XMLによるJavaプログラム解析情報の
データベース化
井上研究室
山中祐介
Software Engineering Research Group, Graduate School of Engineering Science, Osaka University
背景
我々の研究室で開発しているJavaプログラム解析フレ
ームワークでは,解析情報はメモリ上に保持される
問題点
解析情報がアプリケーション独自の形式であるため,他
のアプリケーションとの情報共有が難しい
実行のたびにソースコードを再解析しなければならないた
め効率が悪い
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Software Engineering Research Group, Graduate School of Engineering Science, Osaka University
目的
プログラム解析情報(意味解析木)のXMLデータ
ベース化
データベース化による利点
解析情報の二次利用
解析コストの削減
XMLを用いる利点
解析情報をXMLで構造化できる
XML文書を扱うための様々なアプリケーションが提供さ
れている
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Software Engineering Research Group, Graduate School of Engineering Science, Osaka University
XML
XML(eXtensible Markup Language)の特徴
構文の容易性
タグ定義の自由性
DOM: XML文書を扱う共通API
XSLT: XML文書の変換ルール
XMLデータベースの利点
DTDによるデータの一貫性の保証
XML文書を容易に扱うことのできるDOM/XSLTの存在
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Software Engineering Research Group, Graduate School of Engineering Science, Osaka University
意味解析木のXMLデータベース化
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意味解析木
構文解析木に意味情報を加えたもの
変数/メソッド/型の宣言と参照の関係を保持
XMLタグ定義の方針
意味解析木の構造をタグ名で表現
プログラム情報や宣言,参照関係をタグの属性が保持
タグの種類は必要最小限にして構文を単純化
タグの例:<タグ名 属性= ”inf”>
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Software Engineering Research Group, Graduate School of Engineering Science, Osaka University
意味解析木のXMLデータベース化
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タグ名の例
<Method text=“sample” id=“189b”>
<type text="void" ref="4"/>
Method
: メソッド宣言
<Block>
Variable
<Variable text="a" id="18a9">
1: void
sample(): { 変数宣言
2: type
int a = 1; : 型参照 <type text="int" ref="7"/>
<Literal text="1"/>
3: 属性の例
int b = a;
</Variable>
4: }
<Variable text=“b" id="18ab">
text : プログラムの内容(変数名や演算子など)
<type text="int" ref="7"/>
id : クラスや変数などのID
<variable text=“a“ ref="18a9"/>
ref : ID参照
</Variable>
</Block>
</Method>
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Software Engineering Research Group, Graduate School of Engineering Science, Osaka University
XMLデータベースの実現
意味解析木-XML変換ライブラリ
Javaプログラム解析フレームワークが扱う意味解析木 ,
およびそのXML記述 を相互変換する
解析情報のXML化による応用アプリケーション
XMLからソースプログラムに変換
XMLからHTMLに変換
XML編集
変数名の置換
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Software Engineering Research Group, Graduate School of Engineering Science, Osaka University
Javaプログラム解析フレームワーク
ソースプログラム
意味解析木
ユーザ
Java
class Sam{
解析ライブラリ
GUI
}
意味解析木-XML
変換ライブラリ
XML文書
XML
<?xml…>
<sample>
</sample>
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Software Engineering Research Group, Graduate School of Engineering Science, Osaka University
意味解析木-XML変換ライブラリ
開発言語:C++(libxml使用),約4000行
解析手順
意味解析木⇒XML
意味解析木をたどり各構文木要素に対応するタグを出力
XML⇒意味解析木
XML文書を解析してDOMツリーを構築
DOMツリーをたどり各タグに対応する構文木要素を作成
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Software Engineering Research Group, Graduate School of Engineering Science, Osaka University
XMLデータベースの検証
ファイルサイズ
対象:JDK1.3付属クラスライブラリ
ソースプログラム
25MB
XMLデータベース
62MB
解析時間(意味解析木構築まで)
対象:JDK1.3付属クラスライブラリ
ソースプログラム
XMLデータベース
37秒
24秒
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Software Engineering Research Group, Graduate School of Engineering Science, Osaka University
応用アプリケーション
ソースプログラム
意味解析木
ユーザ
Java
class Sam{
解析ライブラリ
GUI
}
ソース変換
プログラム
意味解析木-XML
変換ライブラリ
XML文書
HTML文書
XML
XML編集プログラム <?xml…>
<sample>
(変数名置換)
</sample>
ブラウザ
HTML
<html>
<body>
HTML変換
プログラム
</body>
</html>
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Sam5.html
使用例(HTML変換)
例:Sam5.xml(一部抜粋)
例:Sam5.java
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE Java SYSTEM "java.dtd">
class Sam5 {
public static void main(String <Java>
args[]){
<CompilationUnit>
<ClassType modifiers="" text="Sam5" id="0x12">
int a = 1;
<Method modifiers="public static" text="main" id="0x189b">
java/lang/System.html
<type text="void" ref="0x4"/>
int b;
<Variable modifiers="" text="args" id="0x18a4">
<type text="java.lang.String[]" text_="String[]" ref="0x20"/>
b = a + 1;
</Variable>
System.out.println(a + "," + b);<Block>
<Variable modifiers="" text="b" id="0x18ad">
<type text="int" ref="0x7"/>
}
</Variable>
<Operation text="=">
}
<type text="int" ref="0x7"/>
<variable text="b" ref="0x18ad"/>
<Operation text="+">
<type text="int" ref="0x7"/>
<variable text="a" ref="0x18a9"/>
<Literal text="1"/>
</Operation>
</Operation>
</Block>
</Method>
</ClassType>
</CompilationUnit>
</Java>
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まとめと今後の課題
まとめ
XMLによるJavaプログラム解析情報のデータベース化
XML変換プログラムによる二次利用
解析効率の向上
今後の課題
意味情報以外の解析情報のデータベース化
依存関係
エイリアス関係
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