一种基于模型的云计算容错机制开发方法

目前商业云平台和开源云平台种类繁多,如CloudStack,OpenStack,Eucalyptus等,这些云平台提供的管理能力和管理方式存在较大差异,即使在同一个云平台中也存在多种虚拟化方式,如Xen,KVM,VMware等.近年来,随着私有云和混合云的迅速发展,基础设施的异构程度加剧.由于容错机制往往依赖于基础设施的管理能力和管理方式,因此容错机制实例在不同的目标平台上需要分别实现,导致容错机制的开发难度和开发时间显著增加.针对这一问题,提出了一种基于模型的容错机制开发方法,实现容错机制的跨平台性.为了验证容错机制开发方法的有效性和实用性,实现了7种常见的容错机制实例,并在CloudStack和OpenStack开源云平台上进行验证.实验表明,这些容错机制能够有效地实现故障转移,提升容错对象可靠性、可用性等指标;提出的容错机制开发方法能够实现跨平台,并达到90%以上的代码复用率;对云平台管理员以及容错机制开发者的问卷调查结果表明,该方法能够较好地提升容错机制的开发体验和开发效率.     

基于关键类判定的代码提交理解辅助方法

软件代码提交是最重要的软件版本演化数据之一,被广泛应用于软件审查和软件理解中.对于程序员,提交的理解难度随着受影响的类数量、修改的代码量的增加而增加.本文通过对大量数据的分析发现,识别出提交中核心的修改类（关键类）,以及为了完成这个核心修改所进行的依赖性改动的类（非关键类）,能够辅助代码提交的理解.受机器学习技术在分类领域有效性的启发,本文提出一种基于机器学习的关键类识别方法,将判定提交中的关键类建模为二分类问题（即：关键和非关键类）,从软件演化过程中产生的海量提交数据中抽取可判别性特征来度量类的关键性.在多个数据集上的实验结果表明,我们的方法判定关键类的综合准确率达到了87%;相比于开发人员直接理解提交,使用关键类信息提示来辅助理解提交能够显著提高开发人员的效率和正确率.     

程序分析研究进展

在信息化时代,人们对软件的质量要求越来越高.程序分析是保障软件质量的重要手段之一,日益受到学术界和产业界的重视.介绍了若干基本程序分析技术（抽象解释、数据流分析、基于摘要的分析、符号执行、动态分析、基于机器学习的程序分析等）,特别是最近10余年的研究进展.进而介绍了针对不同类型软件（移动应用、并发软件、分布式系统、二进制代码等）的分析方法.最后展望了程序分析未来的研究方向和所面临的挑战.     

基于动态分析的软件不变量综合技术

软件不变量是软件的重要属性,在软件验证、软件调试和软件测试等领域有重要作用.自20世纪末以来,基于动态分析的不变量综合技术成为相关领域的一个研究热点,并且取得了一定的进展.收集了90篇相关论文对该领域进行系统总结.基于动态分析的不变量综合技术是该领域的核心问题,提出了"学习者-预言"框架统一描述相关方法,并且在此框架内根据学习者的归纳方法将综合技术大致分为4类,分别是基于模板穷举的方法、基于数值计算的方法、基于统计学习的方法以及基于符号执行的方法.其次,讨论了基于动态分析综合的不变量在软件验证和软件工程等领域的重要应用.随后,总结不变量生成技术中常用的实验对象程序和开源的不变量综合工具.最后,总结该领域并展望未来的研究方向.     

软件缺陷自动修复技术综述

软件缺陷是软件开发和维护过程中不可避免的.随着现代软件规模的不断变大,软件缺陷的数量以及修复难度随之增加,为企业带来了巨大的经济损失.修复软件缺陷,成为了开发人员维护软件质量的重大负担.软件缺陷自动修复技术有希望将开发者从繁重的调试中解脱出来,近年来成为热门的研究领域之一.搜集了 94篇该领域最新的高水平论文,进行了详...     

融合结构与语义特征的代码注释决策支持方法

代码注释是辅助编程人员理解源代码的有效手段之一.高质量的注释决策不仅能覆盖软件系统中的核心代码片段,还能避免产生多余的代码注释.然而,在实际开发中,编程人员往往缺乏统一的注释规范,大部分的注释决策都取决于个人经验以及领域知识.对于新手程序员来说,注释决策显然成为了一项重要而艰巨的任务.为了减少编程人员投入过多的精力在注释决策上,文章从大量的代码注释实例中学习出一种通用的注释决策规范,并提出了一种新颖的CommentAdviser方法用以辅助编程人员在代码开发过程中做出恰当的注释决策.由于注释决策与代码本身的上下文信息密切相关,因此,从当前代码行的上下文代码中提取代码结构特征以及代码语义特征作为支持注释决策的主要依据.然后,利用机器学习算法判定当前代码行是否为可能的注释点.在GitHub中的10个大型开源软件的数据集上评估了我们提出的方法,实验结果以及用户调研表明代码注释决策支持方法CommentAdviser的可行性和有效性.     

基于上下文无关文法的可逆变换模型

可逆变换和双向变换等数据转换问题一直是近年来的研究热点,研究人员针对该问题提出了大量相关的语言和模型。但是,这些实现往往建立在一种新的计算模型上,从而导致需要花费较大的学习成本去了解计算模型。另一方面,作为语法解析的基本工具,上下文无关文法对于绝大多数程序员来说都是不陌生的。提出了一种基于上下文无关文法的计算模型,用来构造字符串上的可逆变换,并对其性质和表达能力进行了探讨。采用Scheme语言实现了该计算模型,并通过在MIPS指令集上进行汇编和反汇编开发验证了该模型。验证结果表明,该模型具有较强的表达能力,在添加小型的公共数值变换模块后,可以完整地实现MIPS指令集上的汇编和反汇编。