，通过对软件模块的重新划分完成软件重构；

步骤9：可以根据需要对领域规则库进行调整，返回步骤5重新进行软件重构。

有益效果：

（1）采用聚类方式进行软件重构，其改善的目标是基于功能的核心业务关注点，将系统的模块进行重新构建后代码将具有良好的可重用性；

（2）经过聚类分析后，每个模块内程序实体的相似或相关度较高，解决代码分散和混乱问题，系统易于理解和维护；

（3）不同的应用领域，程序实体的同一属性具有不同的关联特征，可以通过修改领域规则库中属性的关联系数，这样产生的聚类结果也将不同，这使得本专利具有更好的通用性。

附图说明

图1是本发明具体实施方式的采用聚类方式进行软件重构的方法流程图；

图2是本发明具体实施方式的源代码解析器结构示意图；

图3是本发明具体实施方式的有向图实例示意图；