劉爽

遼寧錦州渤海大學信息科學與技術(shù)學院

動態(tài)分析JavaScript的代碼推薦方法

劉爽

遼寧錦州渤海大學信息科學與技術(shù)學院

本文基于現(xiàn)有靜態(tài)分析技術(shù)，編程時代碼靜態(tài)分析方式所推薦方法準確度很低，更加重要的是推薦的響應速度慢，本文動態(tài)分析的JavaScript代碼推薦方式，根據(jù)Eclipse插件所實現(xiàn)的推薦平臺。本文采取一種預先建模方式用來保存動態(tài)代碼推薦的存儲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和運行環(huán)境，根據(jù)對象節(jié)點上下文特征建立特征索引。同時將用戶程序代碼片段進行分解，分解的抽象語法樹是代碼分塊的執(zhí)行基礎，在用戶代碼解釋執(zhí)行過程中基于對象節(jié)點之間的相似度修正個別變量代碼推薦方式，并在文章結(jié)尾給出模擬、解釋執(zhí)行動態(tài)代碼推薦產(chǎn)生的方法，實現(xiàn)動態(tài)分析代碼推薦的方法。根據(jù)文章最后的實驗結(jié)果分析可知，與靜態(tài)分析比較而言，JavaScript要實現(xiàn)動態(tài)分析代碼推薦必然能夠?qū)崿F(xiàn)代碼推薦準確性有所提高和響應速度有所加快。

JavaScript 靜態(tài)分析 動態(tài)分析 代碼推薦 抽象語法樹

1 引言

目前，JavaScript技術(shù)作為非常流行腳本編程語言，JS腳本語言在不同的瀏覽器上應用，重要的是不限于瀏覽版本，除此之外的還有網(wǎng)絡服務器、智能手機操作系統(tǒng)。正是由于JavaScript技術(shù)的正盛，JavaScript本身擁有的全部集成開發(fā)環(huán)境(IDE)新特性和新功能，新特性和新功能備受關(guān)注。

很多IDE開發(fā)環(huán)境為用戶提供了JavaScript腳本代碼推薦的功能，當程序員輸入了某個關(guān)鍵字時，在繼續(xù)輸入一個點號“·”操作符，IDE自帶的開發(fā)平臺會自動彈出相關(guān)的代碼推薦列表，會根據(jù)實際情況自動推薦出有可能出現(xiàn)在點號之后的一些屬性或者是函數(shù)名稱，推薦給你能夠大大的縮短程序員系統(tǒng)內(nèi)的類庫或本人已經(jīng)定義的類庫進行使用，減輕程序編寫過大的工作量，避免開發(fā)過程中因為拼寫錯誤出現(xiàn)的異常處理，從而提高程序的開發(fā)效率，縮短軟件開發(fā)周期。

目前，代碼推薦在靜態(tài)分析的基礎上進行的分析過程，通過對代碼分析過程和數(shù)據(jù)流程分析構(gòu)建基于靜態(tài)分析代碼推薦系統(tǒng)，另一種方法是通過分析歷史使用過的代碼進行靜態(tài)分析過程。另外，JavaScript某些特性是動態(tài)的，使用原型(prototype)開發(fā)模式實現(xiàn)JS類中部分屬性聲明和類與類之間的繼承特性，JavaScript在HTML網(wǎng)頁上可以通過先解釋后執(zhí)行的方式運行用戶程序代碼片段，對象節(jié)點的類型在解釋運行代碼的過程中有可能變量類型發(fā)生改變。

為了能夠解決在JavaScript程序代碼推薦所產(chǎn)生的困難，JavaScript中的變量類型可以實現(xiàn)動態(tài)分析，動態(tài)分析JavaScript的變量或者函數(shù)推薦問題，通過模擬代碼解釋執(zhí)行環(huán)境與系統(tǒng)的應用環(huán)境，按照解釋運行用戶代碼順序，獲得合理的推薦類型和代碼推薦信息。

2 建立動態(tài)分析代碼推薦模型問題

2.1 初始化運行環(huán)境

初始化代碼推薦的運行環(huán)境是為了讓用戶程序片段能夠解釋執(zhí)行，其中包括：上下文對象節(jié)點和JavaScript的內(nèi)置變量類型和函數(shù)，實際上，不同的JavaScript引擎需要運行在不同的平臺之上。讓JavaScript運行在Eclipse平臺中，與Java代碼進行結(jié)合，一方面可以實現(xiàn)字符串類型作為輸入?yún)?shù)，另一方面可以選擇直接解釋執(zhí)行某段代碼，在完成用戶代碼解釋執(zhí)行，用戶方可獲取代碼解釋執(zhí)行與之相關(guān)的上下文數(shù)據(jù)，包括：定義的變量和函數(shù)等等。

2.2 添加類庫文件并保存上下文數(shù)據(jù)

當JavaScript程序開發(fā)時，需要基于第三方或者程序員定義的類庫文件，通過這種方式有利于減輕軟件開發(fā)負擔。但是，大量開源類庫給動態(tài)分析的代碼推薦工作有效性提供了可能。首先，由于類庫文件內(nèi)容普遍較大且類庫的結(jié)構(gòu)復雜，基于靜態(tài)分析程序效果不佳，要實現(xiàn)準確得到類庫對象類型較難。另外，由于類庫的動態(tài)分析要求時間和空間開銷較大，每次代碼推薦過程都必須完成動態(tài)分析操作，需要重復地完成上述操作，并將動態(tài)類庫分析結(jié)果進行保存便于后面的代碼調(diào)用。由于現(xiàn)有的類庫數(shù)量較多，且新的類庫正在不斷的涌現(xiàn)，并不需對全部的類庫都進行分析和保存。

2.3 保存全部可達對象節(jié)點

在模擬代碼推薦過程中，由于程序代碼片段并不完整地呈現(xiàn)，代碼推薦模擬過程中需要進行對象節(jié)點的替換操作，需要替換對象節(jié)點是代碼解釋執(zhí)行中所創(chuàng)建的對象，也就是通過new的對象需要實時更新，在模擬運行環(huán)境中替換的所有已經(jīng)創(chuàng)建的對象。將所有的從根節(jié)點出發(fā)可達的JavaScript解析數(shù)節(jié)點對象都可以進行替換操作，因此，需要保存從根節(jié)點到任何可達對象節(jié)點的全部記錄。

2.4 建立對象索引數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

本節(jié)中建立對象索引數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是根據(jù)已經(jīng)獲得的所有已經(jīng)保存的JavaScript對象節(jié)點數(shù)據(jù)，獲取兩種特征值作為對象節(jié)點數(shù)據(jù)Map結(jié)構(gòu)的鍵和值，鍵值變量的存儲類型均為字符串類型，因此，本文所使用對象節(jié)點數(shù)據(jù)Map類型作為存儲對象節(jié)點索引的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)。

序號COI(objects)CreateObjectIndex建立對象索引函數(shù)，并輸入?yún)?shù)為對象集合輸入： objects- JavaScript 關(guān)于 JavaScript節(jié)點的對象集合；輸出：index，記錄對象索引信息的存儲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)Map，數(shù)據(jù)類型為string 1 Index←0；//下標的參數(shù)2for i←0 to objects .size-1//循環(huán)整個對象索引數(shù)組3for j←0 to map.size-1//循環(huán)變量在記錄對象索引的全部數(shù)據(jù)4 If(比較對象索引的對象名稱與記錄對象索引的對象名稱是否相同) map.add(對象名稱，對象索引數(shù)組); //在這判斷對象索引的對象名稱與記錄對象索引的對象名稱是否相同，相同的則添加到對象索引信息的存儲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)Map中5 String [] lists=分割函數(shù)(對象名稱) //取出對象索引數(shù)組中的對象名稱，將對象節(jié)點名稱數(shù)據(jù)放入lists數(shù)組中；6Foreach String list in lists Do//遍歷全部的對象節(jié)點名稱7 index←對象節(jié)點數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).添加函數(shù)(對象節(jié)點列表，對象索引數(shù)組) //取出對象節(jié)點名稱的下標值8 End Foreach 9 End if 10End for 11End for

2.5 生成代碼推薦

在本小節(jié)中，需要生成代碼推薦模型，并結(jié)合對象索引需要推薦的用戶代碼片段中，通過該模型建立代碼推薦信息。本文敘述的代碼推薦模型和代碼片段相關(guān)，當用戶提出代碼推薦請求時。在進行代碼推薦模型的同時需要先對用戶代碼劃分，建立代碼推薦模型之后運行代碼片段，根據(jù)節(jié)點推薦對象的類型，給出待代碼推薦的排序結(jié)果對象列表。

在生成代碼推薦模型的初期，本文將根據(jù)代碼推薦模型發(fā)出推薦代碼，在全程生成代碼推薦時，必須進行預處理的數(shù)據(jù)都保存在代碼推薦模型里。再次，由于本文所列出的代碼推薦模型針對HTML網(wǎng)頁中的JavaScript推薦程序，本文想要提供了一個待選的代碼步驟，由用戶推薦時決定是否進行網(wǎng)頁頁面綁定的結(jié)果，在應用程序中JS的代碼推薦應用，代碼推薦應用主要的作用是對網(wǎng)頁頁面XML對象節(jié)點樹狀結(jié)構(gòu)的修改操作，這種能夠修改XML對象節(jié)點綁定相關(guān)頁面，為下一步的代碼推薦的準確度。然后，本文提出了一種動態(tài)分析用戶代碼片段的推薦方法，通過預分析代碼片段中無關(guān)代碼塊進行剔除，剔除在代碼片段中函數(shù)無關(guān)代碼也能夠被運行。最后，當運行用戶代碼片段的模擬運行開始，在代碼運行期間一般會出現(xiàn)不同異常問題，本文通過替換某些變量等方式實現(xiàn)代碼推薦。當在模擬代碼推薦運行結(jié)束之后，在生成代碼推薦得到關(guān)注的是對象類型信息，在對代碼推薦結(jié)果進行排序之后，給出代碼推薦序列。

3 執(zhí)行代碼的模擬過程

當接收來自程序員提交功能請求時，通過模擬代碼解釋和執(zhí)行用戶代碼片段的方式，以此方式獲得對象節(jié)點的數(shù)據(jù)信息，并實現(xiàn)動態(tài)分析類中變量類型代碼推薦方式。動態(tài)分析對象類型給出準確的推薦請求，另外，推薦對象適用于復雜表達式，在多個方法連續(xù)調(diào)用或者數(shù)組變量存在的地方，首先將用戶自定義的代碼片段分解成若干個不同的用戶代碼塊，其次，按照順序的方式執(zhí)行已經(jīng)分解過的代碼塊。

3.1 用戶代碼塊分解

在此處將用戶要執(zhí)行的代碼片段進行逐個分解。在下述代碼片段中，程序員在①處提出了代碼推薦請求操作，此請求不但位于類對象節(jié)點T2的定義中，重要的是也位于Bp2函數(shù)代碼段，此種相互調(diào)用方式并不能順序執(zhí)行請求。

下述的偽代碼片段以JavaScript語言結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成的抽象語法樹，得到的轉(zhuǎn)化結(jié)果則是一個包含抽象的對象結(jié)點列表數(shù)據(jù)。在抽象語法樹上實現(xiàn)對對象節(jié)點的遍歷操作，如果對象結(jié)點是方法名稱或者對象節(jié)點的屬性時，表明該對象節(jié)點可能為用戶動態(tài)分析代碼推薦點，將對象結(jié)點中除了表達式之外的父結(jié)點都置于結(jié)果列表中，反之，需要添加在表達式之前節(jié)點上即可，循環(huán)遍歷結(jié)束為止。

序號用戶代碼片段的分解示意1 Var T1{//定義一個代碼段T1 2 a=1；//初始化變量值3函數(shù)(參數(shù)){renturn a;}//調(diào)用某個函數(shù)4 } 5 T1.ap3=2;//定義一個全局變量，并賦值6 Var T2{//定義一個代碼段T2 7Bp1:b=1;//在bp位置定義一個變量，并賦參數(shù)值8Bp2:函數(shù)(參數(shù)){//調(diào)用某個函數(shù)，并傳遞進一個相關(guān)參數(shù)9ap.a++; ap.ap3=2;//改變參數(shù)a和ap3的參數(shù)值10Return bp3.計算函數(shù)()①}//①處調(diào)用T2代碼段的compute函數(shù)11Bp3:T1 12}

3.2 用戶代碼塊的順序執(zhí)行

上面研究的依次執(zhí)行代碼塊是基于動態(tài)分析實現(xiàn)代碼推薦過程中的主要內(nèi)容。在代碼解釋執(zhí)行時，變量未被定義則會拋出異常處理請求，必須進行某些對象節(jié)點的替換操作。

在上面的代碼分解后開始順序執(zhí)行代碼塊時，此時會出現(xiàn)在T1類中ap參數(shù)未定義的異常，必須進行某些對象節(jié)點的替換操作。先提取要替換對象Bp3的基本特征:屬性名(a，ap3)，變量名(a，ap3，ap)。接著根據(jù)對象節(jié)點提取的這些特征值進行匹配對象節(jié)點模型，獲取包含全部對象節(jié)點的特征序列，將ap參數(shù)替換具有這些特征信息的對象節(jié)點a，并繼續(xù)順序執(zhí)行用戶定義的代碼塊。

4 結(jié)論與展望

本文研究的動態(tài)分析方式實現(xiàn)的JavaScript類屬性和類方法的代碼推薦方法，動態(tài)分析特性實現(xiàn)具有準確度較高、響應速度較快的優(yōu)點，今后有可能將對JavaScript代碼推薦結(jié)果的實現(xiàn)排序優(yōu)化操作，使得代碼推薦方法的實用性實現(xiàn)大范圍擴展。

在以后的實踐工作中，研究動態(tài)分析代碼推薦方法指的關(guān)注的兩方面的問題：

①在JavaScript實現(xiàn)的代碼推薦過程中，現(xiàn)在網(wǎng)頁中存在大量數(shù)據(jù)解析和代碼運行問題，有可能通過創(chuàng)建一種動態(tài)代碼推薦排序功能實現(xiàn)對應用程序的實現(xiàn)，將相似度高的推薦對象節(jié)點放在推薦列表上端。本文提出的代碼推薦排序結(jié)果比較為簡單，但是效果一般，在這一方面值得進行下一步深入研究代碼推薦工作。

②進行有目的性的JavaScript使用代碼推薦模式，目前存在不少工作量是針對使用動態(tài)方式的代碼推薦，而針對在JS技術(shù)中實現(xiàn)的動態(tài)代碼推薦分析的方法相關(guān)研究比較少，由于JavaScript技術(shù)的某種特性，使得動態(tài)的代碼推薦方法有研究的可能性。

[1]葉云,李春強,胡軍山．基于CK610的Dalvik虛擬機移植與優(yōu)化[J].計算機工程,2011,37(16):291-292

[2]周毅敏,陳榕．Dalvik虛擬機進程模型分析[J].計算機技術(shù)與發(fā)展,2010,20(2):83-86

[3]吳通.基于程序分析和機器學習的JavaScript代碼推薦研究[D].上海交通大學.2014

[4]吳通,陳雨亭.基于動態(tài)分析的JavaScript代碼推薦[J],計算機工程.2014:40(10),66-68