基于反模式自动检测的代码质量分析与重构

Anti-patterns exist in software may bring great potential great risks to software quality, increasing maintenance difficulties. However, the analysis and application of anti-pattern is still relatively scarce. The existing studies often focus on a small number of anti-patterns. The results are not representative and universal. Studies on what anti-patterns may affect code quality are still scanty. This project will conducts an in-depth and comprehensive study of anti-patterns to help the developers and maintainers to better understand the impact of anti-patterns on code quality and help them to detect, locate anti-patterns, and to take measures to reduce anti-pattern may bring them in a timely manner losses provide effective support. The research contents of this project are listed as follows: (1) study of efficient and accurate anti-pattern automatic detection techniques; (2) study of analyzing what anti-patterns may affect code quality, including investigation of fault-proneness, change-proneness and testability of classes belonging to an anti-pattern or related to anti-patterns.; (3) study of refactoring recommendation and visualization based on the anti-pattern analyzes. The outputs of this project have important theoretical and practical value of software development and maintenance.

软件代码中反模式的存在给软件质量带来了极大的隐患，给维护工作增加了许多困难。然而，目前反模式的自动检测及其应用研究仍比较匮乏，已有研究往往只针对少量反模式进行，在反模式对代码质量的哪些质量属性可能造成怎样的影响方面 缺乏全面系统的分析研究。本项目将深入全面地研究反模式问题，以帮助开发和维护人员更好地认识反模式对代码质量的影响，帮助他们检测、定位反模式，并为他们及时采取措施降低反模式可能带来的损失提供有效的支持。具体研究内容包括：（1）高效准确的反模式自动检测技术；（2）反模式对代码质量的影响分析，包括构成反模式的类以及相关类发生缺陷的倾向性、稳定性和易测试性；（3）基于反模式的重构建议生成与可视化展示。本项目的研究对软件开发和维护具有重要的理论意义和实用价值。

软件代码中反模式的存在给软件质量带来了极大的隐患，给维护工作增加了许多困难。然而，目前反模式的自动检测及其应用研究往往只针对少量反模式进行，不具有代表性和普遍性，且在反模式对代码质量的哪些质量属性可能造成怎样的影响方面缺乏全面系统的分析研究。本项目深入全面地研究了反模式问题，包括：高效准确的反模式自动检测技术；反模式对代码质量的影响分析；缺陷模式与缺陷修复模式。项目提出了一套基于度量的反模式自动检测方法，实现了基于三种策略的反模式检测工具，实验表明，该工具具有较高的精度。此外， 项目研究了反模式对于软件易错性和易变性的影响，实验发现：大多数反模式对软件易错性和易变性虽然具有显著影响，但影响较小。项目相关成果在国际高水平期刊会议发表论文20篇（其中CCF-A类论文5篇，CCF-B类论文8篇），申请专利3项。项目的研究对软件开发和维护具有重要的理论意义和实用价值，可以帮助开发和维护人员更好地认识反模式对代码质量的影响，帮助他们检测、定位反模式，并为他们及时采取措施降低反模式可能带来的损失提供有效的支持。