[发明专利]一种基于变量切片和关联规则的软件错误定位方法

权利要求书

1.一种基于变量切片和关联规则的软件错误定位方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)对于一个包含错误且可执行代码总行数为n的Java程序P_fault进行预处理，得到系统依赖图；在系统依赖图上针对P_fault中某一条包含m个变量的语句进行变量切片，得到程序切片数据VarSlice.dot；

VarSlice.dot文件由集合T表示为T＝{fname,label,fillcolor,S_i→S_j}，其中fname为P_fault中执行变量切片语句所属方法的名称；label为变量切片语句，label＝VarNum_i:var＝value，其中VarNum_i为切片行号，1≤i≤n，var为变量名，value为变量值；fillcolor表示语句是否包含在变量切片结果内，fillcolor＝{yellow,gray}，yellow表示该语句属于变量切片执行结果，gray表示该语句不属于变量切片执行结果；S_i→S_j为语句S_i和S_j的依赖指向关系；执行一次变量切片可以获得一个.dot文件，将每个.dot文件中fillcolor取yellow值的label所对应的变量切片行号集合VarNum作为.txt文件的一条记录，其中VarNum＝{VarNum₁,VarNum₂...VarNum_i,...VarNum_n}；从所有变量切片数据.dot文件中依次提取VarNum，构成变量切片行号信息VarSlice.txt，该信息的记录数为执行变量切片的次数；

(2)将VarSlice.txt作为事务数据库D，通过扫描D计算每个变量切片行号VarNum_i的频数SliceNum₁，每个VarNum_i都是候选1项集的集合C₁的成员；假设最小支持度计数为Min_Support，可以确定频繁1项集的集合L₁，它由满足SliceNum₁≥Min_Support的候选1项集组成；使用连接操作L₁×L₁产生候选2项集的集合C₂，它由个2项集组成；扫描D中事务，累计C₂中每个候选项集的支持计数SliceNum₂，然后确定频繁2项集的集合L₂，它由C₂中满足SliceNum₂≥Min_Support的候选2项集组成；令C₃＝L₂×L₂，从C₃中删除具有非频繁子集的候选项集，再累计C₃中每个候选项集的支持计数SliceNum₃，扫描D中事务确定频繁3项集的集合L₃，L₃由C₃中满足SliceNum₃≥Min_Support的候选3项集组成；以此类推，利用产生候选集的连接步L_i×L_i和删除具有非频繁子集的候选集的剪枝步逐层搜索，直至C_i＝φ终止，即得到了所有的频繁项集FreVarSlice＝{C₁,C₂,C₃，...C_i-1}；

(3)对于每个频繁项集C_j，1≤j≤i-1，可以得到2^j-2个非空真子集s，假设最小置信度为Min_Confidence，支持度计数为Support_Count，若满足则获取到语句之间蕴含的关联规则RelateList_i，表示为以及关联规则数目RelateListNum；

(4)将所有关联规则TotalRelateList＝{RelateList₁,RelateList₂,...RelateList_i,...RelateList_Num}按照置信度由高到低的次序重新排列，可以得到排序关联规则SeqRelateList＝{RelateList₁',RelateList₂',...RelateL ist_i',...RelateList_Num'}，其中第i条关联规则RelateList_i'表示为

(5)对步骤(4)的排序关联规则SeqRelateList进行分类，置信度相同的划分为同一类，形成集合{Confidence₁＝VarNum₁,VarNum₁₁,...VarNum_1i；Confidence₂＝Va rNum₂,VarNum₂₂,...VarNum_2i；...Confidence_k＝VarNum_k,VarNum_kk,...VarNum_ki}，其中根据置信度的排列顺序生成检查语句优先级次序InSequence＝{VarNum₁,VarNum₁₁,...VarNum_1i；VarNum₂,VarNum₂₂,...VarNum_2i；...VarNum_k,VarNum_kk,...VarNum_ki}；

(6)对于未在关联规则内的语句按照支持度由高到低进行排列并分类，支持度相同的划分为同一类，形成集合{Support_(k+1)＝VarNum_(k+1),VarNum_(k+1)(k+1),...VarNum_(k+1)j；Support_(k+2)＝VarNum_(k+2),VarNum_(k+2)(k+2),...VarNum_(k+2)j；...Support_(k+m)＝VarNum_(k+m),VarNum_(k+m)(k+m),...VarNum_(k+m)j}，其中Support_(k+m)∈SliceNum₁；根据支持度的排列顺序生成关联规则外的检查语句优先级次序OutSequence＝{VarNum_(k+1),VarNum_(k+1)(k+1),...VarNum_(k+1)j；VarNum_(k+2),VarNu m_(k+2)(k+2),...VarNum_(k+2)j；...VarNum_(k+m),VarNum_(k+m)(k+m),...VarNum_(k+m)j}；

(7)依据步骤(5)和步骤(6)得到总的检查语句优先级次序PrioritySequence＝InSequence∪OutSequence，依据语句优先级次序越靠前越优先被检查的原则，可以定位到程序P_fault中错误出现的具体位置。

2.根据权利要求1所述的一种基于变量切片和关联规则的软件错误定位方法，其特征在于：该方法可以应用于Java程序错误定位，以提高软件错误定位的效率，降低软件测试成本。