混源软件中组件依赖的可置换性问题研究

Mixed source software consists of numerous heterogenous third-party libraries, which leads to more complexity and diversity. During the asynchronous evolution of third-party libraries process, developers inevitably perform the library upgrade, rollback, and migration operations to replace the existing components. Thus, ensuring the reliability of library substitution is an important problem for developing and maintaining mixed source software system. In this project, we divide the substitution operations into two cases, including initiative substitution and passive substitution, and aim to construct a novel theoretical framework for studying library substitutability. We first propose a detection technique to diagnose dependency conflict issues. Then, we develop an automatic repair strategy to solve the problem. With the aid of a measurement model for the coupling intensity of the mixed source software, we explore driving factors of library migration. Finally, based on multi-dimension characteristics of third-party libraries, we propose a library recommendation technique to guarantee the efficiency and reliability of library substitution. This study fills in the blanks of fundamental theoretical researches for dependency conflict issues, which provides the guidance for open source ecosystem maintenance and quality management.

混源软件由自主代码和一系列不同来源的第三方软件构成，因此具有更高的多样性和复杂性。在组件异步演化的过程中，开发者不可避免地需要对组件进行版本升级、回滚、迁移等置换操作。因此，保证组件置换的可靠性是混源软件系统开发和维护过程中的重要问题。本项目将组件的置换操作分为主动置换和被动置换两种情形，建立支撑混源软件可置换性研究的新理论框架。主要研究内容包括：提出组件依赖冲突问题的分析与检测技术；讨论组件依赖冲突问题的自动化修复策略；建立混源软件耦合强度的风险度量模型，来探究混源软件系统的结构缺陷、组件迁移的驱动因素；最后基于组件的多维特征，提出一种开源组件的自动化推荐技术，以保证组件高效可靠地置换。课题的研究成果填补了依赖冲突问题基础理论研究的空白，对开源生态的维护和质量管理具有重要的指导意义。

混源软件由自主代码和一系列不同来源的第三方软件构成，因此具有更高的多样性和复杂性。在组件异步演化的过程中，开发者不可避免地需要对组件进行版本升级、回滚、迁移等置换操作。因此，保证组件置换的可靠性是混源软件系统开发和维护过程中的重要问题。本项目将组件的置换操作分为主动置换和被动置换两种情形，建立支撑混源软件可置换性研究的新理论框架。主要研究内容包括：提出组件依赖冲突问题的分析与检测技术；讨论组件依赖冲突问题的自动化修复策略；建立混源软件耦合强度的风险度量模型，来探究混源软件系统的结构缺陷、组件迁移的驱动因素；最后基于组件的多维特征，提出一种开源组件的自动化推荐技术，以保证组件高效可靠地置换。课题的研究成果填补了依赖冲突问题基础理论研究的空白，对开源生态的维护和质量管理具有重要的指导意义。课题组发表学术论文12篇，其中中国计算机学会(CCF) A类期刊5篇，CCF A类会议5篇 (一篇荣获ACM SIGSOFT杰出论文奖，全球10篇/年)，CCF B类期刊1篇，CCF C类期刊1篇。申请发明专利5项，其中授权1项。获得软件著作权4项。课题相关科研进款167.2万。培养3名硕士研究生，其中1名荣获东北大学优秀硕士论文奖。