【摘要】：隨著Web應(yīng)用的快速發(fā)展,JavaScript語言被廣泛用于基于webview的手機(jī)端、基于electron的電腦端和基于Nodejs的服務(wù)端,在不同的平臺(tái)上發(fā)揮著越來越重要的作用。JavaScript語言具有弱類型和動(dòng)態(tài)性等特性,主要表現(xiàn)在動(dòng)態(tài)添加和刪除對象屬性、動(dòng)態(tài)代碼生成、隱式類型轉(zhuǎn)換等方面。為保證JavaScript應(yīng)用程序的正確性、可靠性,現(xiàn)有研究主要集中在測試用例的設(shè)計(jì)、生成及自動(dòng)執(zhí)行上,針對函數(shù)參數(shù)不一致、空引用等常見缺陷,研究工作通常圍繞著缺陷的檢測、定位等展開。為了有效保障JavaScript應(yīng)用質(zhì)量,針對JavaScript函數(shù)參數(shù)不一致、空引用這兩大缺陷,本文提出了基于程序分析的缺陷檢測與定位方法:采用靜態(tài)分析和概率類型推導(dǎo)相結(jié)合的方法對函數(shù)參數(shù)不一致情況進(jìn)行檢測;采用動(dòng)態(tài)分析方法定位JavaScript空引用缺陷。這兩項(xiàng)工作既可以幫助開發(fā)者在運(yùn)行程序前檢測函數(shù)參數(shù)不一致缺陷,又可以在發(fā)現(xiàn)缺陷后自動(dòng)定位空引用缺陷。本文的主要貢獻(xiàn)有:1)基于靜態(tài)分析與概率類型推導(dǎo)相結(jié)合的方法,對JavaScript程序中最普遍的“函數(shù)參數(shù)不一致”缺陷進(jìn)行檢測,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了工具原型JSParameter。針對JavaScript應(yīng)用的參數(shù)類型不確定等困難,首先為JavaScript項(xiàng)目構(gòu)造函數(shù)調(diào)用圖,得到整個(gè)項(xiàng)目的函數(shù)定義-調(diào)用對;然后提取函數(shù)參數(shù)相關(guān)的信息,包括定義函數(shù)信息和調(diào)用函數(shù)信息,并將其與函數(shù)調(diào)用圖結(jié)合,得到帶信息的函數(shù)定義-調(diào)用對;根據(jù)提取的參數(shù)命名、注釋、數(shù)據(jù)流等參數(shù)相關(guān)信息對參數(shù)類型進(jìn)行概率推斷,主要通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)流約束相結(jié)合的方法進(jìn)行類型推斷。具有準(zhǔn)確推斷參數(shù)類型、實(shí)時(shí)檢測函數(shù)參數(shù)不一致等優(yōu)點(diǎn)。2)為評(píng)估函數(shù)參數(shù)不一致檢測方法的有效性,在13個(gè)開源項(xiàng)目上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),得到4776個(gè)函數(shù)形參-實(shí)參對。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,對于參數(shù)類型不一致,JSParameter能準(zhǔn)確檢測出69%的不一致,針對不同項(xiàng)目內(nèi)的檢測,最大能達(dá)到100%的檢測效果,最少有45%,中位數(shù)約達(dá)到80%。且該方法中的參數(shù)類型推斷模塊在top-1、top-3和top-5 F1-值分別是78.87%、87.23%和92.67%,好于著名的JavaScript類型推斷工具JSNice,并與最新的工作NL2Type效果相當(dāng)。3)基于動(dòng)態(tài)分析和后向切片技術(shù)定位JavaScript“空引用”缺陷,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了工具原型JSLocator。針對JavaScript語言的動(dòng)態(tài)特性、過程間空值傳播等困難,首先對進(jìn)行缺陷定位的項(xiàng)目進(jìn)行插樁,然后運(yùn)行插樁后的代碼并收集與空值有關(guān)的執(zhí)行軌跡,最后通過后向切片分析技術(shù)對執(zhí)行軌跡和源代碼進(jìn)行分析,并報(bào)告出空引用缺陷的根源位置。具有處理多類空值傳播過程、準(zhǔn)確定位JavaScript空引用缺陷等優(yōu)點(diǎn)。4)為評(píng)估空引用缺陷定位方法的精度,在包含54個(gè)JavaScript空引用缺陷的數(shù)據(jù)集(12個(gè)真實(shí)缺陷、42個(gè)植入缺陷)中應(yīng)用了JSLocator,JSLocator能準(zhǔn)確定位48例(88.89%)缺陷的根源位置,而現(xiàn)有技術(shù)AutoFLox只能處理23例(42.59%)。JSLocator的運(yùn)行時(shí)定位時(shí)間和源代碼運(yùn)行時(shí)間相比,平均開銷大約是9倍,處于用戶可接受的范圍。
【圖文】：

具有現(xiàn)實(shí)意義，能在程序運(yùn)行前提供檢測結(jié)果，以減少運(yùn)行過程中缺陷的數(shù)量。逡逑在本章中，，ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ項(xiàng)目存在的函數(shù)參數(shù)不一致主要是指調(diào)用函數(shù)時(shí)傳入逡逑的參數(shù)類型與定義的參數(shù)類型不一致。下面通過圖３－１中的示例代碼闡述函數(shù)參逡逑數(shù)類型不一致的具體細(xì)節(jié)。逡逑ＪＳＤｏｃ１６是一種具有特定格式的注釋，可以通過ｊＳＤｏｃ注釋標(biāo)注類型以及返逡逑回值的類型。如圖３－１示例，該代碼片段在定義函數(shù)《ｒＣｏ／ｗ？時(shí)使用了邋ＪＳＤｏｃ逡逑Ｉ卻，逡逑＊邐Ｇｅｔ邋ｔｈｅ邋ｃｏｌｏｒ邋ｂａｓｅｄ邋ｏｎ邋ｗｈｅｔｈｅｒ邋ｔｈｅｒｅ邋ａｒｅ邋ｅｒｒｏｒｓ／ｗａｒｎｉｎｇｓ．．．逡逑＊邐＠ｐａｒａｍ邋｛邐｝邋ｔｏｔａｌＥｒｒｏｒｓ邋Ｔｏｔａｌ邋ｅｒｒｏｒｓ逡逑＊邐＠ｐａｒａｍ邋｛邐｝邋ｔｏｔａｌＷａｒｎｉｎｇｓ邋Ｔｏｔａｌ邋ｗａｒｎｉｎｇｓ逡逑＊邐＾ｒｅｔｕｒｎｓ邋｛ｉｎｔ｝邋Ｔｈｅ邋ｃｏｌｏｒ邋ｃｏｄｅ邋（０邋＝邋ｇｒｅｅｎ，邋１邋＝邋ｙｅｌｌｏｗ，邋２邋＝邋ｒｅｄ）逡逑Ｖ逡逑ｆｕｎｃｔｉｏｎ邋ｒｅｎｄｅｒＣｏｌｏｒ（ｔｏｔａｌＥｒｒｏｒｓ，邋ｔｏｔａｌＷａｒｎｉｎｇｓ）邋｛逡逑ｉｆ邋（ｔｏｔａｌＥｒｒｏｒｓ邋！＝＝邋０）邋｛逡逑ｒｅｔｕｒｎ邋２；逡逑｝．．逡逑｝逡逑ｆｕｎｃｔｉｏｎ邋ｒｅｎｄｅｒＲｅｓｕｌｔｓ（ｒｅｓｕｌｔｓ）邋｛逡逑ｒｅｔｕｒｎ邋ｌｏｄａｓｈ．ｍａｐ（ｒｅｓｕｌｔｓ，邋（ｒｅｓｕｌｔ，邋ｉｎｄｅｘ）邋＝＞邋ｒｅｓｕｌｔＴｅｍｐｌａｔｅ（｛逡逑ｃｏｌｏｒ：邋ｒｅｎｄｅｒＣｏｌｏｒ（ｒｅｓｕｌｔ．ｅｒｒｏｒＣｏｕｎｔ

３．２方法概述逡逑為了檢測ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ程序存在的函數(shù)參數(shù)不一致缺陷，本章提出了基于靜態(tài)逡逑分析與概率類型推斷相結(jié)合的方法進(jìn)行函數(shù)參數(shù)不一致檢測，圖３－２是本章提出逡逑的ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ函數(shù)參數(shù)不一致檢測方法整體框架。逡逑（１）
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP311.5;TP393.09

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本文編號(hào)：2628348