安卓应用开发中模式驱动的代码推荐与完成技术研究

It always takes a lot of time for developers lacking of experience in Android development to invoke the API methods correctly in order to implement a functional feature. The techniques of code recommendation and completion can help to suggest related code snippets and further to fill the subsequent codes according to the existing code. However, available pattern-based approaches have not incorporated the characteristics of covering specific themes, not providing source code and fragmentation in Android applications. To this end, this project aims to emphasize the role of semantic information in code recommendation and completion, and to explore the recommendation and completion techniques that are more suitable for Android application development. The research work is carried out around the logic pattern commonly existing in Android applications which is defined as a set of API invocation sequences across different classes that are implemented to achieve a particular Android feature (theme). The research target of this project is to explicitly describe and manage the logic patterns of Android applications, to investigate the approach of effectively mining and re-organizing the patterns from a large number of applications, and to work on the methods of code context analysis, theme-based pattern recommendation and code template instantiation that support Android development. The research achievement is anticipated to provide a theoretical basis and technical guarantee for pattern driven code recommendation and completion in Android application development.

对于缺乏安卓应用开发经验的开发者而言，正确地调用API方法来实现应用的功能特征往往会花费大量时间。代码推荐与完成技术能根据已编写的代码向开发者推荐已有应用的相关代码片段，并进一步填充后续代码。然而，现有的基于模式的方法并未结合安卓应用本身所具有的覆盖特定主题、不提供源代码和碎片化的特性。因此，本项目将针对以上特性，强调语义信息在推荐与完成技术中的作用，探索更加切合安卓应用开发的代码推荐与完成技术。本项目的研究工作围绕安卓应用中普遍存在的逻辑模式进行展开，逻辑模式是实现某一特定安卓功能特征（主题）的、跨越不同类的API调用序列。本项目的研究目标是显式地描述和管理安卓应用的逻辑模式，研究有效地从大量的安卓应用中挖掘并整理逻辑模式的方法，同时研究支持安卓代码推荐与完成的代码上下文分析、基于主题语义的模式推荐与代码模板实例化的技术，从而为面向安卓应用开发的代码推荐与完成提供理论依据和技术保证。

目前，安卓应用开发受到越来越多的关注。同时，进入安卓开发领域的门槛也逐步降低。代码推荐与完成技术作为辅助软件开发的有效手段，在安卓应用开发领域占据重要地位。本项目围绕安卓逻辑模式展开研究，从面到点开展一组与安卓代码推荐相关的工作。主要的研究内容包括：（1）研究并综述安卓应用开发中典型代码推荐技术与方法及其优缺点，并结合各类推荐方法设计可定制的安卓代码推荐工具框架。（2）研究安卓应用中与特定功能主题相关的逻辑模式的描述机制，并建立描述逻辑模式相关信息的元模型。（3）研究以用户使用场景为主题，采用动态、静态结合分析的方法识别安卓应用中逻辑模式相关代码的方法与工具。（4）研究基于安卓应用中布局与交互分析的安卓应用界面交互模式的抽取与检索技术与工具。（5）以模式为核心，研究安卓应用开发辅助技术，包括结合本体的面向安卓开发知识的交互式问答方法；基于多维度指标的安卓应用相关性分析；面向用户使用习惯的安卓应用自适应方法；基于应用描述的安卓框架代码自动生成方法。针对以上内容的研究形成了十篇已发表以及两篇已录用待发表论文。这些成果从各自方面为安卓代码推荐与完成的技术体系提供了核心方法与技术基础，并能够为搭建符合开发者实际需求的代码推荐与完成工具提供支撑。