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2023 年度 実績報告書

利用機能の実行時情報解析による厳密かつ効率的なライブラリの互換性検証手法

研究課題

研究課題/領域番号 22K21279
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

嶋利 一真  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (50964376)

研究期間 (年度) 2022-08-31 – 2024-03-31
キーワードソフトウェアテスト / 動的解析 / 依存関係 / ソフトウェア保守
研究実績の概要

本研究では,ライブラリバージョン更新の迅速な適用を目的として,テストの実行時情報を利用した厳密かつ効率的な互換性検証手法を確立した.具体的には,(1)ライブラリメソッド内での実行の経路と値に基づく実行トレースを基にした厳密な実行トレースの比較による非互換性の検出と,(2)自動テスト生成技術によるユーザが利用しているライブラリの機能に対するテスト生成を実現した.
(1)の非互換性検出については,ライブラリの更新前後で挙動が変化する箇所を,更新されたライブラリのメソッドにおける実行命令列を基にした実行トレースと返り値を基にした実行トレースをマークル木を用いて効率的に比較し,差分が観測された箇所に着目した.これにより,ライブラリの非互換性発生時に確認すべきメソッド候補を,実行されたメソッドを基にして10%から20%程度に削減することが出来た.
(2)のライブラリ機能に対する自動テスト生成については,テスト対象ライブラリがOSSで利用されている事例を収集し,その単体テストを用いることで自動テスト生成を可能とした.具体的には,単体テストの実行トレースを収集し,そこからテスト対象ライブラリに関連する部分を抽出,さらに繰り返し呼出しされている実行についてはフィルタリングした.実OSSへの適用の結果,テスト対象ライブラリのカバレッジの増加を確認し,手法の適用により実際のライブラリ利用状況に基づいたテストケースの生成を行うことが出来た.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Evaluating the effectiveness of size-limited execution trace with near-omniscient debugging2024

    • 著者名/発表者名
      Shimari Kazumasa、Ishio Takashi、Kanda Tetsuya、Inoue Katsuro
    • 雑誌名

      Science of Computer Programming

      巻: 236 ページ: 103117~103117

    • DOI

      10.1016/j.scico.2024.103117

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ROS アプリケーションにおけるトピック通信の記述パターンを用いたデータフロー可視化手法2024

    • 著者名/発表者名
      村田 優斗、石尾 隆、嶋利 一真、松本 健一
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 D

      巻: J107-D ページ: -

    • DOI

      10.14923/transinfj.2023JDL8011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reliability Evaluation Framework for Obfuscating Transformations in Program Code.2023

    • 著者名/発表者名
      KITAOKA Tetsuya、KANZAKI Yuichiro、ISHIO Takashi、SHIMARI Kazumasa、MATSUMOTO Kenichi
    • 雑誌名

      コンピュータソフトウェア

      巻: 40 ページ: 4_37~4_46

    • DOI

      10.11309/jssst.40.4_37

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Test Case Generation for Python Libraries using Dependent Projects’ Test-Suites2024

    • 著者名/発表者名
      Keita Morisaki, Kazumasa Shimari, Takashi Ishio, Kenichi Matsumoto
    • 学会等名
      7th Workshop on Validation, Analysis and Evolution of Software Tests
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparing Execution Trace Using Merkle-Tree to Detect Backward Incompatibilities2024

    • 著者名/発表者名
      Atsuhito Yamaoka, Teyon son, Kazumasa Shimari, Takashi Ishio, Kenichi Matsumoto
    • 学会等名
      International Conference on Software Analysis, Evolution and Reengineering
    • 国際学会
  • [学会発表] Pythonプログラミング演習におけるプログラミング経験度とエラー修正時間の関係分析2024

    • 著者名/発表者名
      篠原 遼太郎,嶋利 一真,福島 和希,田中 慎之佑,石尾 隆,松本 健一
    • 学会等名
      第216回ソフトウェア工学研究発表会
  • [学会発表] Towards Assessment of Practicality of Introductory Programming Course Using Vocabulary of Textbooks, Assignments, and Actual Projects2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Fukushima, Takashi Ishio, Kazumasa Shimari, Kenichi Matsumoto
    • 学会等名
      35th International Conference on Software Engineering Education and Training
    • 国際学会
  • [学会発表] 確率モデルを用いた初学者向け構文エラー修正支援手法の検討2023

    • 著者名/発表者名
      田中 慎之佑,嶋利 一真,福島 和希,石尾 隆,松本 健一
    • 学会等名
      第214回ソフトウェア工学研究発表会

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公開日: 2024-12-25  

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