| 摘要：复杂网络背景下的Java 程 序分析工具，大大提高了Java 软 件应用系统的前景，促进了软件 行业的不断创新。本文就复杂网 络背景下的Java 程序分析工具进 行概述，分析复杂网络背景下的 Java 程序分析工具JPAC 的工作原 理和结构，提出在复杂网络背景 下Java 程序分析工具的设计思想 和方法。 【关键词】Java 程序分析工具 复杂网络背景 下 JPAC 网络信息技术的高速发展，使人们的生活 向着自动化、智能化、信息化和现代，推动了 我国经济的快速发展。复杂网络背景下的Java 程序分析工具中，JPAC 工具的应用，大大提 高了Java 软件系统的可靠性、稳定性和高效性， 促进了现代化建设中软件产业的进一步发展。 1 复杂网络背景下的Java程序分析工具 的概述 信息技术的发展使网络化环境变得越来 越复杂，提高软件技术对系统的支持、管理和 维护，成为了当前软件开发的重点，为了更好 的开发软件，对复杂网络进行有效的管理，相 关软件研发人员根据复杂网络的特点、性质和 变化，提出了Java 程序分析工具，以促进对 Java 程序代码的分析和复杂软件系统的研究。 JPAC 工具的开发和应用，为Java 软件系统提 供了复杂的网络环境，从而对Java 系统软件 的网络特征和变化进行深入的研究，促进Java 软件系统在复杂网络背景下研究的不断探索和 创新。 2 复杂网络背景下的Java程序分析工具 工作原理和结构 2.1 JPAC工具的工作原理 利用JPAC 可以进行大量的复杂网络研 究，降低了研究人员的工作量，大大提高了 Java 系统软件的复杂网络化，使复杂网络的 各种研究变得科学化和高效化。在Java 系统 软件的结构网络化中，可以运用软件协作图即 构建JavaSCG，对Java 系统软件的结构进行 细致的描述，从而对Java 系统软件的复杂网 络特征和变化规律等进行分析和研究。另外， 在Java 系统软件的复杂网络化变化过程中， JPAC 工具还可以采用软件演化模型进行Java 系统软件复杂网络特征形成的全过程的模拟， 从而提高对Java 系统软件复杂网络的深入研 究和分析。 2.2 JPAC工具的结构 根据对Java 系统软件复杂网络的研究和 演化过程的分析和对Java程代码的深入研究， 可以更好地构建Java 系统软件的复杂网络功 能，促进软件研发人员对Java 系统软件复杂 网络特征和变化规律的认识。JPAC 工具的结 构可以分为以下三个部分： （1）数据分析。JPAC 工具结构的最底 层是数据分析层，与JPAC 工具结构的其它部 分相比，数据分析层是独立运行的，因此，可 以根据实际的需求对数据分析层进行不同功能 的添加，以提高JPAC 工具的实际应用性。在 JPAC 工具中，数据分析层的作用主要是进行 Java 代码文件和XML 文档的相互交换，并将 Java 代码文件和XML 文档进行打包到网络计 算机中，以提高Java 系统软件的复杂网络功能。 （2）数据运算。在JPAC 工具中，数据 运算层是可以进行扩展的层次，因此，可以扩 大Java 系统软件的应用范围，增强Java 系统 软件实际应用的高效性。数据运算是通过计算 机来进行操作的，在数据分析层提供的网络功 能上，进行数据的统计、计算和模拟等运算， 实现JPAC 工具的网络计算功能。 （3）用户界面。用户界面是JPAC 工具 的最上层，与计算机操作者直接联系，可以实 现JPAC 工具的直接操作，将运算结果形象、 具体的展示在用户面前，非常直观，使Java 系统软件得操作变得可视化。 3 复杂网络背景下的Java程序分析工具 的设计 JPAC 工具的设计， 根据JPAC 工具的 结构可分为三个方面：数据分析设计、数据 运算设计和用户界面设计，以实现JPAC 对 Java 系统软件应用复杂网络的构建，即构建 JavaSCG。 3.1 数据分析设计 数据分析设计中，数据分析层主要包括 分析Java 代码、存取XML 文档、计算机网 络内部网络功能的生成三个功能，并且JPAC 工具的设计中可以运用BCEL 技术来进行 字节码文的分析和DOM 技术进行XML 文 档的分析。可以构建相应的网络，并进行储 存，以提供给高层使用。数据分析层有五种 类图：ProgInput、XMLParse、DataLayer、 JavaBinDataLayer 和RandomDataLaye， 共 同完成数据分析层的相关功能支持。其中， ProgInput 是抽象的类图， 可以对Java 文件 进行读入和解析的操作，实现Java 文件的解 析；XMLParse 是运用的DOM 技术对XML 文档进行解析，从而实现XML 文档的读入 以及保存；DataLayer 是一种抽象的类图， 用于保存构建的网络；JavaBinDataLayer 是 具体的类图，用于保存Java 系统结构构建的 网络；RandomDataLayer 是具体类图中的一 种，用于保存随机网络。另外，用于Java 代 码读入的类图的含义主要有CustomVMConst 和CustomJavaClassConst 两种； 用于 XML 文档的读入和保存的类图含义包括 XMLConstruct、JavaBinConst 和RandomConst 三种。 3.2 数据运算设计 在JPAC 工具的设计中，基于JavaSCG 的 构建，数据运算层可以进行多种运算，并根 据实际的用户需求进行功能的扩充，因此， JPAC 工具的数据运算层可以进行统计分析和 演化模拟运算。 （1）统计分析运算。在JPAC 工具中， 主要是通过元素级特征和网络级特征两个方面 来进行JavaSCG 的网络统计特征，因此，主要 的类图有以下四种：一是，DegreeData 可以用 来达到度分布的统计，包含了出度、入度以及 总的度分布，范围比较全面；二是，StaGraph 用来统计网络级特征，包含了平均路径长度与 平均聚集系数两个部分；三是，VertexSta 用 来统计元素级中的相关节点特征，包含了聚集 系数、介数等的距离；四是，EdgeSta 可以用 来统计元素级中相关边的特征，它的主要包含 是介数。 （2）演化模拟运算。在JPAC 工具中， 演化模拟运算主要是运用于对软件模块的演化 模型的演化模拟，便于软件研发人员对Java 系统软件复杂网络特征和变化规律的深入研 究。 3.3 用户界面设计 在JPAC 工具中，用户界面的设计运用的 是EclipseRCP 框架，它具有运转速度快、功 能强大、可扩展等特点，是RCP 在Eclipse 的 基础上开发出来的一种客户端应用平台，使 JPAC 工具具备了以下几个优势：开发了插件 功能，根据客户的要求，可以实现JPAC 工具 的扩展；由于Eclipse 和Java 具有跨平台的功 能，因此，JPAC 工具可以在多种平台下进行 运行。与此同时，根据Eclipse 提供的本地图 形接口包，可以实现本地窗口的相关操作；随 着Eclipse 的开发和应用，JPAC 工具的扩展性 和实际应用性能得到了快速的提高，使软件研 发人员对于对Java 系统软件复杂网络的研究 更加广泛。 4 复杂网络背景下的Java程序分析工具 的实践以Version1.5 的JDK 为例，使用JPAC 工 具的复杂网络统计特征进行计算（主要包括平 均聚集系数和平均路径长度等指标）。通过对 V1.5 版JDK 中Java 包的分析可以得知：网络 的中心节点的度数非常大，在中心周围也分布 着少量度数较大的节点，小的节点则主要分布 在网络的周围，进而表明了无标度特性的迹象。 根据上述分析结可以推断出，IDK 系统结构的 网络具有小世界效应和幂律的度分布特征，证 明复杂网络特征在JDK 系统中存在。 由于JDK 系统是常见的Java 软件系统之 一，因此，在一定意义上说明了在复杂网络背 景下Java 程序分析工具存在复杂网络特征。 与此同时，通过相关应用、研究和分析，可以 得出Java 软件系统也具有演化的特性，为软 件研发人员提供了有力的研究依据促进软件研 发技术水平的不断提升。 5 结束语 信息技术的推广，使信息网络变得越来 越复杂，给软件研发人员提出了更高的要求。 JPAC 工具的开发和应用，为Java 软件系统提 供了复杂的网络环境，软件研发人员对Java 系统软件的网络特征和变化规律进行了深入的 研究和分析，促进Java 软件系统在复杂网络 背景下研究的不断探索和创新。 参考文献 [1] 李倩.Java 程序指向分析研究[D]. 南京 大学,2012. [2] 曹飞腾.“Java 程序设计”教学系统的设 计与实现[D]. 湖南师范大学,2012. [3] 刘希. 面向Java 程序错误定位的动态 切片技术的研究与应用[D]. 湖南大 学,2011. [4] 杨克峤.Java 程序优化与数据竞争检测的 研究[D]. 复旦大学,2010. [5] 蒋曹清, 应时, 倪友聪, 管华. 一种 Java 程序Chopping 方法[J]. 计算机科 学,2011,01:150-155+161. 作者简介 岳珍梅（1975-），女，汉族。讲师，本科，硕士， 网络工程师，主要从事网络技术方面的研究。 张伟刚（1979-），男，汉族。讲师，研究生， 硕士，主要从事网络安全方面的研究。 作者单位 许昌职业技术学院信息工程系 河南省许昌市 461000 |
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