Способи визначення використання шаблонів проектування у вихідному коді програм на основі деревовидних структур даних

Для перевірки створено декілька тестових випадків з наявністю або відсутністю ключових слів для успадкування або розширення певного класу іншим класом та інтерфейсом відповідно.

• відсутність ключових слів extends та implements. На вхід функції передається вершина абстрактного синтаксичного дерева, що відповідає правилу classDeclaration з відсутніми ключовими словами. На виході отримуємо список словників, з пустими списками яв якості значень, що відповідає відсутності зв'язку узагальнення або реалізації для цього класу з іншими класами.

• Наявне ключове слово extends. Тестова функцій викликається двічі: з поданням вершини абстрактного синтаксичного дерева, що відповідає правилам classDeclaration або interfaceDeclartion. Для обох випадків результат очікується однаковим - список словників з відповідними значеннями ідентифікаторами класів або інтерфейсів.

• Наявне ключове слово implements. За створеною граматикою, такий випадок можливий лише для інтерфейсів, тому на вхід і подається вершина абстрактного синтаксичного дерева, що відповідає правилу interfaceDeclartion. Очікуваний результат є аналогічним до попереднього випадку.

• Наявне ключові слова extends та implements. Такий випадок можливий лише для оголошення класу, тому на вхід подається вершина абстрактного синтаксичного дерева, що відповідає правилу classDeclaration. Очікуваний результат залежить від параметру, який передається до викликаної функції. Програміст явно вказує для якого ключового слова хоче отримати список ідентифікаторів.

Для типу зв'язку реалізації створено декілька тест-функцій. За граматикою мови Java даний зв'язок можливий лише для інтерфейсів, тому тестові випадки перевіряються лише для оголошення інтерфейсів. Вони створені для перевірки коректності роботи з відсутністю та наявністю ключового слова implements. Назва тестової функції - test-impl-match-decl.

* наявне слово implements. На вхід подається вершина абстрактного синтаксичного дерева, що відповідає правилу оголошення класу. На виході повинні отримати список словників, які представляють вершини майбутнього графа з ключем у вигляді структури даних з ім'ям вершини та її типом (інтерфейс), а значення - список вершин, які з'єднані з цією вершиною.

* Негативні дані: на вхід подається абстрактне синтаксичне дерево з відсутнім правилом classDecalartion. На виході повинні отримати список словників зі значеннями у вигляді пустих списків.

Для типу зв'язку залежності основною функцією для тестування є test- get-dependency-node. Вона перевіряє коректність роботи виявлення у вершинах абстрактного синтаксичного дерево, які відповідають правилам classDeclaration та interfaceDeclaration зв'язку залежності з іншими користувацькими типами даних. Для перевірки наявності зв'язку необхідно перевіряти усі оголошення локальних змінних в тілі методів, атрибутів та формальних параметрів, що зазначені в сигнатурах методів, тому для кожного випадку створено власний тест-кейс.

Для перевірки встановлення залежності через використання локальних змінних створено два тестових випадки:

* оголошення локальних змінних із користувацьким типом даних. На вхід подається вершина абстрактного синтаксичного дерева, що відповідає правилу methodDeclaration. Зв'язок залежності повинен з'явитися між класом, в якому оголошено метод з локальною змінною та класом або інтерфейсом, який використовує змінна. На виході отримано список вершин майбутнього графа, які структуру словника.

* Оголошення локальних змінних із вбудованим типом даних. На вхід подається аналогічна вершина абстрактного синтаксичного дерева, всередині якого присутні оголошення змінних лише з вбудованими типами даних. На виході отримано список словників, з пустими списками в якості значень словників.

Тест-кейси для тестування коректності виявлення зв'язків у сигнатурах методів та атрибутах класів мають аналогічні випадки: з використанням користувацьких типів даних та з оголошенням параметрів, які мають вбудовані типи даних.

Модуль пошуку відповідності між графами покритий тестами для того, щоб показати представлені можливості. Покрито тестами функції для розбиття дерева на яруси, пошуку відповідності між ярусами двох дерев, поєднання результатів побудови для ярусів. Також покрито тестами композицію вище перерахованих функцій, тобто створено інтеграційний тест для перевірки коректності роботи модуля в цілому.

Висновки

В результаті виконання даної роботи був запропонований модифікований спосіб повного перебору для рішення задачі розпізнавання ізоморфних графів, а також була реалізована система для розпізнавання використання породжувальних шаблонів проектування у вихідному коді мови програмування Java, що працює на основі цього способу. Задача виявлення шаблонів проектування у вихідному коді представлена процесом визначення ізоморфних дерев. Вхідні деревоподібні структури даних, між якими визначалась подібність у якості вершин мають класи або інтерфейси, що представлені у вихідному коді та шаблонах проектування, а у якості ребер використано зв'язки діаграми класів.

У вступі подано загальну характеристику роботи, зроблено оцінку сучасного стану проблеми, обґрунтовано актуальність напрямку досліджень, сформульовано мету і задачі досліджень, показано наукову новизну отриманих результатів і практичну цінність роботи.

У першому розділі розглянуто існуючі системи для визначення використання шаблонів проектування у програмах, їхні особливості, недоліки та переваги, розглянуто різні реалізації.

У другому розділі наведено особливості реалізації розробленої системи.

Література

1. “GoF”. Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software [text] / The "Gang of Four": Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson, John Vlissides -- Addison-Wesley, 1994 -- p. 164.

2. J.R. Ullmann, An Algorithm for Subgraph Isomorphism -- National Physical Laboratory, England, 1976/

3. Joshua Kerievsky. Refactoring to pattern / J. Kerievsky - Addison-Wesley, 2004 - 134 p.

4. Kumar Rajnish, Arbind Kumar Choudhary, Anand Mohan Agrawal. Inheritan cemetrics for object-oriented design -- International Journal of Computer Science & Information Technology (IJCSIT), Vol 2, No 6, 2010

5. Reverse Engineering of Design Patterns from Java Source Code // Nija Shi. Doctoral dissertation. University of California, Davis. August 2007.

6. Ron Shamir, Dekel Tsur Faster. Faster Subtree Isomorphism -- Theory of 80 Computing and Systems, 1997 -- Proceedings of the Fifth Israeli Symposium.

7. S. V. N. Vishwanathan. Kernel Methods: Fast Algorithms and Real Life Applications. -- Ph D thesis, Indian Institute of Science, Bangalore, India, November 2002.

8. Алан Шаллоуей, Джеймс Р. Тротт. Шаблоны проектирования. Новый подход к объектно-ориентированному анализу и проектированию -- Пер. с англ. Design Patterns Explained: A New Perspective on Object Oriented Design. -- Вильямс, 2002. -- 288 с.

9. ВлиссидесДж. Применение шаблонов проектирования. Дополнительные штрихи. - М.: Издательский дом "Вильямс", 2003. - 144с.

10. Г. Майерс. Искусство тестирования программ / Гленфорд Майерс, Том Баджетт, Кори Сандлер, 3-е издание -- М.: «Диалектика», 2012 -- 272 с.

11. Джошуа Кериевски Рефакторинг с использованием шаблонов (паттерновпроектирования) - М.: «Вильямс», 2006. - 400 с.

12. Зыков, А. А. Основы теории графов -- Наука, ГРФМЛ, 1987 -- 384 с.

13. КрэгЛарман Применение UML 2.0 и шаблонов проектирования. - М.: «Вильямс», 2006. - 736 с.

14. Леоненков Александр. Самоучитель UML -- БХВ-Петербург, 2007 -- 237 с.

15. Марк Гранд Шаблоны проектирования в JAVA. Каталог популярных шаблонов проектирования, проиллюстрированных при помощи UML - М.: «Новоезнание», 2004. - 560 с.

16. Мартин Фаулер. Шаблоны корпоративных приложений. - М.: «Вильямс», 2009. - 544 с.

17. Марченко О.І., Лиман Д.М. Модифікований спосіб повного перебору для визначення відповідності дерев. Комп'ютерно-інтегровані технології: освіта, наука, виробництво. - 2017. - № 28-29. - с.72-76.

18. Скотт В. Эмблер, Прамодкумар Дж. Садаладж Рефакторинг баз данных: эволюционное проектирование - М.: «Вильямс», 2007. - 368 с.

19. Скотт В. Эмблер. Рефакторинг баз данных: эволюционное проектирование / Скотт В. Эмблер, Прамодкумар Дж. Садаладж. -- «Вильямс», 2007. -- 368 с.

20. Фаулер М. Рефакторинг: улучшение существующего кода. -- Пер. з англ. -- Символ-Плюс, 2003. -- 432 с

21. Шаблон проектирования. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki.

22. Э. Гамма, Р. Хелм, Р. Джонсон, Дж. Влиссидес. Приемыо бъектно-ориентированного проектирования. Паттерны проектирования. - СПб: «Питер», 2007. - 366 с.

23. Юрий Карпов. Теория и технология программирования. Основы построения трансляторов -- ВНУ, 2005 -- 137 с.

Размещено на Allbest.ru