変異解析に着目したWebアプリケーションの自動プログラム修正

专注于突变分析的Web应用程序自动程序修改

• 批准号: 15H06827
• 负责人: 前澤 悠太
• 金额: $ 1万
• 依托单位: National Institute of Informatics
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-08-28 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15H06827/
• 关键词: ソフトウェア工学; ソフトウェアテスト; 自動プログラム修正

生活基盤として利用されるWebアプリケーションの開発において、ソフトウェア開発者（以下、開発者）が欠陥を十分に検出・除去（テスト・デバッグ）することが重要である。先行研究では、人工的に欠陥を作り（欠陥作成方法を変異操作と呼ぶ）テストの検出能力を測定する変異解析に取り組んできた。変異解析は欠陥を十分に検出するテストの実施に役立つが、開発者は検出された欠陥を正しく除去する必要があり難しい。デバッグ作業を自動化する自動プログラム修正の最先端研究では、テストをパスするよう修正対象プログラムの文を無作為に追加・削除・置換する「生成と検証による修正手法」が提案されている。しかし、テストをパスするプログラムを生成できたとしても、テストが不適切な場合は欠陥を正しく除去できていない可能性がある。そこで本研究では、開発者が変異解析を実施し検出されるWebアプリケーションの欠陥を対象とする自動プログラム修正手法を実現する。変異解析における変異操作は正プログラムから誤プログラムを生成するので、提案手法は「変異操作の逆（デバッグ操作と呼ぶ）は誤プログラムから正プログラムを生成する」という着想に基づく。本研究ではまず、先行研究の変異操作を精査し、逆となるデバッグ操作を定義する。次に、変異解析の実施情報から欠陥検出に役立った変異操作を分析し、その対応関係から欠陥除去のために適用すべきデバッグ操作を特定する仕組みを開発する。これらにより、Webアプリケーションの欠陥を自動的かつ正しく除去でき、高信頼のWebアプリケーション開発に役立つと考えられる。提案手法をRevAjaxMutatorと呼ぶプロトタイプツールに実装し、一般公開に向けて準備と公開を実施した。また、本研究の動機付けの例題Webアプリにおける適用事例実験を通してその有用性を示した。

在开发被用作日常生活基础的Web应用程序时，对于软件开发人员（以下称为开发人员）非常重要，以彻底检测，删除（测试和调试）缺陷。先前的研究一直在进行突变分析，以测量人为创建缺陷的测试的检测能力（创建缺陷的方法称为突变操纵）。突变分析有助于进行充分检测缺陷的测试，但是开发人员很难正确消除检测到的缺陷。在对自动化调试任务的自动化程序修改的尖端研究中，已经提出了一种“通过生成和验证的重新审视技术”，其中将随机添加，删除并用程序句子代替以通过测试来纠正该陈述。但是，即使可以生成通过测试的程序，如果测试不合适，则可能无法正确删除缺陷。因此，在这项研究中，我们实施了一种自动化程序校正技术，该技术针对Web应用程序中的缺陷，该技术由开发人员执行突变分析检测到。由于突变分析中的突变操作会引起正常程序的故障，因此提出的方法基于这样的观点：“突变操作的倒数（称为调试操作）会产生故障的故障。”这项研究首先检查了先前研究的突变操作，并定义了反向调试操作。接下来，开发了一种机制来分析突变操作，这些突变操作可用于从突变分析的实现信息中进行缺陷检测，并确定应应用的调试操作以消除对应关系中的缺陷。这些可以自动，正确地删除Web应用程序中的缺陷，并被认为对高度可靠的Web应用程序开发有用。所提出的方法是在称为Revajaxmutator的原型工具中实现的，并进行了准备并发布以供公开发布。此外，通过在Web应用程序中的应用程序中证明了其有用性，以进行本研究的动机示例。

项目成果

RevAjaxMutator: A Tool for Automated Program Repair of Ajax Web Applications

RevAjaxMutator：Ajax Web 应用程序自动程序修复工具

• 发表时间: 2016
• 作者: Tsuji M;Yokota Y;Shimohara K;Kudoh S;Hoshino T;芥川祐征;芥川祐征;芥川祐征;芥川祐征;芥川祐征;篠原清昭編;学校管理職養成講習事業運営委員会編;Yuta Maezawa
• 通讯作者: Yuta Maezawa