基于本体及推理机的构件化软件演化信息获取及度量技术研究

Software evolution information is a kind of important information which reflects the change in the history of software.However, file or project is used as the basic unit for traditional software evolution information to track the software change, which cannot effectively support the storage and retrieval of component-based software evolution information. This project tries to present the strategies of modeling the component-based software evolution information based on the ontology model, and uses the Jena inference engine to acquire the software evolution information.In this way, not only the basic software evolution information can be queried directly, but also the software evolution information by defining the rules can be retrieved. In addition,based on the component-based software evolution model,the way to forecast evolution trend and to compare the degree of evolution between the softwares by analyzing the evolution properties of the component-based software will be proposed.

软件演化信息是一种重要的、能反映软件变化历史的信息。然而，传统的软件演化信息以文件或者项目作为跟踪软件变化的基本单元，不能有效地支持构件化软件演化信息的存储和检索。本课题试图采用本体概念表示构件化软件演化信息的策略，并利用Jena推理机实现构件化软件演化信息获取，即不仅可以检索构件化软件的基本演化信息，而且可以通过定义规则的方式检索出蕴含的演化信息。同时，本课题在构件化软件演化模型的基础上，通过对软件属性变化历史的计算，来分析、预测构件化软件的演化趋势，以及比较不同构件化软件系统演化的程度。

软件演化是软件不断更新变化的过程，是软件的本质特征之一。软件演化信息是一种重要的、能反映软件变化历史的信息，能用于理解和发现软件演化规律。然而，传统的软件演化信息以文件或者项目作为跟踪软件变化的基本单元，不能有效地支持构件化软件演化信息的存储、检索以及对软件变化历史的度量。本项目基于“基于构件的软件配置管理模型”，围绕“构件化软件演化信息的共性以及相应的本体建模技术”，“如何获取具体构件化软件系统的演化信息以及构造相应的本体模型”，“如何查询基本的演化信息以及推导蕴含的演化信息”和“构件化软件的演化度量技术及相关平台支持”四个方面进行了研究。.研究成果主要包括：①将构件描述语言、基于构件的软件配置管理模型以及本体模型三者相结合，并设计相应的映射算法实现从软件配置管理模型中自动生成构件层次的软件演化信息表示；同时，将获取的信息用本体模型加以表示以方便后续挖掘或者推理蕴含的软件演化信息。②将软件演化信息区分为基本软件演化信息和蕴含软件演化信息等2种不同的类型。提出了基于本体查询和Jena推理机的方法，实现构件化软件演化信息（例如共同变化）的挖掘。③为实现构件化软件的演化度量，提出了基于图编辑距离的、软件体系结构规约层次的变化性度量方法，基于软件变化属性的单个构件化软件演化信息（包括较早、较近的演化等）的度量方法和不同构件化软件之间演化相似性的度量方法，并且基于属性变化和逆向工程技术对软件系统的演化历史进行了恢复并表示成演化二叉树的形式。④本项目亦对软件重构进行了研究，提出了一种基于版本的软件聚类方法和一种函数级别的多重软件重构检测方法。.本项目在多个gitHub开源软件上进行了验证，证明了提出方法的有效性。在项目执行过程中，已在中文核心期刊及国际会议上发表论文19篇，出版专著1本，申请获得了5项软件著作权，培养了7名硕士研究生，1名硕士研究生获得国家奖学金。总体上，项目完成了预定的研究内容和达到了预定的研究目标。