基于抽象語法樹和靜態(tài)分析的克隆代碼自動(dòng)重構(gòu)的開題報(bào)告

基于抽象語法樹和靜態(tài)分析的克隆代碼自動(dòng)重構(gòu)的開題報(bào)告一、研究背景及意義隨著軟件開發(fā)的不斷推進(jìn)和軟件規(guī)模的不斷擴(kuò)大，代碼復(fù)用的重要性日益凸顯。在軟件開發(fā)過程中，開發(fā)人員為了提高開發(fā)效率和代碼質(zhì)量，經(jīng)常采用代碼復(fù)制和粘貼的方式，但這種方式往往會(huì)導(dǎo)致代碼冗余和代碼重復(fù)，降低了代碼的可維護(hù)性和可重用性，增加了代碼的維護(hù)成本。此外，通過復(fù)制和粘貼方式產(chǎn)生的代碼克隆在維護(hù)過程中往往要同時(shí)修改，因此，克隆代碼的存在也會(huì)加劇軟件代碼的演化成本。在實(shí)際的軟件開發(fā)中，代碼克隆已經(jīng)成為一個(gè)普遍存在的問題。研究表明，代碼克隆的比例往往占整個(gè)代碼庫的25%~50%?？寺〈a的存在不僅會(huì)影響軟件的維護(hù)性和演化性，同時(shí)也會(huì)影響軟件的性能和安全性。為了解決代碼克隆問題，克隆代碼自動(dòng)重構(gòu)已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)之一?？寺〈a自動(dòng)重構(gòu)是指通過一系列重構(gòu)操作，將代碼庫中的克隆代碼合并或刪除，從而達(dá)到減少代碼冗余的效果。在這個(gè)過程中，克隆檢測(cè)是克隆代碼自動(dòng)重構(gòu)的重要前提，因?yàn)橹挥袦?zhǔn)確地識(shí)別克隆代碼，才能進(jìn)行后續(xù)的重構(gòu)操作。目前，克隆檢測(cè)的方法主要包括基于文本的方法、基于語法結(jié)構(gòu)的方法和基于抽象語法樹的方法。近年來，隨著機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)的發(fā)展，越來越多的研究者開始將其應(yīng)用于代碼克隆檢測(cè)和重構(gòu)中?；跈C(jī)器學(xué)習(xí)的方法不僅可以提高克隆代碼的檢測(cè)和重構(gòu)效率，同時(shí)也可以提高克隆代碼檢測(cè)的準(zhǔn)確性和重構(gòu)的效果。因此，基于機(jī)器學(xué)習(xí)的克隆代碼自動(dòng)重構(gòu)技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景和良好的研究?jī)r(jià)值。本研究擬基于抽象語法樹和靜態(tài)分析的方法，研究并實(shí)現(xiàn)一種克隆代碼自動(dòng)重構(gòu)技術(shù)，以提高克隆代碼的檢測(cè)和重構(gòu)效率，并驗(yàn)證其準(zhǔn)確性和效果，為克隆代碼自動(dòng)重構(gòu)研究和實(shí)踐提供參考和借鑒。二、研究?jī)?nèi)容本研究計(jì)劃采用以下研究方法：（1）研究克隆代碼檢測(cè)和重構(gòu)技術(shù)，深入探討機(jī)器學(xué)習(xí)方法在克隆代碼自動(dòng)重構(gòu)中的應(yīng)用。（2）基于抽象語法樹和靜態(tài)分析，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)克隆代碼自動(dòng)重構(gòu)系統(tǒng)。（3）在多個(gè)真實(shí)軟件項(xiàng)目中，測(cè)試系統(tǒng)的克隆代碼檢測(cè)和重構(gòu)效率，并驗(yàn)證其準(zhǔn)確性和效果。（4）分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，探討克隆代碼自動(dòng)重構(gòu)技術(shù)的研究方向和應(yīng)用前景。三、研究計(jì)劃（1）前期準(zhǔn)備階段(1)閱讀克隆代碼自動(dòng)重構(gòu)相關(guān)文獻(xiàn)，掌握已有研究成果和研究現(xiàn)狀；(2)深入了解抽象語法樹、靜態(tài)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)等相關(guān)技術(shù)；(3)確定本研究的技術(shù)路線和實(shí)現(xiàn)方案。（2）技術(shù)實(shí)現(xiàn)階段(1)基于Python和Java編程語言，實(shí)現(xiàn)克隆代碼自動(dòng)重構(gòu)系統(tǒng)；(2)利用多個(gè)開源軟件項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)際測(cè)試，并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析；(3)鑒定克隆代碼自動(dòng)重構(gòu)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和效果。（3）論文撰寫階段(1)撰寫開題報(bào)告、中期報(bào)告、論文；(2)進(jìn)行學(xué)術(shù)交流和經(jīng)驗(yàn)分享，反復(fù)修改論文，逐步完善研究成果。四、研究成果與預(yù)期效益（1）研究成果：(1)基于抽象語法樹和靜態(tài)分析的克隆代碼自動(dòng)重構(gòu)技術(shù)；(2)多個(gè)軟件項(xiàng)目的克隆代碼檢測(cè)和重構(gòu)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；(3)開題報(bào)告、中期報(bào)告和一篇學(xué)術(shù)論文。（2）預(yù)期效益：(1)提高克隆代碼自動(dòng)重構(gòu)的技術(shù)水平，為克隆代碼檢測(cè)和重構(gòu)技術(shù)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)；(2)在多個(gè)真實(shí)軟件項(xiàng)目中驗(yàn)證克隆代碼自動(dòng)重構(gòu)技術(shù)有效性，