【摘要】：隨著軟件復(fù)用技術(shù)的不斷發(fā)展,軟件開(kāi)發(fā)者越來(lái)越依賴(lài)于使用第三方類(lèi)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)特定的服務(wù)和功能。通過(guò)調(diào)用第三方類(lèi)庫(kù)中的應(yīng)用程序編程接口(API),開(kāi)發(fā)者可以節(jié)省大量的開(kāi)發(fā)時(shí)間,有效地提高軟件的開(kāi)發(fā)效率。然而,API通常比較難以學(xué)習(xí)和使用。面對(duì)一個(gè)不熟悉的API,開(kāi)發(fā)者傾向于尋找各種各樣的API文檔來(lái)學(xué)習(xí)API的正確使用。因此,API文檔的質(zhì)量對(duì)于API的學(xué)習(xí)和使用效率,乃至軟件的開(kāi)發(fā)效率都至關(guān)重要。近些年來(lái),如何有效地解決API文檔的各種問(wèn)題,進(jìn)而提高API的學(xué)習(xí)和使用效率是研究人員研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。雖然研究人員已經(jīng)提出了一些算法來(lái)解決API文檔的問(wèn)題,但是這些算法沒(méi)有充分利用API文檔的領(lǐng)域特定知識(shí),算法結(jié)果有待進(jìn)一步提升。本文圍繞在API的學(xué)習(xí)和使用過(guò)程中產(chǎn)生的三種典型的API文檔,即API教程,API技術(shù)問(wèn)答對(duì)和API相關(guān)的缺陷報(bào)告開(kāi)展分析與挖掘研究。針對(duì)API教程冗長(zhǎng)且難理解的問(wèn)題,本文分別提出了一種更精確的監(jiān)督算法和一種無(wú)監(jiān)督算法,為開(kāi)發(fā)者推薦API教程解釋片段。針對(duì)API技術(shù)問(wèn)題難回答,本文提出了一種基于API規(guī)范和歷史信息的API推薦算法,幫助開(kāi)發(fā)者定位正確的API。針對(duì)API相關(guān)的缺陷難修復(fù)的問(wèn)題,本文提出了基于貢獻(xiàn)者寫(xiě)作風(fēng)格的缺陷報(bào)告摘要構(gòu)建算法,幫助開(kāi)發(fā)者快速理解API相關(guān)的缺陷的修復(fù)過(guò)程。具體來(lái)說(shuō),本文主要研究工作包括:(1)監(jiān)督與無(wú)監(jiān)督API教程片段推薦算法設(shè)計(jì)。API教程的信息冗長(zhǎng)延長(zhǎng)了開(kāi)發(fā)者學(xué)習(xí)API的時(shí)間。為了有效地解決API教程冗長(zhǎng)問(wèn)題,本文提出了一種監(jiān)督的API教程片段推薦算法。該方法將API教程切分成片段,為開(kāi)發(fā)者推薦期望的API教程片段。該方法充分挖掘API教程的內(nèi)在聯(lián)系,提出了兩類(lèi)重要的分類(lèi)特征,即共現(xiàn)API特征和基于擴(kuò)展的API特征,提高了 API教程片段推薦的準(zhǔn)確率。同時(shí),為了提高算法的實(shí)用性,本文進(jìn)一步提出了一種無(wú)監(jiān)督API教程片段推薦算法。經(jīng)過(guò)對(duì)大量的API教程片段數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn),并不是所有的API教程片段都是在解釋API。本文提出了識(shí)別非解釋性API教程片段的啟發(fā)式規(guī)則,并且創(chuàng)新地利用PageRank算法和主題模型算法,分別從詞法結(jié)構(gòu)和語(yǔ)義的角度進(jìn)行分析和推薦。本文提出的無(wú)監(jiān)督算法不僅獲得了最好結(jié)果,而且具有很好的實(shí)用性。(2)基于API規(guī)范和歷史信息的API推薦算法設(shè)計(jì)。API類(lèi)庫(kù)中通常封裝了成百上千的API,開(kāi)發(fā)者面對(duì)眾多的API難以選擇。Stack Overflow等流行的技術(shù)問(wèn)答網(wǎng)站上積累了海量的API相關(guān)問(wèn)題,它們的解決時(shí)長(zhǎng)顯著超過(guò)其他問(wèn)題。為了減少開(kāi)發(fā)者的等待時(shí)間,加快API相關(guān)問(wèn)題的解決,本文創(chuàng)新地利用API規(guī)范和歷史信息來(lái)為API相關(guān)問(wèn)題推薦正確的API。本文提出的API推薦算法顯著提高了推薦準(zhǔn)確率,節(jié)省了開(kāi)發(fā)者選擇API的時(shí)間。(3)基于貢獻(xiàn)者寫(xiě)作風(fēng)格的API相關(guān)的缺陷報(bào)告摘要構(gòu)建算法設(shè)計(jì)。由于API錯(cuò)誤使用導(dǎo)致的缺陷通常難以修復(fù)。在修復(fù)API錯(cuò)誤使用導(dǎo)致的缺陷時(shí),開(kāi)發(fā)者通常需要參考以前已經(jīng)修復(fù)好的缺陷的修復(fù)方法。因此,對(duì)缺陷報(bào)告構(gòu)建精確的摘要可以減少開(kāi)發(fā)者閱讀和理解缺陷報(bào)告的時(shí)間,加快API相關(guān)缺陷的修復(fù)過(guò)程。現(xiàn)有的缺陷報(bào)告摘要構(gòu)建算法僅僅考慮缺陷報(bào)告本身的內(nèi)容,并沒(méi)有考慮人的因素。本文創(chuàng)新地對(duì)貢獻(xiàn)者的寫(xiě)作風(fēng)格進(jìn)行建模,并對(duì)典型的貢獻(xiàn)者寫(xiě)作風(fēng)格進(jìn)行了實(shí)證研究。以貢獻(xiàn)者寫(xiě)作風(fēng)格相似的缺陷報(bào)告作為約簡(jiǎn)訓(xùn)練集構(gòu)建算法,不僅可以有效減少訓(xùn)練時(shí)間,而且可以提高缺陷報(bào)告摘要構(gòu)建的準(zhǔn)確率。本文針對(duì)圍繞API學(xué)習(xí)和使用過(guò)程中產(chǎn)生的典型的API文檔開(kāi)展分析與挖掘研究。在分析了已有工作及其存在的問(wèn)題的基礎(chǔ)上,充分考慮領(lǐng)域特定知識(shí),提出了相應(yīng)的解決方案。本論文的研究方法可以進(jìn)一步用于軟件工程其他領(lǐng)域的分析研究工作。
【圖文】：

個(gè)元素的行為規(guī)范，，比如參數(shù)類(lèi)型和返回值類(lèi)型等。調(diào)用ＡＰＩ的開(kāi)發(fā)者如果不遵循這樣逡逑的規(guī)范非常容易導(dǎo)致軟件缺陷。逡逑以Ｊａｖａ邋ＡＰＩ為例，一個(gè)典型的Ｊａｖａ邋ＡＰＩ教程片段如圖１．２所示。從圖１．２中可以看逡逑至ｌｊ，ＡＰＩ教程通常會(huì)用標(biāo)題來(lái)顯示對(duì)應(yīng)的編程任務(wù)，每一個(gè)編程任務(wù)會(huì)有相應(yīng)的描述和逡逑代碼樣例。開(kāi)發(fā)者通過(guò)閱讀自然語(yǔ)言的描述和代碼樣例可以快速實(shí)現(xiàn)該功能。一個(gè)典型逡逑的ＡＰＩ規(guī)范片段如圖１．３所示。Ｊａｖａ邋ＡＰＩ規(guī)范由一系列ＨＴＭＬ網(wǎng)頁(yè)構(gòu)成，每個(gè)網(wǎng)頁(yè)介紹逡逑特定的ＡＰＩ。如圖１．３所示，ＡＰＩ規(guī)范通常介紹ＡＰＩ的繼承關(guān)系和功能描述。除此之外，逡逑針對(duì)每個(gè)類(lèi)和接口，ＡＰＩ規(guī)范還介紹對(duì)應(yīng)的構(gòu)造函數(shù)，內(nèi)置函數(shù)和字段。逡逑Ｊａｖａ邋ＡＰＩ教程頁(yè)面平均包含超過(guò)５００個(gè)單詞。在參考ＡＰＩ教程學(xué)習(xí)和使用ＡＰＩ的時(shí)逡逑候，^u發(fā)者無(wú)法快速定位到他們需要的內(nèi)容。而且，開(kāi)發(fā)者并不能按照簡(jiǎn)單的詞法匹配逡逑來(lái)查找，因?yàn)椴⒉皇悄硞�(gè)ＡＰＩ出現(xiàn)，相應(yīng)的教程頁(yè)面就是在解釋這個(gè)ＡＰＩ。這個(gè)ＡＰＩ有逡逑可能被列舉出來(lái)作為對(duì)比或者舉例等。面對(duì)如此冗長(zhǎng)的ＡＰＩ教程及其復(fù)雜的內(nèi)容，一個(gè)逡逑簡(jiǎn)單可行的辦法就是將Ａ：ＰＩ教程切分成多個(gè)片段。以片段為單位

網(wǎng)站上通過(guò)提問(wèn)或者瀏覽己有的問(wèn)題等方式尋求幫助。一個(gè)典型的問(wèn)答網(wǎng)站Ｓｔａｃｋ逡逑Ｏｖｅｒｆｌｏｗ提供了邋一個(gè)開(kāi)發(fā)者之間以問(wèn)答的方式交流ＡＰ丨使用經(jīng)驗(yàn)的平臺(tái)。Ｓｔａｃｋ邋Ｏｖｅｒｆｌｏｗ逡逑中一個(gè)典型的問(wèn)答對(duì)如圖１．４所示。Ｓｔａｃｋ邋Ｏｖｅｒｆｌｏｗ中不僅記錄著問(wèn)題及其對(duì)應(yīng)的多個(gè)逡逑回答，而且包括其他條目，比如標(biāo)簽，用戶(hù)得分，查看量，收藏量等。這些條目是對(duì)問(wèn)逡逑題和回答的很好的補(bǔ)充，比如可以通過(guò)標(biāo)簽知道問(wèn)題所屬的主題范圍有哪些，通過(guò)用戶(hù)逡逑得分來(lái)了解對(duì)應(yīng)問(wèn)題或者回答的質(zhì)量如何。逡逑Ｓｔａｃｋ邋Ｏｖｅｒｆｌｏｗ中積累了超過(guò)５００萬(wàn)個(gè)問(wèn)題及其對(duì)應(yīng)的多個(gè)回答。面對(duì)如此海量的逡逑問(wèn)答對(duì)，開(kāi)發(fā)者無(wú)法快速找到他們想要的信息【１６］。雖然Ｓｔａｃｋ邋Ｏｖｅｒｆｌｏｗ己經(jīng)提供了相應(yīng)逡逑的搜索機(jī)制，但是搜索方式僅依靠詞法匹配，搜索結(jié)果并不理想。這樣，開(kāi)發(fā)者只能針逡逑對(duì)自己的情況提出相應(yīng)的ＡＰＩ使用問(wèn)題。當(dāng)開(kāi)發(fā)者提出問(wèn)題后，他們只能寄希望于其他逡逑開(kāi)發(fā)者盡快回答，進(jìn)而解決自己的ＡＰＩ使用問(wèn)題。生成最佳的回答通常比較困難，因此，逡逑提問(wèn)者需要等待較長(zhǎng)的時(shí)間
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TP391.1;TP311.5

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 趙葉紅;;API開(kāi)放平臺(tái)高性能技術(shù)探索與實(shí)踐[J];中國(guó)金融電腦;2016年02期

2 張毅;李欣;;基于API技術(shù)的學(xué)位論文開(kāi)放獲取研究與實(shí)踐[J];情報(bào)雜志;2015年04期

3 鄧瑤;;無(wú)資料地區(qū)水文預(yù)報(bào)方法探索之API模型概化研究[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2015年32期

4 王旭;;基于高德地圖API實(shí)現(xiàn)四川省PM2.5實(shí)時(shí)信息顯示[J];城市地理;2016年22期

5 宋倩;;基于網(wǎng)絡(luò)地圖API的位置共享地圖服務(wù)技術(shù)[J];環(huán)球人文地理;2017年09期

6 馬馳;;API系列抽油機(jī)的研制[J];內(nèi)蒙古石油化工;2014年19期

7 李昱坤;易曉明;李京川;衛(wèi)棟;楊力能;;國(guó)內(nèi)非API油套管質(zhì)量現(xiàn)狀淺談[J];石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督;2012年06期

8 邵鐵軍;;API抽油機(jī)模塊化設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J];科技資訊;2010年10期

9 方偉;許曉鋒;徐婷;;油井管標(biāo)準(zhǔn)化及非API油井管標(biāo)準(zhǔn)體系[J];石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督;2010年06期

10 姚科;;開(kāi)放API:新浪微博必經(jīng)之路?[J];互聯(lián)網(wǎng)天地;2010年08期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 陳怡;魏紅明;;武漢市創(chuàng)建環(huán)保模范城市環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)空氣污染指數(shù)(API)達(dá)標(biāo)的可行性分析[A];2010中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集(第一卷)[C];2010年

2 劉賢進(jìn);余向陽(yáng);張存政;王冬蘭;董健;束春娥;;API轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉對(duì)棉鈴蟲(chóng)中腸蛋白酶的抑制作用[A];走向21世紀(jì)的中國(guó)昆蟲(chóng)學(xué)——中國(guó)昆蟲(chóng)學(xué)會(huì)2000年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2000年

3 趙允文;;由API規(guī)范看抽油機(jī)用電動(dòng)機(jī)選擇[A];2005年石油裝備技術(shù)發(fā)展學(xué)術(shù)交流年會(huì)論文集[C];2005年

4 劉國(guó)富;周濤;樓其祿;;連續(xù)API水文模型在緊水灘水庫(kù)的應(yīng)用[A];2008南方十三省水電學(xué)會(huì)聯(lián)絡(luò)會(huì)暨學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2008年

5 王才林;趙凌;朱鎮(zhèn);張亞?wèn)|;林靜;張所兵;陳濤;劉賢金;王冬蘭;黃駿麒;龔蓁蓁;;用花粉管通道法將慈姑蛋白酶抑制劑(API)基因?qū)胨精@得轉(zhuǎn)基因植株[A];提高全民科學(xué)素質(zhì)、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家——2006中國(guó)科協(xié)年會(huì)論文集[C];2006年

6 魯穎;榮石中;;API商城的開(kāi)發(fā)者使用心理模型探究[A];User Friendly 2014暨UXPA中國(guó)第十一屆用戶(hù)體驗(yàn)行業(yè)年會(huì)論文集[C];2014年

7 王才林;趙凌;朱鎮(zhèn);張亞?wèn)|;林靜;張所兵;陳濤;劉賢金;王冬蘭;黃駿麒;龔蓁蓁;;用花粉管通道法將慈姑蛋白酶抑制劑(API)基因?qū)胨精@得轉(zhuǎn)基因植株[A];植物分子育種——第四屆全國(guó)植物分子育種學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2004年

8 黃駿麒;龔蓁蓁;吳敬音;陳松;束春娥;謝偉軍;周寶良;沈新蓮;;慈姑蛋白酶抑制劑(API)基因?qū)朊藁ǐ@得轉(zhuǎn)基因植株[A];植物分子育種——第四屆全國(guó)植物分子育種學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2004年

9 程瑞香;顧繼友;崔永志;;水性高分子異氰酸酯(API)膠粘劑在木材中的滲透對(duì)木材弦徑面膠接強(qiáng)度的影響[A];北京粘接學(xué)會(huì)第十屆學(xué)術(shù)年會(huì)-北京粘接學(xué)會(huì)成立二十周年暨技術(shù)交流報(bào)告會(huì)論文集[C];2002年

10 王賓;宋丹青;胡昌勤;;以QbD理念(質(zhì)量源于設(shè)計(jì))研究替加環(huán)素API雜質(zhì)分析方法[A];第十二屆全國(guó)青年藥學(xué)工作者最新科研成果交流會(huì)論文集[C];2014年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 本報(bào)記者 余若晰;讓客戶(hù)喝咖啡不計(jì)“成本” 瑞幸開(kāi)放企業(yè)API平臺(tái)[N];證券日?qǐng)?bào);2018年

2 本報(bào)記者 王婉;API經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造數(shù)據(jù)開(kāi)放共享新模式[N];貴陽(yáng)日?qǐng)?bào);2017年

3 ;開(kāi)放API時(shí)的三種NGN業(yè)務(wù)模式[N];人民郵電;2004年

4 特約撰稿 朱麗娜;香港開(kāi)放API“四步走” 追趕金融科技潮[N];21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道;2018年

5 Laxmi Yadav 編譯 朱軍生;API進(jìn)口成本上升 印下游藥企壓力大[N];醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)報(bào);2018年

6 ;圖形API發(fā)展史[N];電子報(bào);2018年

7 本報(bào)記者 楊光;面向OpenStack集成5大API[N];中國(guó)信息化周報(bào);2018年

8 郭展;API China匯聚中國(guó)制藥產(chǎn)業(yè)“源動(dòng)力”[N];醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)報(bào);2018年

9 本報(bào)記者 李咊明 實(shí)習(xí)生 張少瑩;API關(guān)聯(lián)審評(píng)“風(fēng)口”來(lái)了？[N];醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)報(bào);2018年

10 廣文;API China 匯中國(guó)制藥產(chǎn)業(yè)“源動(dòng)力”[N];醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)報(bào);2017年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 張靜宣;API文檔挖掘研究[D];大連理工大學(xué);2018年

2 郭國(guó)強(qiáng);油井管非API螺紋量規(guī)成形磨削加工質(zhì)量控制基礎(chǔ)試驗(yàn)與應(yīng)用研究[D];上海交通大學(xué);2014年

3 王淑敏;淀粉基API木材膠黏劑抗?jié)駸崂匣芯縖D];東北林業(yè)大學(xué);2016年

4 戚曉利;擬南芥花異常株系A(chǔ)FDL的花發(fā)育及基因表達(dá)分析[D];東北林業(yè)大學(xué);2010年

5 代子營(yíng);面向資源的規(guī)約挖掘與強(qiáng)制技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 孔令波;基于API關(guān)聯(lián)性的惡意代碼動(dòng)態(tài)分析平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];戰(zhàn)略支援部隊(duì)信息工程大學(xué);2018年

2 李歡;基于API天氣數(shù)據(jù)抓取的特定網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];燕山大學(xué);2014年

3 羅勇;粒子系統(tǒng)的API設(shè)計(jì)及其在模糊對(duì)象模擬中的應(yīng)用[D];湖南大學(xué);2008年

4 任輝;API石油鉆桿接頭應(yīng)力分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)研究[D];華東理工大學(xué);2011年

5 張江;某種軟件API自動(dòng)化測(cè)試工具的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2009年

6 張俊;API膠黏劑固化反應(yīng)機(jī)制的研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2009年

7 樊秀江;不同條件下API套管螺紋接頭密封性能的實(shí)驗(yàn)研究[D];西安石油大學(xué);2011年

8 韓旭芳;基于開(kāi)放API的電子商務(wù)個(gè)性化服務(wù)推薦研究[D];石家莊鐵道大學(xué);2011年

9 楊佑平;面向激光標(biāo)刻應(yīng)用的運(yùn)動(dòng)控制卡驅(qū)動(dòng)程序及API函數(shù)庫(kù)的開(kāi)發(fā)[D];華中科技大學(xué);2014年

10 門(mén)星宇;基于地圖API技術(shù)的閃電定位信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];吉林大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2631607