基于模板匹配的BPEL程序故障修复及优化技术

BPEL(business process execution language)是一种可执行的Web服务组合语言.与传统程序相比,BPEL程序在编程模型、执行方式等方面存在较大差异.这些新特点使得如何定位并修改测试阶段发现的BPEL程序故障成为挑战,面向传统软件的故障修复技术难以直接应用于BPEL程序.从变异分析角度出发,提出一种基于模板匹配的BPEL程序故障修复方法BPELRepair.为了克服基于变异分析的故障修复技术计算开销高的缺点,从补丁生成、测试用例选择以及终止条件3个角度提出多种优化策略.开发一个BPEL故障修复支持工具,提高故障修复的自动化程度与效率.采用经验研究的方式,评估所提故障修复技术及优化策略的有效性.实验结果表明,所提故障修复方法能够成功修复约53%的BPEL程序故障;所提优化策略能够显著降低搜索匹配、补丁程序验证、测试用例执行与故障修复等方面的开销.

关爱学生,理解学生,与学生一起成长

2009年12月接到《计算机教育》杂志编辑部的邀请,让我为＂为师心语＂专栏撰写一篇文章。本人连续两次参加了该杂志承办的＂全国计算机教育优秀论文评比＂活动,深切地感受到该杂志聚集了一批非常可爱的人，编委和顾问中，有令人尊重的教授、

CWMT:一种基于并发机制的弱变异测试加速技术

变异测试是一种基于故障的软件测试技术,广泛用来评估测试用例集的充分性与软件测试技术的有效性.尽管变异测试具有较强的故障检测能力,但由于变异体数量多与变异执行时间长导致了高昂的计算开销,限制了其在测试实践中的应用.已有研究从两个维度研究如何降低变异测试的计算开销:(1)变异体精简.通过不同策略减少变异体的数量,往往减弱变异测试的故障检测能力;(2)变异执行加速.通过优化变异测试的执行过程,缩短变异执行的时间.通过分析变异测试过程的特点,不难发现多个变异体之间存在大量重复执行的代码.本文从缩短变异测试执行时间的角度出发,提出了并发弱变异测试,通过并发控制和程序合成相结合的手段优化变异体的执行过程,减少变异体的执行开销.具体说来,并发弱变异测试融合了并发与弱变异两种变异执行的加速机制:并发机制通过共享某个程序块的不同变异体在变异位置之前的程序状态来缩短变异位置前的执行时间;弱变异机制通过比较源程序与变异体在变异位置之后的程序状态确定测试是否通过来缩短变异位置后的执行时间.采用12个C程序以经验研究的方式评估了所提方法的有效性和优化效率,分析了影响优化效率的因素,并比较了所提方法与传统变异测试、弱变异测试、并发变异测试等3种基线技术的性能.实验结果表明,本文提出的并发弱变异测试技术显著提升了变异测试的效率,即减少90%以上的编译时间和70%以上的执行时间.

让未来世界透明可解释的智能软件技术与方法

人工智能作为计算机科学最活跃的研究领域,在为人类持续创造新的惊喜的同时,也带来了关于可信性与可解释性的问题与挑战。2022年11月27日,中国软件大会“面向可解释人工智能的软件工程方法与技术”论坛在线上召开。论坛联合主席石川教授应邀作了题为“异质图神经网络及其在软件工程领域的应用思考”的特邀报告,分享了他在异质图神经网络模型领域的最新研究进展,着重介绍了将现实复杂交互系统建模为图结构,并通过异质图神经网络进行预测分析的模型、系统和应用的新研究成果。

面向深度学习系统的模糊测试技术研究进展

深度学习系统具有强大的学习与推理能力,在无人驾驶、语音识别和机器人等领域应用广泛.由于数据集的限制以及依赖人工标签数据,深度学习系统易于出现非预期的行为.近年来,深度学习系统的质量问题受到广泛的关注,特别是在安全攸关的领域.由于模糊测试具有较强的故障揭示能力,运用模糊测试技术对深度学习系统进行测试成为研究热点.从测试用例生成(包括种子队列构建、种子选择和种子变异)、测试结果判定、覆盖分析3个方面对已有的深度学习系统的模糊测试技术进行总结,并介绍常用的数据集以及度量指标,最后对其发展方向进行展望.

软件体系结构研究综述

近年来,软件体系结构逐渐成为软件工程领域的研究热点以及大型软件系统与软件产品线开发中的关键技术之一.归纳了软件体系结构技术发展过程及其主要研究方向.在分析了典型的软件体系结构概念之后,给出了软件体系结构的定义.通过总结软件体系结构领域的若干研究活动,提出了软件体系结构研究的两大思路,并从7个方面介绍了软件体系结构研究进展.探讨了软件体系结构研究中的不足之处,并分析其原因.作为总结,给出了软件体系结构领域最有前途的发展趋势.

实时嵌入式软件的测试技术

实时嵌入式软件作为应用软件的一大流派 ,在很多领域有着极其广泛的应用 ,但其质量却令人担忧 .本文首先概括地介绍了实时嵌入式软件的应用现状 ,在详细分析了实时嵌入式软件的特征—实时性、嵌入特性和反应性—的基础上 ,综述了在该领域的国内外测试现状 ,包括各种测试方法、测试工具、测试策略和存在的问题 .最后 ,对实时嵌入式软件的测试进行了小结 .

程序执行时间的静态预估与可视化分析方法

软件时间性能分析与评估技术是实时软件开发中的一个重要课题.提出了一种基于控制流程图的程序执行时间的可视化分析框架,研究了中间代码段与源程序中语句的对应关系的自动分析、源程序语句行的CPU周期数的提取和计算方法、基于控制流程图的点到点最大时间分析算法和CPU周期的绝对时间估计方法.设计并实现了一个实用的基于控制流程图的程序执行时间静态分析与评估工具.最后,对研究工作进行了相关比较和总结.

一种基于UML的面向对象需求分析方法

提出一种实用的基于UML的需求分析及其建模方法 ,以活动图模型来表达业务模型 ,以概念层的对象图、状态图及交互图模型表达系统的结构逻辑及行为逻辑 ,以用例表达系统需求 ,讨论了需求分析及其建模的过程概念 ,方法实施的构造算法。

一种有效的软件结构图的布图算法

信息的可视化表示是帮助理解软件结构的重要手段 .结构化软件中的复杂的模块调用为软件结构的分析和理解带来不便 ,为此提出一种以模块连接度 (扇入扇出系数和 )为特征的广义张量平衡算法 ,以图形方式直观地表现出模块之间复杂的调用关系 .具体讨论了算法应遵循的原则 ,给出了算法的可操作规则集 .实践证明 ,该算法布出的图形具有高度的对称性和紧耦合性 ,且层次分明 ,线间交叉少 ,同时符合图形语义要求和协调性原则 .

基于程序插装的动态测试技术实现

动态测试是检测程序的动态行为的一种有效手段 .本文介绍了 Safepro白盒软件测试工具系列中基于程序插装的动态测试技术实现 ,具体讨论了动态测试的模型、数据流模型和动态跟踪数据的编码和解码技术 。

基于场景的软件体系结构分析

文章介绍了一种基于场景的、面向对象的软件体系结构分析方法（ＳＡＡＭ）。首次提出了用基于场景的软件体系结构分析方法来分析面向对象软件系统的体系结构质量属性，如软件结构的耦合度、内聚性和结构复杂性，从而解决了传统软件体系结构质量属性由于过于抽象而无法定量地度量的问题。文中还具体介绍了将该方法成功地应用到一个测试软件ＳａｆｅｐｒｏＣ的体系结构度量上。实践证明，此方法不仅能够有效地度量软件体系结构的静态质量属性，而且还能较好地度量软件体系结构的动态质量特性。

软件体系结构描述研究与进展

Recently,Software Architecture has become one focus in software Engineering community,and a key issue to successful large-scale software development. Software Architecture Description forms the base for architectural construction, evolution, verification, analysis, maintenance and architecture-driven software development. The concept related with Software Architecture Description is introduced,and Architecture Description Language and Typical Architecture Description Method are discussed in the paper. At the same time ,the industrial standards for Software Architecture Description,such as IEEE P1471 and Rational RAS-ADS,is also introduced. Finally,the conclusion and envision for Software Architecture Description are present in the paper.

一种Android应用程序隐私数据泄露检测方法

提出一种基于扩展权限组合的Android应用程序隐私数据泄露检测方法。首先扩展Kirin安全规则集,然后从源代码层和字节码层分别提取Android应用程序申请的危险权限组合,最后动态检测是否存在隐私数据泄露的情形,并开发了支持工具DroidProtector。采用一组Android应用程序进行实验评估,结果表明,该方法能检测出更多类型的隐私数据泄露问题,DroidProtector在大幅度提高隐私数据泄露检测有效性的前提下仅引入了较小的性能开销。

基于场景的软件测试工具系列的设计与实现

文章将场景技术用于软件测试工具系列Safepro的开发，在讨论测试工具开发共性的基础上，还兼顾个别测试工具的一些特别之处。文中简要介绍了软件测试工具的研究现状，随后给出了系统的测试场景，并基于场景分析了系统的构成模式，讨论了测试数据流模型，包括测试过程的数据流模型，数据流的性能改进，以及基于消息的数据分发和缓冲计数的应用。文章还介绍了采用Makefile规则实现测试分析过程组织的方法。

基于专题报告的研究性教学:实践、评价与建议

近年来,众多高校已经意识到研究性教学是培养创新型人才的一个重要环节,并注重与鼓励研究性教学的探索与尝试。本文提出一种基于专题报告的研究性教学尝试,以北京科技大学软件工程类课程教学为例,总结我们两年来实施研究性教学的做法与取得的经验,提出增强研究性教学效果的几点建议。本文探讨的研究性教学实践与举措对于我国创新型人才培养有一定借鉴意义。

基于故障的布尔表达式测试技术综述

布尔表达式是软件规格说明与程序实现中的关键成份,严重影响软件的正确性。如何有效地测试布尔表达式是软件测试领域的一个重要研究方向。介绍了基于故障的软件测试的基本概念与原理,归纳了布尔表达式的各种故障类型,讨论了不同故障类型之间的检测包含关系;评述了几类代表性的面向布尔表达式的测试策略,提出了一种比较框架并比较了各种策略的适用情形、故障检测能力与测试用例精简程度。针对现有研究工作的不足,探讨了几个值得研究的问题,简要介绍了近年来此领域的研究工作。

拓宽基础,强化实践,程序设计语言类课程教学的探索与实践

程序设计语言是高等学校计算机专业本科教学计划中不可缺少的基础课程,由于语言种类多、发展快、实践性强,如何在有限的课时内让学生系统地掌握程序设计语言的基本原理、具备初步的编程能力,是该类课程教学面临的一个主要挑战。本文介绍北京交通大学在程序设计语言类课程教学方面进行的研究性教学与实践性教学相结合的探索与尝试。

适用于软件工程技术的高质量教辅并重的小班教学模式

本文通过参与、观摩和总结国外著名大学软件工程技术的教学实践，提出了一种适用于计算机软件工程技术、教辅并重的小班教学模式，并以荷兰格罗宁根大学计算机本科生课程“软件分析与设计”课程教学为例，详细探讨了该模式的教学组织与管理。最后，针对我国高校计算机软件工程技术课程教学的现状，指出了实施教辅并重的小班教学模式必须注意的问题。

VxBPELEngine:一种变化驱动的适应性服务组装引擎

近年来,面向服务的架构(SOA)正逐渐成为分布式系统开发的新范型.为了满足快速变化的需求,服务组装应具备足够的适应性.针对目前广泛采纳的服务组装语言BPEL在适应性支持方面存在的不足,对标准BPEL进行扩展,开发了VxBPEL,支持服务组装中的可变性设计.为了在运行时刻解释与执行服务组装中的可变性定义与可变性配置,基于开源BPEL引擎ActiveBPEL开发了VxBPEL引擎VxBPELEngine.通过实例系统验证了基于可变性设计的适应性服务组装方法的可行性,评估了VxBPELEngine引擎的性能.