語義網(wǎng)的軟件工程數(shù)據(jù)查詢處理技術(shù)

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摘要：新時期背景下，科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度明顯加快，通過對語義網(wǎng)的深入研究，能夠為研究工作人員提供有價值的參考依據(jù)?；诖?，筆者將語義網(wǎng)作為研究重點，闡述了以語義網(wǎng)為基礎(chǔ)的軟件工程數(shù)據(jù)查詢處理技術(shù)，以促進軟件工程專業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：語義網(wǎng)；軟件工程；數(shù)據(jù)查詢；處理技術(shù)

開發(fā)軟件系統(tǒng)的過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且語義也十分豐富，如果需要統(tǒng)一管理不同類型軟件工程項目數(shù)據(jù)，就必須構(gòu)建靈活性語義模型。管理軟件工程數(shù)據(jù)，對不斷提高實際查詢的效率具有一定的現(xiàn)實意義。語義網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，為解決以上問題提供了必要的解決方法和途徑，深入研究基于語義網(wǎng)的軟件工程數(shù)據(jù)查詢處理技術(shù)十分有必要。

1語義網(wǎng)概述

所謂語義網(wǎng)，具體指的就是將計算機作為重要參考依據(jù)，與網(wǎng)絡(luò)資源實現(xiàn)有效連接，進而描述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或者增加元數(shù)據(jù)的路徑。在以上過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)語義信息的有效交換，進而有效地關(guān)系管理數(shù)據(jù)[1]。在目前階段，語義網(wǎng)的定義并不明確，一般情況下，語義網(wǎng)就是與W3C相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與模型，集中表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)本體語言、資源描述框架與定義本體。在這種情況下，在軟件工程處理方面，對語義網(wǎng)的合理應(yīng)用已逐漸成為未來發(fā)展亟待解決的問題。

2軟件工程數(shù)據(jù)本體模型闡釋

2.1源代碼

源代碼在軟件開發(fā)環(huán)節(jié)發(fā)揮著核心作用，一般情況下，軟件開發(fā)語言多種多樣，以面向?qū)ο笳Z言為核心建模。其中，面向?qū)ο笳Z言的特點有三個，即繼承、多態(tài)與封裝，在此基礎(chǔ)上，面向?qū)ο笳Z言其語言元素中也涵蓋了調(diào)用以及包含等相關(guān)聯(lián)系。在實踐過程中，語言特性主要是通過以下關(guān)系表現(xiàn)出來。（1）包含。在一個包中涵蓋了不低于一個的類。（2）繼承。類與類之間存在繼承的關(guān)系。（3）多態(tài)。在子類當(dāng)中，相對于父類方法的實現(xiàn)差異。（4）調(diào)用。在類中具體的定義方法或是對其他類定義方法的調(diào)用，各方法之間都存在一定的調(diào)用關(guān)系。（5）封裝。具體表現(xiàn)在類中成員訪問的權(quán)限。源代碼模型中并不會涵蓋全部代碼信息，最主要原因在于針對信息構(gòu)建模型會實現(xiàn)查詢應(yīng)用的有效拓展，但是，在存儲與檢索信息的過程中，特別是數(shù)據(jù)量極大的情況下，實際消耗時間與空間都難以被接受。因此，即便該模型會損失部分信息量，但是卻能夠確保存儲效率與查詢效率達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)與要求[2]。

2.2需求

需求本體個體數(shù)據(jù)的構(gòu)建，其主要的目的就是分析軟件并實現(xiàn)代碼重用。在本體模型當(dāng)中，就是結(jié)合用戶與功能具體需求數(shù)據(jù)完成本體建模。一般情況下，系統(tǒng)內(nèi)部涵蓋了大量模塊，且各模塊中都包含了比較多的用戶需求，或是各功能都具備若干子功能，但并未考慮非功能性需求，最主要的原因就是難以在代碼結(jié)構(gòu)方面真實地體現(xiàn)出來。由此可見，需求本體模型可以細(xì)化成兩個類，即需求模塊與需求用例。其中，不同層次的需求名稱、后置條件以及前置條件等都會借助數(shù)據(jù)屬性形式在類中體現(xiàn)。在分離模塊和用例方面，主要目的就是保證模型層次感更強，理解更加容易，使其與源代碼模型內(nèi)部的各層次的類都能夠相互對應(yīng)。

2.3測試

對于測試本體模型來講，主要是以系統(tǒng)測試為主構(gòu)建模型。其中，系統(tǒng)測試需要結(jié)合實際需求規(guī)格說明書，撰寫測試用例，并且在需求規(guī)格說明書的內(nèi)容中要涵蓋各模塊或各功能的需求用例與子功能[3]。由于未考慮非功能測試，所以系統(tǒng)測試可以細(xì)化成模塊測試或功能測試。在此基礎(chǔ)上，模塊測試與功能測試的組成具體包括了用例測試與子功能測試，各用例測試與子功能測試還可以細(xì)化成一些測試用例部分。測試用例主要有優(yōu)先級、預(yù)期結(jié)果、用例描述、測試預(yù)置條件、用例編號以及測試步驟等。針對以上諸多數(shù)據(jù)屬性，單個測試用例執(zhí)行以后都會形成相應(yīng)的執(zhí)行結(jié)果。

2.4缺陷

一般情況下，在測試工作人員或者其他項目工作人員發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)與軟件缺陷以后，就會通過缺陷跟蹤系統(tǒng)將缺陷信息提交上去，系統(tǒng)則會結(jié)合所提交信息，為相應(yīng)開發(fā)人員分配任務(wù)并完成修改。當(dāng)開發(fā)工作人員完成修改以后，需在缺陷跟蹤系統(tǒng)中修改缺陷的狀態(tài)。此時，者即可查看修改完成的缺陷，而參與人員還可以評論缺陷。缺陷跟蹤系統(tǒng)不同，其內(nèi)部功能也存在明顯的差異，但也具備相同特征。系統(tǒng)用戶不僅可以缺陷，同樣也可以扮演修改與評論缺陷的角色[4]。缺陷同樣具備預(yù)制相對的名稱、所屬類型、具體描述、優(yōu)先級以及對應(yīng)系統(tǒng)版本等諸多信息，在提交缺陷報告時應(yīng)借助附件對缺陷加以說明。

2.5版本

在軟件開發(fā)方面，軟件版本信息也不容忽視，屬于重要的數(shù)據(jù)之一。通過軟件版本能夠?qū)㈤_發(fā)軟件到軟件的整個過程反映出來，為軟件維護提供了有價值的參考依據(jù)?，F(xiàn)階段，版本信息需借助版本掛靠軟件，通過文件形式加以管理。而對應(yīng)數(shù)據(jù)則被保存在源代碼數(shù)據(jù)、需求數(shù)據(jù)以及測試和缺陷數(shù)據(jù)當(dāng)中，所以，其抽象性十分明顯。由此可見，應(yīng)將版本信息理解成其他軟件工程數(shù)據(jù)版本索引。

2.6數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)

通過以上對軟件工程五種類別數(shù)據(jù)特點的研究，構(gòu)建相對應(yīng)本體模型，由于模型之間是相互獨立的，其僅僅能夠反映軟件工程某一方面。為針對軟件實施全面系統(tǒng)化分析，就必須實現(xiàn)以上模型的有效關(guān)聯(lián)，以保證根據(jù)一種數(shù)據(jù)查找另一種數(shù)據(jù)，達(dá)到數(shù)據(jù)管理的目的。在版本系統(tǒng)控制方面，不僅可以控制與管理源代碼變更，同樣能夠完成其他文檔的存儲與管理。對于軟件生命周期而言，源代碼類的版本諸多，而且模塊需求數(shù)據(jù)與測試數(shù)據(jù)的版本也有所差異，并且在版本控制系統(tǒng)中存儲。

3軟件工程數(shù)據(jù)發(fā)展?fàn)顩r

在深入開發(fā)軟件工程系統(tǒng)的過程中，很容易形成海量的數(shù)據(jù)信息。需要注意的是，系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，語義也較為豐富，能夠統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)信息。在這種情況下，實施軟件工程時會遇到諸多問題與不足之處。在開發(fā)傳統(tǒng)軟件時，要求在軟件工程處理方面投入大量的人力資源，所以使得人力與財力消耗量極大。除此之外，軟件的開發(fā)尤其是存儲軟件工程的特殊位置，仍沿用應(yīng)用文件方式，所以存儲的部位分散。在這種情況下，不允許將語義方式作為參考依據(jù)檢索、管理與存儲數(shù)據(jù)信息，長此以往，數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性就會喪失。在軟件工程中引入數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，即可有效提高整體質(zhì)量水平。以軟件工程運行為例展開研究，在跟蹤缺陷方面，要求能夠靈活地利用自動異常檢測算法，嚴(yán)重忽略了整體性能[5]。研究工作人員在實際實施語義網(wǎng)軟件工程的過程中，并沒有將測試數(shù)據(jù)與需求數(shù)據(jù)引入其中，所以管理與開發(fā)項目工作人員難以在其中獲得必要的幫助?？偟膩碇v，應(yīng)用查詢處理軟件工程技術(shù)也存在一定的缺陷與問題，所以必須在后期研究中采取必要的完善策略。

4基于語義網(wǎng)的軟件工程數(shù)據(jù)查詢的處理技術(shù)

根據(jù)對語義網(wǎng)內(nèi)容的分析可以了解到，通過應(yīng)用本體語言與本體，能夠描述復(fù)雜化的數(shù)據(jù)信息，并將其建模能力充分體現(xiàn)出來，確保軟件工程項目數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點可以實現(xiàn)互相關(guān)聯(lián)?；诖?，在語義網(wǎng)這一前提條件之下，科學(xué)化應(yīng)用查詢處理軟件工程以及基本數(shù)據(jù)統(tǒng)計能力，能夠?qū)崿F(xiàn)查詢信息過程進一步優(yōu)化的目標(biāo)。在運用以上方式的基礎(chǔ)上就能夠規(guī)避數(shù)據(jù)查詢過程中操作錯誤的發(fā)生，有效地加快爭議查詢的速度。其中，進行本體數(shù)據(jù)查詢時，語義網(wǎng)是不容忽視的組成部分，為軟件工程項目的發(fā)展提供了必要的保障。

4.1查詢需求

通常來講，結(jié)合各軟件工程項目的具體需求，可以細(xì)化軟件工程數(shù)據(jù)，即可進行關(guān)鍵字查詢、相似性查詢與關(guān)聯(lián)性查詢。其中，關(guān)鍵字查詢是應(yīng)用最多的查詢方式，就是在相應(yīng)的輸入?yún)^(qū)域內(nèi)輸入相應(yīng)的關(guān)鍵字符，就能夠找到滿足具體需求的文章。在語義網(wǎng)環(huán)境下，查詢關(guān)鍵字的過程中，關(guān)鍵字的查詢要求最大值路徑低于2星型的長度。在進行相似性查詢時，對軟件的深入開發(fā)，要求具備大量代碼。在這種情況下，很容易出現(xiàn)與其他代碼類似的代碼結(jié)構(gòu)。但由于以上代碼對名稱的要求并不高，所以應(yīng)綜合考慮具體狀況并展開分析，以保證功能與結(jié)構(gòu)得到有效固定[6]。由此可見，較之于變量查詢方式，相似性查詢能夠借助相似圖的手段，獲取信息相似度。

4.2本體模型

要想完整描述實際的數(shù)據(jù)信息，就必須保證需求數(shù)據(jù)、版本數(shù)據(jù)、源代碼數(shù)據(jù)以及測試數(shù)據(jù)都具備相對應(yīng)的版本模型，能夠結(jié)合數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性，實現(xiàn)數(shù)據(jù)模型的有效連接。源代碼在開發(fā)軟件中占據(jù)核心地位，且開發(fā)語言具有多樣性的特征。通過對軟件需求與代碼重用本體個體數(shù)據(jù)構(gòu)建的分析，在建設(shè)本體數(shù)據(jù)模型的過程中，應(yīng)將本體建模作為重要參考依據(jù)，確保與用戶實際需求相適應(yīng)，充分發(fā)揮功能的作用。

5結(jié)語

綜上所述，通過對語義網(wǎng)的進一步研究和分析，能夠為查詢處理軟件工程的全面發(fā)展提供新的思路。在以語義網(wǎng)為核心的基礎(chǔ)上，對軟件系統(tǒng)加以分析，使得網(wǎng)絡(luò)本體語言能夠描述復(fù)雜性的事物，科學(xué)合理地構(gòu)建數(shù)據(jù)模型，為達(dá)到軟件工程的合理化描述目標(biāo)提供保障。在實踐過程中，對語義網(wǎng)數(shù)據(jù)模型的描述更加清晰與直觀，就需要構(gòu)建本體模型，在有效展現(xiàn)軟件工程語義網(wǎng)處理數(shù)據(jù)功能的同時，實現(xiàn)軟件工程創(chuàng)新發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[6]曹居易.基于語義網(wǎng)的軟件工程數(shù)據(jù)查詢處理技術(shù)研究[D].上海:華東師范大學(xué),2011.

作者:洪曉彬 單位:廣州工商學(xué)院 計算機科學(xué)與工程系