基于代码查询进行源代码插桩的方法技术

一种使用基于代码查询进行源代码插桩的方法，包括步骤：步骤10：打开一个工程；步骤11：通过在JSearch编辑器里输入相应的插桩命令；步骤12：工具运行JSearch命令，得到所有的插桩点定义步骤13：审查所有插桩点的定义：若发现带有错误的插桩点，则进入步骤14对其进行修改；没有发现带有错误的插桩点，则直接进入步骤15；步骤14：修改插桩的定义至正确；步骤15：将插桩点与原源文件合并生成新源文件；本发明专利技术为明确定义的代码查询和插桩命令，参数化的插桩语句模板，插桩代码可视化，自动插桩高效性等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机程序动态分析，主要涉及一种基于代码查询的插桩方法。
技术介绍
程序分析通常利用静态程序分析和动态程序分析对程序行为进行自动分析，进而提高软件质量。动态程序分析常借助于插桩方法来收集程序动态运行行为，某些与运行环境相关的程序行为只能通过插桩来收集，而静态程序分析无法进行分析。软件开发过程中， 代码审查者在代码编写阶段完成后使用源代码插桩方法对代码进行审查，通常审查者拥有阅读源代码权限但不便对代码进行修改。通过对程序运行行为的分析尽早发现代码中的错误，进而提高软件质量。源代码插桩能够充分地利用程序语义、可视化地显示插桩代码、并且不会提高代码逻辑复杂性。程序插桩技术，是在保证被测程序原有逻辑完整性的基础上在程序中插入一些探针，通过探针的执行并抛出程序运行的特征数据，通过对这些数据的分析，可以获得程序的控制流和数据流信息，进而得到逻辑覆盖等动态信息，从而实现测试目的的方法。由于程序插桩技术是在被测程序中插入探针，然后通过探针的执行来获得程序的控制流和数据流信息，以此来实现测试的目的。因此，根据探针插入的时间可以分为目标代码插桩和源代码插桩。现有插桩方法主要包括断言机制、字节码插桩、面向方面插桩等三类方法。断言机制直接在写源文件中添加插桩代码，将会降低代码阅读性。字节码插桩则直接对字节码文件进行修改，被插字节码的源代码无法可视化，且无法保证代码插入过程的正确性。面向方面插桩在程序纵向继承关系的基础上增加了横向方面关系，增加了程序的逻辑复杂性。目前插桩技术主要存在的瓶颈主要有插桩点及其代码非可视化、插桩点自动定位困难、难以做到插桩语句上下文敏感、自动插桩性能较低的问题。代码查询技术在软件设计有着十分重要的地位。一些查询工具被设计用于帮助程序员理解程序中大量经常变化和复杂的关系。目前，代码查询技术已经被广泛的用于软件代码查询技术在软件分析和测试工作中发挥着重要的作用，在软件架构分析，逆向工程，一致性验证，代码审查等方面都有广泛的应用。从另一方面看，代码查询已经延伸至系统框架错误检测，识别重构可能，定位项目缺陷，查询横切关注点，监测开发过程，评估设计适量， 跟踪冗余依赖条件等等。通常插桩过程分两步进行(1)定位插桩语句将要插入的位置(2) 构建插桩语句。目前插桩技术主要存在的瓶颈主要有插桩点及其代码非可视化、插桩点自动定位困难、难以做到插桩语句上下文敏感、自动插桩性能较低的问题。
技术实现思路
本专利技术目的是，鉴于上述问题，本专利技术旨在提供一个源代码插桩方法，该方法结合代码查询技术，有效的将代码查询得到的插桩位置以及上下文内容与插桩机制相结合在一起。 本专利技术是通过以下的技术方案实现的无痕可管理的源代码手动定义标志插桩方法步骤10 打开一个工程(程序)；步骤11 通过在JSearch编辑器里输入相应的插桩命令； 步骤12 工具运行Jkarch命令，得到所有的插桩点定义步骤13 审查所有插桩点的定义若发现带有错误的插桩点，则进入步骤14对其进行修改；没有发现带有错误的插桩点，则直接进入步骤15 ； 步骤14 修改插桩的定义至正确； 步骤15 将插桩点与原源文件合并生成新源文件； 其中步骤11和步骤12所使用的JSearch命令符合下面的语法规范 S ； = find Id:T satisfying CS IS T : = objectstatement method class interfaceCS ； = {exist Id:T}{all Id:T} where CE CE = CE && CE CE I I CE !CE (CE)Id. Att=' value' Id Rel Id Att : = namedataType specificType returnType paramsType Rel : = extend usechangeislncallIS := insert before Id IN insert after Id IN ISIN := "STR〃 STR := STR String STR STR %Att% STRNULL查询命令S以关键字find开始，后跟一个Id: T的声明格式，再接satisfying关键字， 最后以条件语句CS结尾。它的含义是要查询满足查询条件CS的T类型的程序元素。语法规则中的T是指程序元素的类型，它可以是object、statement、function、 interface和class的其中之一，分别对应于变量、语句、方法、接口和类。Id:T声明了一个类型为T，别名为Id的元素。Id作为它声明元素的别名在之后的查询条件表达式CE中被使用。在条件表达式中出现的Id必须先被声明，并且同名的Id不能被重复声明，以免混淆。 紧跟在关键字find之后声明的Id就对应于查询目标元素。条件语句CS描述的是目标元素需要满足的查询条件。它的语法规则在形式上符合带量词的一阶谓词的公式，具体含义是存在Tll类型的元素Idll、T12类型的元素 Idl2……，且对任一 T21类型的元素Id21、T22类型的元素Id22……，使得条件表达式CE成立。其中，Idli (i=l，2…)是紧跟关键字exist之后的元素的别名，并且它声明的类型为 Tli:Id2j (j=l，2…)是紧跟关键字all之后的元素别名，并且它声明的类型为T2j。条件表达式CE是一个布尔逻辑表达式，支持与(‘&&’)、或(‘ I I ’)、非(‘ ！ ’) 的逻辑运算符。用户还可以通过在条件表达式中添加括号’(‘和’)’，来改变运算符的运算先后次序。可以看到，在有关CE的语法规则中有两个条件表达式Id. Att=’ value’和Id Rel Id，它们是结构最简单的条件表达式，本文把这两个表达式称作原子表达式。任何一个条件表达式都是在一个或多个原子表达式的基础上添加与&&、或11、非！以及括号(和)等运算符拼接而成的。其中，Id. Att=’value’称为属性条件表达式，本文规定如果元素Id的Att 属性的属性值等于value，则表达式的值为True ；否则表达式的值为i^ilse。Idl Rel Id2 称为关系条件表达式，规定如果元素Idl与Id2间存在关系Rel，则表达式的值为True，否则表达式的值为i^alse。下表定义了针对不同的程序元素定义了一系列的属性(表1)，同时也定义了元素间的一系列关系(表2)。 表格1程序元素的属性权利要求1.一种，其特征是包括步骤 步骤10 打开一个或多个工程(程序)；步骤11 通过在Jkarch命令编辑器里输入相应的JSearch插桩命令； 步骤12 工具运行Jkarch命令，得到所有的插桩点定义；步骤13 审查所有插桩点的定义若发现带有错误的插桩点，则进入步骤14对其进行修改；没有发现带有错误的插桩点，则直接进入步骤15 ； 步骤14 修改插桩的定义至正确； 步骤15 将插桩点与原源文件合并生成新源文件。2.根据权利要求1所述的，其特征是所述的输入 JSearch插桩命令即步骤11中，其中输入相应的Jkarch插桩命令过程包括步骤30 打开JSearch命令编辑器；步骤31 判断是否需要在工程本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基于代码查询进行源代码插桩的方法，其特征是包括步骤：步骤１０：打开一个或多个工程（程序）；步骤１１：通过在ＪＳｅａｒｃｈ命令编辑器里输入相应的ＪＳｅａｒｃｈ插桩命令；步骤１２：工具运行ＪＳｅａｒｃｈ命令，得到所有的插桩点定义；步骤１３：审查所有插桩点的定义：若发现带有错误的插桩点，则进入步骤１４对其进行修改；没有发现带有错误的插桩点，则直接进入步骤１５；步骤１４：修改插桩的定义至正确；步骤１５：将插桩点与原源文件合并生成新源文件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张天，陶永晶，赵建华，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：84