本文選題：錯誤定位 + 可疑度信息��； 參考：《南京大學》2016年博士論文

【摘要】：軟件調(diào)試是軟件開發(fā)過程中最耗時和最昂貴的過程之一。隨著信息技術的發(fā)展,軟件系統(tǒng)變得越來越復雜,規(guī)模越來越大,軟件調(diào)試也變得更加困難和耗時。軟件調(diào)試包括錯誤的定位、理解和修正,錯誤定位是其中的一個核心過程,也是最困難和耗時的過程。使用自動化錯誤定位技術能夠有效提高軟件調(diào)試的效率,大大降低軟件調(diào)試的耗費�；诟采w分析的錯誤定位技術計算復雜度低,可自動化程度高,是目前研究得最為廣泛和深入的方法之一基于覆蓋分析的錯誤定位方法首先搜集程序頻譜信息和測試用例執(zhí)行結(jié)果向量；然后,設計度量公式對每個程序?qū)嶓w的可疑度進行風險評估：最后,按照可疑度值從高到低對程序?qū)嶓w進行排序。程序頻譜信息、度量公式和測試執(zhí)行結(jié)果向量是影響基于覆蓋分析的錯誤定位技術的三個關鍵因素。本文針對這三個關鍵因素進行深入研究和分析,主要工作和貢獻如下：針對程序頻譜信息對錯誤定位效果提升的局限性問題,論文提出將類可疑度信息和程序頻譜信息相結(jié)合的錯誤定位方法,進而提高現(xiàn)有基于覆蓋分析的錯誤定位技術的定位效果。程序頻譜信息只包含測試用例是否覆蓋程序?qū)嶓w的二元信息,無法區(qū)分具有相同覆蓋信息的語句,對錯誤定位技術效果的提升具有局限性。因此,該方法利用類的可疑度信息區(qū)分不同類中具有相同覆蓋信息的語句。為了提取類的可疑度信息,論文利用每個對象的方法調(diào)用執(zhí)行序列信息描述類的封裝特性,量化每個類的可疑度信息；進一步,設計類的可疑度信息與程序頻譜信息的結(jié)合算法,從而有效地提高錯誤定位效率。該方法首次提出考慮面向?qū)ο笳Z言中類的封裝特性對錯誤定位效果的影響。實證分析表明相對于現(xiàn)有的基于覆蓋分析的錯誤定位方法,該方法能夠大幅提高其錯誤定位效率。針對錯誤定位排序中缺失上下文信息的問題,論文提出結(jié)合函數(shù)調(diào)用路徑上下文信息的錯誤定位方法,提供有效的上下文信息并提高錯誤定位效率。該方法首先構(gòu)建具有權(quán)重的函數(shù)調(diào)用圖；然后,設計基于具有權(quán)重的函數(shù)調(diào)用圖的啟發(fā)式搜索算法；最后,利用該算法遍歷函數(shù)調(diào)用路徑搜索錯誤語句。該方法利用函數(shù)調(diào)用路徑信息將可疑語句排序中獨立的不相關的語句關聯(lián)起來,并提供失效執(zhí)行相關的函數(shù)調(diào)用路徑上下文信息,有助于開發(fā)人員在定位錯誤的過程中理解錯誤；同時,該方法能夠有效地減少代碼審查量。通過實證分析,論文得出該方法能夠有效地提高基于覆蓋分析的錯誤定位方法的效率。針對不同度量公式具有不同錯誤定位效果這一問題,論文研究不同度量公式在結(jié)合切片擊中集信息和頻譜信息錯誤定位方法中的定位效果。論文首先對結(jié)合切片擊中集信息和程序頻譜信息的錯誤定位方法進行修正和改進；接著,擴展基于集合理論的分析框架；然后,通過理論分析可以證明在單錯情況下改進的方法比原有的方法以及頻譜錯誤定位方法的定位效果要好。在改進的方法中,選取不同的度量公式,其錯誤定位效果可能會不同。論文從理論角度考察不同度量公式在改進方法中的定位效果,并證明在改進方法中局部最優(yōu)的度量公式集合。通過理論分析,論文得出與改進方法等價的度量公式轉(zhuǎn)換過程。該分析工作首次給出結(jié)合切片信息和程序頻譜信息錯誤定位方法的理論結(jié)果。針對基于覆蓋的失效鄰接矩陣的測試預言問題,論文提出將蛻變測試技術應用到該領域的方法,獲取缺少測試預言的基于覆蓋的失效鄰接矩陣。當程序包含多個錯誤時,首先需要獲得失效鄰接矩陣,基于失效鄰接矩陣對失敗測試用例進行聚類；最后,基于每個聚類的失敗測試用例和配套的成功測試用例進行錯誤定位。基于覆蓋的失效鄰接矩陣包含兩部分：提取失敗測試用例簽名的指紋函數(shù)和失敗測試用例之間的距離公式。失效鄰接矩陣是對多個錯誤進行錯誤定位的前提。當測試預言不存在時,論文利用蛻變測試技術獲取基于覆蓋的失效鄰接矩陣,主要包括如下三個步驟：利用失效蛻變測試組代替程序失效執(zhí)行；利用蛻變切片作為失敗測試用例的簽名；利用失效蛻變測試組的距離代替失敗測試用例的距離。實證分析表明蛻變測試技術能夠有效地緩解該領域的測試預言問題。
[Abstract]:Software debugging is one of the most time consuming and expensive processes in software development . With the development of information technology , software system becomes more and more complex , and software debugging becomes more difficult and time consuming .
Then , the design measure formula carries out the risk assessment for the suspicious degree of each program entity : Finally , the program spectrum information , the metric formula and the test execution result vector are three key factors that influence the error location technology based on the overlay analysis .
This paper presents an error location method based on overlay analysis , which provides effective context information and improves the efficiency of error locating .
Then , the heuristic search algorithm based on the function call graph with weight is designed .
finally , using the algorithm to traverse the function call path search error statement . The method uses the function call path information to relate the independent irrelevant statements in the sorting of the suspect statements , and provides the function call path context information related to the failure execution , and helps the developer to understand errors in the course of positioning errors ;
At the same time , the method can effectively reduce the code review quantity . Through the empirical analysis , the paper concludes that the method can effectively improve the efficiency of the error positioning method based on the coverage analysis .
secondly , expanding the analysis framework based on the aggregation theory ;
In this paper , it is proved that the improved method is better than the original method and the positioning effect of the frequency spectrum error locating method . In the improved method , the positioning effect of different measure formulas in the improved method can be different .
Finally , based on the failure test cases of each cluster and the matched successful test cases , the error location is carried out . Based on the coverage failure adjacency matrix , the distance formula between the fingerprint function and the failure test case signed by the failure test case signature is obtained . When the test prediction does not exist , the failure adjacency matrix is the precondition for error positioning of a plurality of errors . When the test prediction does not exist , the paper uses the decay test technique to acquire the coverage - based failure adjacency matrix , which mainly comprises the following three steps :
using the degenerate slice as the signature of the failure test case ;
The empirical analysis shows that the decay test technique can effectively alleviate the problem of test prediction in this field .
【學位授予單位】：南京大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP311.53

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本文編號：1919857