逆向工程与重构工程
- 定义 ：
- 逆向工程：分析已有的程序，寻求比源代码更高级的抽象表现形式。主要在软件生命周期内，将软件某种形式的描述转换成更为抽象的形式。
- 重构：指在同一抽象级别上转换系统描述形式。
- 设计恢复：借助工具从已有程序中抽象出有关数据设计、总体结构设计和过程设计的信息。
- 重构工程：在逆向工程获得的信息基础上修改或重构已有的系统，产生系统的一个新版本。
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完备性：逆向工程的完备性指的是在特定抽象层次上提供的信息的详细程度。通常情况下，抽象层次越高，提供的设计信息越少，即完备性越低。
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抽象层次：
- 底层抽象：例如，过程的设计模型，这是逆向工程中最直接的信息提取。
- 稍高层次的抽象：例如，程序和数据结构的信息。
- 相对高层的抽象：例如，对象模型、数据和控制流模型。
- 高层抽象：例如，UML图、状态图和部署图。
恢复信息的级别
- 实现级：程序的抽象语法树、符号表等。
- 结构级：反映程序分量之间相互依赖关系的信息，如调用图、结构图。
- 功能级：反映程序段功能及程序段之间关系的信息。
- 领域级：反映程序分量或程序诸实体与应用领域概念之间对应关系的信息。
恢复信息的方法
- 用户指导下的搜索与变换 (User-Directed Search and Transformation): 用于导出实现级和结构级信息。
- 变换式方法 (Transformational Approaches):
- 自动分析法: 如静态分析和调用图生成。
- 基于特定库的用户指导变换法: 需要用户指定规则库。
- 基于领域知识的方法 (Domain Knowledge-Based): 适用于功能级和领域级信息恢复。
- 铅板恢复法 (Lead Plate Recovery): 识别程序设计中的简单算法和公共结构。
选择实施逆向工程的条件
- 决定或移植、或重新设计、或为重用而需验证正确性的程序。
- 缺乏足够的时机、支持工具或经济上得不偿失的情况下，一般不会选择实施逆向工程。
举例说明
假设有一个已经上线的电商平台软件，但没有详细的开发文档。
- 问题定义: 该电商平台需要增加支持多语言的功能。
- 可行性研究: 确认多语言功能的市场需求和实施可行性。
- 需求分析: 制定详细的需求规格说明书。
但是，开发团队发现原来的代码结构复杂，难以直接添加新功能。这时，可以使用逆向工程来恢复原来的设计信息。
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实现级恢复：
- 使用工具分析代码结构，生成符号表、抽象语法树等。
- 例如，通过工具生成整个电商平台的调用关系图，了解代码的具体执行路径。
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结构级恢复：
- 识别模块之间的依赖关系，生成调用图、结构图。
- 例如，通过工具分析，可以找出电商平台中各个模块（如用户管理模块、商品管理模块）之间的调用关系。
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功能级恢复：
- 分析代码实现的功能，理解程序段的作用。
- 例如，通过检查代码逻辑，可以确定某个函数处理用户登录逻辑。
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领域级恢复：
- 理解代码与业务领域的对应关系，即代码实现的具体业务功能。
- 例如，识别代码中实现的推荐算法如何与电商平台的推荐业务相联系。