uml活动图模型中错误的定位工具中期报告

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1、学士学位论文中期报告本科毕业设计(论文)中期报告论文题目：UML活动图模型中错误的定位工具专业：本科生：学号：指导教师：北京航空航天大学计算机学院2013年4月18日北京航空航天大学计算机学院·5·学士学位论文中期报告目录1题目背景与意义11.1课题来源11.2选题的背景与意义12研究内容与解决方案22.1研究目标22.2研究内容22.2.1UML活动图的处理22.2.2错误定位的算法33工作进展33.1解析XMI文件的工作进展33.2解析活动图元素的工作进展43.3语义错误定位算法的工作进展54下一步计划65参考文献6北京航空航天大学计算机学院·5·学士学位论文中期报

2、告1题目背景与意义1.1课题来源课题来源于实验室在软件的自动化调试方面的科学研究。1.2选题的背景与意义众所周知，软件工程主要包括了需求获取、项目策划、建模分析设计、编码、测试以及部署交付等过程。研究成果表明，70%的错误是在软件工程生命周期中的早期被引入（即在模型设计中引入）；而错误中的80%只有到了系统开发后期的测试阶段之后才被发现，而错误的修改成本大大增加。惠普、IBM、以及其他组织的研究人员发现，在构建软件模型阶段清除一个错误，其成本仅仅是在开发过程的最后阶段做同样事情的十分之一到百分之一[1][2]。因此针对于设计模型的错误检查研究，有着非常重要的意义，可以大

3、大降低错误检查的成本，有效保障软件质量。随着各种系统和软件的规模与复杂度增加，模型驱动技术被广泛的应用于系统的构建、静态和动态行为刻画与分析等方面，模型作为对系统行为的刻画发挥着越来越重要的作用。统一建模语言（UML）作为一种描述能力强大、涵义直观且被工业界广泛使用的可视化建模语言，提供了多种图形元素，从静态结构和动态行为等多角度及不同层次刻画系统特征和运行环境[3]。活动图是UML2.0中动态行为建模中的重要模型之一，可以对系统功能过程实现进行刻画，是一种流程刻画的图形建模语言，它结合了JimOdell的事件图、SDL(规约和描述语言)状态建模技术、工作流建模以及Pe

4、tri网等。活动图的应用领域广泛，且可以对于不同层次的过程模型进行刻画，包括对于工作流建模、执行算法建模以及代码层次模型等[4]。北京航空航天大学计算机学院·5·学士学位论文中期报告随着活动图在系统建模中的应用越来越多，活动图模型的正确性检测与错误定位也为复杂系统的错误检查和定位提供了一种方式，即利用活动图作为系统功能的过程模型，结合实际观测或者需求期望来判定该模型是否存在错误，如果存在错误，并进一步自动化进行错误定位。选题具有一定的意义。如果能在建模阶段就自动化的查找包括语法和语义的错误，那么我们就可以大量的减少在后期编程阶段或者测试阶段再次发现错误所需要的工作量并减

5、轻修改这些bug所需要的精力财力物力。2研究内容与解决方案2.1研究目标众所周知，现在有很多的错误自动检测系统，但是对于错误的定位方面仍然不是很好。我们的主要研究目标是在软件工程的建模阶段能够自动化的发现并定位出模型中所存在的错误，这样我们就能更多的减少测试阶段发现的错误数量，并进一步减少改正错误时所需要花费的代价。而随着面向对象编程的越来越广泛的应用和推广，UML建模语言也在众多领域有广泛的使用，而这门语言本身也是一种描述能力强、涵义直观的可视化建模语言。因此我们的选题主要是针对于UML活动图，通过对活动图的解析、对其中元素和对象的处理，能够自动的检测并定位其中的语义

6、错误以及产生错误的原因，从而在建模阶段就能发现更多的错误，减少后期测试时发现并改正错误的代价。2.2研究内容2.2.1UML活动图的处理UML活动图中有许多的元素和对象包括了：活动、状态、转移（动作流）、分支与合并、分叉与汇合以及泳道等等。在这里我们主要讨论的是比较简单的活动图（只含有活动、状态、转移、分支与合并）。接下来需要研究的是怎样读入一个UML文件，并怎么样对这个文件进行操作，读取出其中的元素和对象，供下一步的使用。北京航空航天大学计算机学院·5·学士学位论文中期报告2.2.2错误定位的算法如果我们要在一个UML活动图中进行错误的定位，那么就必须要有一个高效的错

7、误定位算法。目前我们已经有了一个形式化错误定位算法，但是这个算法的提出是针对于所C-kernel语言，它是C语言的一个子集，这一语言所有变量和常量都是整型的。而我们的研究的对象是UML活动图，这其中有很多不同之处，那么我们就需要对读取出来的UML活动图元素对象以及错误定位算法进行进一步的修改和转化，从而能够使我们的研究对象适应这个成型的算法。3工作进展3.1解析XMI文件的工作进展对于UML活动图的读取，我们可以使用starUML的export功能将活动图导出成XMI格式。然而XMI的优点是使用扩展标记语言（XML），为程序员和其它用户提