JP3199876B2 - プログラム解析システムおよび方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オブジェクト指向言語
によるソフトウェア開発の支援を行うためのプログラム
解析システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】オブジェクト指向言語を用いたプログラ
ムにおいては、プログラムの動作は各オブジェクト間の
メッセージ通信によってなされる。この各オブジェクト
間のメッセージ通信の解析は、プログラムのテスト／デ
バッグやオブジェクトの設計の改良に有効に利用するこ
とができる。

【０００３】従来は各オブジェクト間のメッセージ通信
を解析する場合、開発中のプログラム内の各オブジェク
トから利用され得るすべてのオブジェクトのソースプロ
グラムあるいはすべてのオブジェクトに用意されている
メソッドのリストから、メッセージとして送られている
メソッド名の文字列を静的に検索し、その結果を表示し
ていた。

【０００４】ところが、オブジェクト指向言語では異な
るオブジェクトに対し同じメソッド名を許すために、こ
のような従来のプログラム検索方式のようにただ単にソ
ースプログラムを検索するだけでは、いくつかのオブジ
ェクト内で定義された同じ名前を持つメソッドの一覧が
結果として得られるだけであり、そのオブジェクトが同
一の名前を有するメソッドのうちどのメソッドを実際に
メッセージとして送るのか、あるいは同名のメソッドを
有するオブジェクトのうちどのオブジェクトに実際にメ
ッセージが送られるのかについては特定できないという
不都合があった。

【０００５】さらに、前述のメソッドが特定できたとし
ても、従来の静的なメッセージ通信解析では生じる可能
性のあるメッセージ通信に関連するメソッド名を列挙す
るに過ぎず、プログラムが動作することにより実際に発
生するメッセージ通信の状況を把握することは非常に困
難であった。

【０００６】このように、従来の解析方式では、メッセ
ージ通信を追ってプログラムの動作を追跡し、実際のプ
ログラムの動作に即したメッセージ通信の状況を把握す
ることの困難性から、プログラムのテスト／デバッグが
非効率的になっていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情を
考慮してなされたもので、オブジェクト指向言語によっ
て書かれたプログラムのメッセージ通信を動的に記録
し、プログラムの解析を行うためのプログラムの解析シ
ステムを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、或るオブジェ
クトが或る処理（メソッド）の実行中に所望のオブジェ
クトに対し、該所望のオブジェクトに指示することによ
ってのみ実行可能な所望の処理の起動を指示する第１の
メッセージを送信し、該所望のオブジェクトが該或るオ
ブジェクトに対し、該所望の処理の実行終了を通知する
第２のメッセージを返信することによって次々と処理が
進められるように記述されたプログラムを解析するプロ
グラム解析方法であって、前記プログラムの動作時に個
々の前記処理の起動または実行終了が発生する毎に、起
動を指示する前記第１のメッセージを受信した受信オブ
ジェクトを示す名称、起動された該処理を示す名称、お
よび起動された該処理についての引数に関するデータを
含む第１の情報、または前記第２のメッセージが実行終
了を通知する処理についての戻り値に関するデータを含
む第２の情報を、それらの発生順を認識できるように記
録し、前記第１および第２の情報の記録をその発生順に
辿って初めて出現する前記第２の情報に対して、それま
での発生順で最後に出現した前記第１の情報を、対にな
るものとして特定し、それら特定された第１および第２
の情報を前記記録から除外した場合について同一の基準
によって他の対になる第１および第２の情報を特定する
ことを、繰り返し行うことによって、記録されたすべて
の前記第１および第２の情報について、対になる第１お
よび第２の情報同士を特定し、特定された前記対になる
第１および第２の情報の各々について、前記第１および
第２の情報の記録における当該第１の情報までの発生順
のうちに出現した他の第１の情報であって対になる他の
第２の情報が未だ出現しないもののうち最後に出現した
ものに含まれるオブジェクトを、当該前記第１の情報に
含まれる受信オブジェクトに対して前記第１のメッセー
ジを送信した送信オブジェクトとして特定し、各々の前
記対になる第１および第２の情報における前記受信オブ
ジェクトと前記送信オブジェクトとの間でなされたメッ
セージ通信に関する情報として、該送信オブジェクトを
示す名称、該受信オブジェクトを示す名称、起動された
処理を示す名称、ならびに該起動された処理についての
引数に関するデータおよび戻り値に関するデータを含む
情報を作成することを特徴とする。好ましくは、作成さ
れた前記メッセージ通信に関する情報の集合に基づいて
前記メッセージ通信の解析を行うようにしてもよい。好
ましくは、前記解析は、前記メッセージ通信に関する統
計解析であるようにしてもよい。好ましくは、前記統計
解析による解析結果は、同一の内容を有するメッセージ
通信の頻度集計であるようにしてもよい。また、本発明
は、或るオブジェクトが或る処理（メソッド）の実行中
に所望のオブジェクトに対し、該所望のオブジェクトに
指示することによってのみ実行可能な所望の処理の起動
を指示する第１のメッセージを送信し、該所望のオブジ
ェクトが該或るオブジェクトに対し、該所望の処理の実
行終了を通知する第２のメッセージを返信することによ
って次々と処理が進められるように記述されたプログラ
ムを解析するプログラム解析システムであって、前記プ
ログラムの動作時に個々の前記処理の起動または実行終
了が発生する毎に、起動を指示する前記第１のメッセー
ジを受信した受信オブジェクトを示す名称、起動された
該処理を示す名称、および起動された該処理についての
引数に関するデータを含む第１の情報、または前記第２
のメッセージが実行終了を通知する処理についての戻り
値に関するデータを含む第２の情報を、それらの発生順
を認識できるように記録する手段と、前記第１および第
２の情報の記録をその発生順に辿って初めて出現する前
記第２の情報に対して、それまでの発生順で最後に出現
した前記第１の情報を、対になるものとして特定し、そ
れら特定された第１および第２の情報を前記記録から除
外した場合について同一の基準によって他の対になる第
１および第２の情報を特定することを、繰り返し行うこ
とによって、記録されたすべての前記第１および第２の
情報について、対になる第１および第２の情報同士を特
定する手段と、特定された前記対になる第１および第２
の情報の各々について、前記第１および第２の情報の記
録における当該第１の情報までの発生順のうちに出現し
た他の第１の情報であって対になる他の第２の情報が未
だ出現しないもののうち最後に出現したものに含まれる
オブジェクトを、当該前記第１の情報に含まれる受信オ
ブジェクトに対して前記第１のメッセージを送信した送
信オブジェクトとして特定する手段と、各々の前記対に
なる第１および第２の情報における前記受信オブジェク
トと前記送信オブジェクトとの間でなされたメッセージ
通信に関する情報として、該送信オブジェクトを示す名
称、該受信オブジェクトを示す名称、起動された処理を
示す名称、ならびに該起動された処理についての引数に
関するデータおよび戻り値に関するデータを含む情報を
作成する手段とを備えたことを特徴とする。

【０００９】また、本発明に係るプログラム解析方法
は、オブジェクト指向言語により記述されたプログラム
の動作時において発生するメッセージ通信に関連する各
オブジェクトで定義された各メソッドの動的な起動／終
了状況記録を作成するための記録作成ステップと、前記
記録を基に各オブジェクトの各メソッドの実行履歴を解
析するための実行履歴解析ステップと、前記実行履歴解
析ステップにおける解析結果を基に各オブジェクト間の
動的なメッセージ通信を解析するための通信解析ステッ
プとを有することを特徴とする。また、本発明に係るプ
ログラム解析システムは、オブジェクト指向言語により
記述されたプログラムの動作時において発生するメッセ
ージ通信に関連する各オブジェクトで定義された各メソ
ッドの動的な起動／終了状況記録を作成するための記録
作成手段と、前記記録を基に各オブジェクトの各メソッ
ドの実行履歴を解析するための実行履歴解析手段と、前
記実行履歴解析手段による解析結果を基に各オブジェク
ト間の動的なメッセージ通信を解析するための通信解析
手段とを有することを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明は、オブジェクト指向言語により記述さ
れたプログラムはオブジェクト内で定義されたメソッド
の実行中に発生するオブジェクト間のメッセージ通信に
よって、メッセージの受け手側のオブジェクト内で定義
された他のメソッドが起動されることにより進められて
いき、１つのメッセージ通信はそのメッセージ通信が起
動したメソッドの終了により完了するので、従って当該
メッセージ通信は後から発生したメッセージ通信の方が
必ず先に完了するというメッセージ通信の入れ子構造的
性質を有することに着目してなされたものである。

【００１１】本発明では、処理の起動に応答して、第１
のメッセージを受信した受信オブジェクトを示す名称、
起動された処理を示す名称、および起動された該処理に
ついての引数に関するデータを含む第１の情報を記録
し、処理の実行終了に応答して、実行終了された処理に
ついての戻り値に関するデータを含む第２の情報を記録
する。その際、それら情報の発生順を認識できるように
記録する。次に、この情報の記録において対になる第１
および第２の情報同士を特定する。すなわち、情報の記
録をその発生順に辿って初めて出現する第２の情報に対
して、それまでの発生順で最後に出現した第１の情報
を、対になるものとして特定し、それら特定された対に
なる情報を該記録から除外した場合について同一の基準
によって他の対になる情報を特定することを、繰り返し
行うことによって、記録されたすべての第１および第２
の情報についての対応関係を特定する。次に、特定され
た対応関係に基づいて各々の対になる情報における受信
オブジェクトに対する送信オブジェクトを特定する。す
なわち、各々の第１の情報に含まれる受信オブジェクト
について、該情報の記録における当該第１の情報までの
発生順のうちに出現した他の第１の情報であって対にな
る他の第２の情報が未だ出現しないもののうち最後に出
現したものに含まれるオブジェクトを、当該受信オブジ
ェクトに対する送信オブジェクトとして特定する。そし
て、特定された各々の受信オブジェクトと送信オブジェ
クトとの間でなされたメッセージ通信に関する情報とし
て、該送信オブジェクトを示す名称、該受信オブジェク
トを示す名称、起動された処理を示す名称、ならびに該
起動された処理についての引数に関するデータおよび戻
り値に関するデータを含む情報を作成する。

【００１２】

【００１３】以上により、オブジェクト指向言語によっ
て作成されたプログラムのメッセージ通信を動的に記録
し、プログラムの解析を行うことが可能となる。従っ
て、そのようなプログラムのテスト／デバッグを容易に
行うことができ、ソフトウェア開発における工数の大幅
削減などの開発の効率化を図ることができる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。

【００１５】最初に、オブジェクト指向言語におけるオ
ブジェクト間のメッセージ通信について、図２に示すメ
ッセージ通信の一例を用いて簡単に説明する。ここで、
図２の符号Ｃへの添字は、当該事象の発生順を表わす。
オブジェクト指向言語により記述されたプログラムは、
オブジェクトaObj〜cObj内で定義されたメソッド（図示
せず、）の実行中に発生するオブジェクト間のメッセー
ジ通信aMes〜dMesによって、メッセージの受けて側のオ
ブジェクトaObj〜ｄObj 内で定義された他のメソッド
（図示せず）が起動されることにより進められていく。
なお、対象プログラムに起動をかける（aObjにaMesを送
信する）プログラム実行の機構を便宜的にSystemと表記
する。１つのメッセージ通信は、そのメッセージ通信が
起動したメソッドの終了により完了するので、後から発
生したメッセージ通信の方が必ず先に完了する性質を有
する。例えば、図２では先に発生したｃＭｅｓに関する
メッセージ通信（Ｃ４，Ｃ７）の方が、後から発生した
ｄＭｅｓに関するメッセージ通信（Ｃ５，Ｃ６）よりも
遅く完了している。すなわち、複数のメッセージ通信
は、入れ子構造になっている。

【００１６】本発明は、係るメッセージ通信の性質に着
目してなされたものであり、以下に説明するような構成
および動作により実現される。なお、以下の説明におい
て、あるメッセージ通信に関連するメッセージ名とメソ
ッド名は同一であるものとし、当該メッセージ通信の内
容は、メッセージ名および必要な引数または戻り値を含
むものとする。

【００１７】図１は、本発明の一実施例に係るプログラ
ム解析システムの構成を示すブロック図である。まず、
図１のシステムの構成について説明する。当該プログラ
ム解析システム１は、オブジェクト指向言語インタプリ
タ上でのプログラム動作時の各オブジェクトで定義され
た各メソッドの動的な起動／終了状況記録を作成するた
めのメソッド起動／終了状況記録作成部２と、前記記録
作成部２により作成された前記記録を格納するための起
動／終了状況記憶部１２と、前記記録作成部２により作
成された前記記録を基に各オブジェクトの各メソッドの
実行履歴を解析するメソッド実行履歴解析部４と、前記
メソッド実行履歴解析部４により解析された結果を格納
するための第１解析結果記憶部１４と、前記メソッド実
行履歴解析部４により解析された結果を基に各オブジェ
クト間の動的なメッセージ通信を解析するメッセージ通
信解析部６と、前記メッセージ通信解析部６により解析
された結果を格納するための第２解析結果記憶部１６
と、前記メッセージ通信解析部６により解析された結果
を表示するための表示部２０とにより構成される。次
に、図１のシステムの動作について説明する。

【００１８】まず、前記メソッド起動／終了状況記録作
成部２について説明する。前記メソッド起動／終了状況
記録作成部２は、オブジェクト指向言語により記述され
たプログラムのインタプリタ上での動作中に、前記プロ
グラムを構成するオブジェクトの中で定義されたメソッ
ドそれぞれの起動あるいは終了に応答して、そのメソッ
ドの起動あるいは終了の記録を作成する。当該記録は、
前記プログラムの開始から終了まで、メソッドの起動あ
るいは終了が検出された順番に時系列的なデータとして
記録される。

【００１９】前記メソッドの起動に応答して記録される
メソッドの起動に関するデータは、起動されたメソッド
が定義されたオブジェクト名（すなわちメッセージ通信
を受信したオブジェクト名）、起動されたメソッド名、
および、引数に関するデータより構成される。前記引数
に関するデータは、引数があるときはその引数名であ
り、引数がないときは引数がないことを示すデータであ
る。前記引数がないことを示すデータは、例えばデータ
“ｎｉｌ“でもよい。前記３つのデータで、１つのレコ
ードを構成し、例えば、レコード内の第１の項目に前記
オブジェクト名を、第２の項目に前記メソッド名を、第
３の項目に前記引数に関するデータを記録してもよい。

【００２０】前記メソッドの終了に応答して記録される
メソッドの終了に関するデータの記録は、前記メソッド
の起動に関するデータと同一のデータフォーマットを有
する。従って、同様に３つのデータで、１つのレコード
を構成し、例えば、レコード内の第１の項目にメソッド
の終了を意味する“ｎｉｌ“を、第２の項目にメソッド
の終了を意味する“＃ｅｎｄ“を、第３の項目に前記戻
り値に関するデータを記録してもよい。前記戻り値に関
するデータは、戻り値があるときはその戻り値であり、
戻り値がないときは戻り値がないことを示すデータであ
る。前記戻り値がないことを示すデータは、例えばデー
タ“ｎｉｌ“でもよい。

【００２１】次に、各メソッドの起動と終了との状況を
動的に記録するためのアルゴリズムの一例を図３に示
す。前記メソッド起動／終了状況記録作成部２は、ステ
ップ１で、最初に起動されたメソッドの起動を記録し、
ステップ２に移り、以下ステップ８において、最初に起
動されたメソッドが終了したこと（すなわち後述のステ
ップ４において終了が検出されたメソッドを起動したメ
ソッドが存在しないこと）が検出されるまで、次に示す
監視、検出、記録に関するステップを繰り返す。 動作１）メソッド終了の監視、検出、記録に関するステ
ップ

【００２２】前記ステップ２でメソッド起動の発生を監
視し、メソッドの起動が検出された場合、ステップ３に
移り、メソッドの起動について前述のデータを記録し、
ステップ２に戻る。 動作２）メソッド終了の監視、検出、記録に関するステ
ップ

【００２３】次に、ステップ２でメソッドの起動が検出
されなかった場合、ステップ４に移りメソッド終了の発
生を監視し、メソッドの終了が検出された場合、ステッ
プ５に移り、戻り値の有無を検出し、戻り値があるとき
はステップ６に移り、メソッドの終了について前述のデ
ータを記録し、戻り値がないときはステップ７に移り、
メソッドの終了について前述のデータを記録し、ステッ
プ８を経てステップ２に戻る。以上の手順によりメソッ
ド起動／終了状況記録が作成される。表１は、図３のア
ルゴリズムによって記録されたデータフォーマットの一
例である。

【００２４】

【表１】

【００２５】ｉはレコード番号であり、ｊはレコード内
の項目番号である。同一のレコード番号を有する１組み
のデータは、前述のようなメソッドの起動の記録あるい
は終了の記録に対応し、レコード番号ｉはその発生順に
対応している。なお、表１における各項目は、前述した
データフォーマットの例と同一のものを示す。例えば、
レコード番号２，項目番号１のデータは、受信オブジェ
クト名がｂＯｂｊであることを示し、レコード番号２，
項目番号２のデータは、起動されたメソッド名がｂＭｅ
ｓであることを示し、レコード番号２，項目番号３のデ
ータは、引数名がａｒｇ１であることを示している。レ
コード番号２のデータは、このデータがメソッドの終了
記録であり、戻り値はないことを示している。表１に示
すようなデータは、前記起動／終了状況記憶部１２に格
納される。

【００２６】なお、メソッドの起動または終了を検出す
る部分は、メソッドの起動または終了に関連するインタ
ープリタの部分に連結させて構成してもよいし、メソッ
ドの起動または終了に関連して作動するデータ線あるい
は制御装置の部分に連結させて構成してもよい。

【００２７】次に、メソッド実行履歴解析部４について
説明する。前記メソッド実行履歴解析部４は、前記起動
／終了状況記憶部１２に格納されているメソッドの起動
／終了に関する記録を読み込み、当該記録を解析して、
メッセージ通信に関するデータを完成させる。すなわ
ち、１つのメッセージ通信に関するデータは、例えばメ
ッセージの送り手のオブジェクト名、メッセージの受け
手のオブジェクト名、メッセージ名、引数に関するデー
タおよび戻り値に関するデータにより構成されるが、そ
れらのデータは前記記録の中に散在しているので、前記
記録を解析して散在しているデータを１つに取り纏める
必要がある。なお、前述のようにメッセージ通信の内容
のうちメッセージ名は、メッセージの受け手のオブジェ
クト内で定義され、そのメッセージ通信により起動され
たメソッド名と同一のものである。

【００２８】ここで、メッセージの受け手のオブジェク
ト名、メッセージ名、引数に関するデータは、メソッド
の起動に関する記録に含まれ、戻り値に関するデータは
メソッドの起動に関する記録に含まれる。

【００２９】また、メッセージの送り手のオブジェクト
名は、メソッドの起動および終了の時系列的関係の解析
により得られる。つまり、あるメソッドが起動された場
合、当該メソッドに関連するオブジェクトにメッセージ
を送信したオブジェクトは、図２を用いて前述したよう
なメッセージ通信の入れ子構造により、その時点でまだ
終了していないメソッドのうち最も遅く起動されたもの
を探索することにより特定される。

【００３０】次に、メソッドの実行履歴を解析するため
のアルゴリズムの一例を図４に示す。本手順は、２つの
主な動作からなる。１つは前記メソッドの起動に関する
データの読み込みに応答した、スタックへの当該読み込
んだデータの格納であり、他の１つは前記メソッドの終
了に関するデータの読み込みに応答した、当該読み込ん
だデータの配列への格納、ならびにスタックから配列へ
のデータの格納およびスタックから配列へ格納したデー
タのスタックからの削除（すなわちスタックポインタか
ら１を減ずること）である。

【００３１】まず、当該メソッド実行履歴解析部４は、
ステップ１１で前記スタックおよび配列を初期化する。
次に、ステップ１２で、前記起動／終了状況記憶部１２
に格納されている前記メソッドの起動または／終了に関
する記録から、前記レコード番号の順番に１レコード分
のデータを読み込む。次に、ステップ１３で、データの
終了を判断し、データの終了でない場合、ステップ１４
に移り、メソッドの起動に関する記録かどうかを検出す
る。メソッドの起動か終了かの判断は、例えばダータの
第２の項目がデータ”＃ｅｎｄ”かどうかを検出するこ
とによりなされる。

【００３２】以下、ステップ１４の動作の結果、読み込
んだデータがメソッドの起動に関するデータの場合と、
メソッドの終了に関するデータの場合とに分けて説明す
る。 動作１）読み込んだデータがメソッドの起動に関するデ
ータの場合

【００３３】まず、ステップ１５で、スタックポインタ
がスタックの先頭を差しているかどうかを検出する。ス
タックポインタがスタックの先頭を差していることは、
読み込んだデータがこの手順において始めて読み込まれ
たものであることと等価であり、この場合、このメソッ
ドを起動するトリガーとなったメッセージの送り手のオ
ブジェクト名は、図３の手順において記録されていない
ので、ステップ１６に移り、発信オブジェクト名とし
て”ＳＹＳＴＥＭ”を保持する。

【００３４】それ以外の場合すなわち第１番目のデータ
以外は、当該起動されたメソッドに関して、スタックの
スタックポインタが示す位置にこの動作１のループの以
前の実行により既に記録されている受信オブジェクトが
メッセージを発信していることになる。すなわち、前述
したように、その時点でまだ終了していないメソッドの
うち最も遅く起動されたものに関するオブジェクトが、
該当する発信オブジェクトであるが、起動したメソッド
に関するオブジェクトは後のステップ１７の動作におい
てスタックに起動順に格納され、また、起動したメソッ
ドは遅く起動したものから順に終了するので、後述する
動作２の実行により、格納された順序と逆の順序でその
終了したメソッドに関するオブジェクト名がスタックよ
り外され、それによって、スタックポインタが示す位置
の受信オブジェクト名がその時点でまだ終了していない
メソッドに関するオブジェクトのうち最も遅く起動され
たオブジェクトを示す。従って、この場合、発信オブジ
ェクト名としてその受信オブジェクト名を保持する。

【００３５】次に、ステップ１６あるいはステップ１７
の動作完了に応答して、ステップ１８でスタックへのデ
ータ格納のためスタックポインタに１を加算し、ステッ
プ１９に移る。ステップ１９では、ステップ１６あるい
はステップ１７で保持した前記発信オブジェクト名、な
らびに読み込んだメソッドの起動に関するデータつま
り、受信オブジェクト名、メソッド名および引数に関す
るデータをスタックのスタックポインタが示す位置に格
納する。この動作により、スタックに、メソッドが起動
された順番にそのメソッドに関するオブジェクト名が格
納される。ただし、後述する動作２の実行により、終了
したメソッドに関するオブジェクト名はスタックより外
されている。なお、この時点で前記メッセージ通信に関
するデータセットのうち戻り値に関するデータ以外のデ
ータについては得られたことになる。そして、ステップ
１２へ戻る。 動作２）読み込んだデータがメソッドの終了に関するデ
ータの場合

【００３６】前述のように、メソッドの終了に関する記
録が検出された場合、この受信オブジェクトに送信を行
ったオブジェクトは、スタックのスタックポインタが示
す位置に格納されている。従って、当該読み込んだメソ
ッドの終了に関するデータおよび当該スタックのスタッ
クポインタが示す位置に格納されているメソッドの起動
に関するデータにより、このメッセージ通信に関する１
組のデータが完成する。まず、ステップ２０でスタック
のスタックポインタが示す位置に記録されている発信オ
ブジェクト名、受信オブジェクト名、メソッド名、引数
に関するデータを、ステップ２１で、読み込んだ記録に
おける戻り値に関するデータを、配列のインデックス位
置に登録する。

【００３７】次に、ステップ２２で次のメッセージ通信
に関する１組のデータの格納のために配列インデックス
に１を加算し、ステップ２３でその時点でまだ終了して
いないメソッドのうち最も遅く起動されたものに関する
データの格納位置をスタックポインタが示すようにスタ
ックポインタから１を減ずる。なお、ステップ２０とス
テップ２１、また、ステップ２２とステップ２３は、そ
れぞれ順序が入れ替わっても構わない。そして、ステッ
プ１２へ戻る。

【００３８】以上の手順により、メソッド実行履歴の解
析結果すなわち１つのメッセージ通信に関するデータセ
ット（例えば送信オブジェクト名、受信オブジェクト
名、メソッド名、引数に関するデータ、戻り値に関する
データ）が得られる。表２は、図４のアルゴリズムによ
る解析の結果生成されるデータのフォーマットの一例を
示す図である。

【００３９】

【表２】

【００４０】ｉはレコード番号であり、ｊはレコード内
の項目番号である。同一のレコード番号を有する１組み
のデータは、前述のような１つのメッセージ通信の記録
に対応し、レコード番号ｉはそのメッセージ通信が完了
した順に対応している。なお、表２における各項目は、
前述した各データに対応する。例えば、レコード番号
１，項目番号１のデータは、メッセージの送り手のオブ
ジェクト名がａＯｂｊであることを、レコード番号１，
項目番号２のデータは、メッセージの受け手のオブジェ
クト名がｂＯｂｊであることを、レコード番号１，項目
番号３のデータは、メッセージ通信の内容すなわち起動
されたメソッド名がｂＭｅｓであることを、レコード番
号１，項目番号４のデータは、引数はａｒｇ１ｓである
ことを、レコード番号１，項目番号５のデータは、戻り
値はｒｅｔ１であることを示している。そして、表２に
示すようなデータは、前記第１解析結果記憶部１４に格
納される。

【００４１】なお、本実施例においては、データそのも
のにスタック動作を適用し、メソッドの終了の記録に応
答して、メッセージ通信データの配列への格納がなさ
れ、前記レコード番号ｉはメッセージ通信が完了した順
番に対応するが、その代わりに、メソッドの起動の記録
に応答して、予め戻り値以外のメッセージ通信データを
配列に格納しておき、後からメソッドの終了の記録に応
答して、関連する配列位置に当該戻り値を格納してもよ
い。これは、レコード番号にスタック動作を適用するこ
とで実現できる。この場合、前記レコード番号ｉはメッ
セージ通信が送信された順番に対応する。

【００４２】また、本手法において用いるスタックおよ
び配列の２つの記録手段は、当該メソッド実行履歴解析
部４に含まれていてもよいし、当該メソッド実行履歴解
析部４に連結された情報記憶媒体であってもよい。

【００４３】次に、メッセージ通信解析部６について説
明する。前記メッセージ通信解析部６は、前記第１解析
結果記憶部１４に格納されている前記解析結果すなわち
メッセージ通信データを読み込み、メッセージ通信デー
タの解析を実行する。本実施例においては、メッセージ
通信データの解析例として、同一のメッセージ通信の発
生頻度集計の手順について図５に示す。

【００４４】まず、当該メソッド実行履歴解析部４は、
ステップ３１で集計テーブルを初期化する。次に、ステ
ップ３２で、前記第１解析結果記憶部１４に格納されて
いるメッセージ通信データの記録から、前記１レコード
分のデータを読み込む。次に、ステップ３３で、データ
の終了を判断し、データの終了でない場合、ステップ３
４に移る。ステップ３４以下では、各メッセージ通信デ
ータのフィールドの生成および頻度の集計を実行する。
すなわち、送信オブジェクト名、受信オブジェクト名、
メソッド名、引数に関するデータおよび戻り値に関する
データをそれぞれ集計中の既存のフィールドと比較し、
すべてのデータについて一致するフィールドが存在する
場合はそのフィールドの計数値に１を加算し、それ以外
の場合は新しいフィールドを生成する。

【００４５】具体的には、ステップ３４では発信オブジ
ェクト名を比較し、ステップ３６では受信オブジェクト
名を比較し、ステップ３８ではメソッド名を比較し、ス
テップ４０では引数および戻り値に関するデータの組み
を比較し、すべて一致した場合はステップ４２において
そのフィールドの計数値に１を加算する。

【００４６】また、いずれかのステップで一致しなかっ
た場合は、ステップ３５、ステップ３７、ステップ３９
またはステップ４１において、一致しなかったそれぞれ
のステップまでのステップで一致したデータを有するフ
ィールドの位置に新たなフィールドを挿入して一致しな
かったデータを登録し、その計数値を１とする。

【００４７】以上の手順により、各メッセージ通信（例
えば同一の送信オブジェクト名、受信オブジェクト名、
メソッド名、引数に関するデータ、戻り値に関するデー
タを有するもの）の頻度の集計結果が得られる。

【００４８】図６は、図５のアルゴリズムによる解析の
結果生成されるデータのフォーマットの一例を示す図で
ある。各メッセージ通信に対して発生頻度が記録されて
いる。また、図６のデータベースでは、辞書形式と呼ば
れるデータ構造を階層的に使用して構成されている。辞
書構造は検索キーとそれに対応する値の組からなってお
り、本データ構造では、さらにその中に辞書形式のデー
タ構造を入れ子にしている。ここで、第１の検索キーで
あるｋｅｙ１は送信オブジェクト名であり、ｋｅｙ２は
受信オブジェクト名であり、ｋｅｙ３はメソッド名であ
り、ｋｅｙ３は引数および戻り値に関するデータの組み
である。このようにすれば、このデータベースを用い
て、検索キーによる種々のデータ解析を実施することが
できる。もちろん、前記メッセージ通信解析結果のデー
タフォーマットは、これ以外のフォーマットを用いても
構わない。そして、前記解析結果は第２解析結果記憶部
１６に格納される。

【００４９】なお、メッセージ通信解析部６に、前記メ
ッセージ通信の集計以外の、例えば、前記次系列データ
を基にしたメッセージ通信間の従属関係に関する解析、
特定のオブジェクト間で転送されたデータに関する解
析、メッセージ通信と他の任意の事象の相関関係に関す
る解析等の適当な統計処理等を含ませてもよい。

【００５０】次に、前述した各記憶部１２、１４、１６
に格納されているデータは、適宜表示部２０に表示され
る。さらに、関連するプリンターから出力され（図示せ
ず）、可搬用情報記憶媒体に複製され、他のシステムに
ネットワークを介して転送されてもよい。ここで、前記
起動／終了状況記憶部１２、前記第１解析結果記憶部１
４および前記第２解析結果記憶部１６は、任意の組み合
わせで共用されていてもよい。

【００５１】また、前記メソッド起動／終了状況記録作
成部２、前記メソッド実行履歴解析部４および前記メッ
セージ通信解析部６は、前記作成部２および前記履歴解
析部４、前記履歴解析部４および前記通信解析部６ある
いは前記作成部２、前記履歴解析部４および前記前記通
信解析部６が適宜合体されて構成されてもよい。

【００５２】以上の説明のように、本実施例はオブジェ
クト指向言語インタプリタ上で動作するプログラムに関
するメッセージ通信の解析について記述されているが、
オブジェクト指向言語コンパイラを用いて動作するプロ
グラムに関するメッセージ通信の解析についても適当な
変更を加えることにより適用可能である。例えば、メソ
ッドの起動および終了の検出／記録に関しては、各メソ
ッドの最初と最後にメッセージ通信の検出／記録のため
のトリガー手段を挿入し、その手段の実行に応答して当
該起動および終了に関する記録を実行する手段を当該プ
ログラムに連結してもよい。さらに、コンパイラを用い
たプログラムの解析に関しては、メソッドの起動または
終了に応答して検出されたメソッド名等はコンパイル時
にシンボル化されてもとの名前とは異なるシンボルにな
っているので、コンパイラによってコンパイル時に作成
されたシンボルテーブル（シンボル化された名前とシン
ボルとの対象表を含むもの）を用いて、コンパイラによ
ってシンボル化されたもとの名前を特定する手順を図３
の手順と図４の手順との間に挿入し、あるいは図３また
は図４の手順の中に挿入してもよい。また、本発明は上
述した各実施例に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができ
る。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
オブジェクト指向言語によって作成されたプログラムの
メッセージ通信を動的に記録し、プログラムの解析を行
うことが可能となる。従って、そのようなプログラムの
テスト／デバッグを容易に行うことができ、ソフトウェ
ア開発における工数の大幅削減などの開発の効率化を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るプログラム解析システ
ムの構成を示すブロック図である。

【図２】オブジェクト指向言語におけるオブジェクト間
のメッセージ通信の一例を示す図。

【図３】各メソッドの起動と終了との状況を動的に記録
するためのアルゴリズムである。

【図４】メソッドの実行履歴を解析するためのアルゴリ
ズムである。

【図５】各オブジェクト間のメッセージ通信を解析する
ためのアルゴリズムである。

【図６】図６のアルゴリズムによる解析の結果生成され
るデータのフォーマットを示す図である。

【符号の説明】

１…プログラム解析システム、 ２…メソッド起動／終了状況記録作成部、 ４…メソッド実行履歴解析部、 ６…メッセージ通信解析部、 １２…起動／終了状況記憶部、 １４…第１解析結果記憶部、 １６…第２解析結果記憶部、 ２０…表示部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 11/28 - 11/36

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】或るオブジェクトが或る処理の実行中に所
   望のオブジェクトに対し、該所望のオブジェクトに指示
   することによってのみ実行可能な所望の処理の起動を指
   示する第１のメッセージを送信し、該所望のオブジェク
   トが該或るオブジェクトに対し、該所望の処理の実行終
   了を通知する第２のメッセージを返信することによって
   次々と処理が進められるように記述されたプログラムを
   解析するプログラム解析方法であって、 前記プログラムの動作時に個々の前記処理の起動または
   実行終了が発生する毎に、起動を指示する前記第１のメ
   ッセージを受信した受信オブジェクトを示す名称、起動
   された該処理を示す名称、および起動された該処理につ
   いての引数に関するデータを含む第１の情報、または前
   記第２のメッセージが実行終了を通知する処理について
   の戻り値に関するデータを含む第２の情報を、それらの
   発生順を認識できるように記録し、 前記第１および第２の情報の記録をその発生順に辿って
   初めて出現する前記第２の情報に対して、それまでの発
   生順で最後に出現した前記第１の情報を、対になるもの
   として特定し、それら特定された第１および第２の情報
   を前記記録から除外した場合について同一の基準によっ
   て他の対になる第１および第２の情報を特定すること
   を、繰り返し行うことによって、記録されたすべての前
   記第１および第２の情報について、対になる第１および
   第２の情報同士を特定し、 特定された前記対になる第１および第２の情報の各々に
   ついて、前記第１および第２の情報の記録における当該
   第１の情報までの発生順のうちに出現した他の第１の情
   報であって対になる他の第２の情報が未だ出現しないも
   ののうち最後に出現したものに含まれるオブジェクト
   を、当該前記第１の情報に含まれる受信オブジェクトに
   対して前記第１のメッセージを送信した送信オブジェク
   トとして特定し、 各々の前記対になる第１および第２の情報における前記
   受信オブジェクトと前記送信オブジェクトとの間でなさ
   れたメッセージ通信に関する情報として、該送信オブジ
   ェクトを示す名称、該受信オブジェクトを示す名称、起
   動された処理を示す名称、ならびに該起動された処理に
   ついての引数に関するデータおよび戻り値に関するデー
   タを含む情報を作成することを特徴とするプログラム解
   析方法。
2. 【請求項２】作成された前記メッセージ通信に関する情
   報の集合に基づいて前記メッセージ通信の解析を行うこ
   とを特徴とする請求項１に記載のプログラム解析方法。
3. 【請求項３】前記解析は、前記メッセージ通信に関する
   統計解析であることを特徴とする請求項２に記載のプロ
   グラム解析方法。
4. 【請求項４】前記統計解析による解析結果は、同一の内
   容を有するメッセージ通信の頻度集計であることを特徴
   とする請求項３に記載のプログラム解析方法。
5. 【請求項５】或るオブジェクトが或る処理の実行中に所
   望のオブジェクトに対し、該所望のオブジェクトに指示
   することによってのみ実行可能な所望の処理の起動を指
   示する第１のメッセージを送信し、該所望のオブジェク
   トが該或るオブジェクトに対し、該所望の処理の実行終
   了を通知する第２のメッセージを返信することによって
   次々と処理が進められるように記述されたプログラムを
   解析するプログラム解析システムであって、 前記プログラムの動作時に個々の前記処理の起動または
   実行終了が発生する毎に、起動を指示する前記第１のメ
   ッセージを受信した受信オブジェクトを示す名称、起動
   された該処理を示す名称、および起動された該処理につ
   いての引数に関するデータを含む第１の情報、または前
   記第２のメッセージが実行終了を通知する処理について
   の戻り値に関するデータを含む第２の情報を、それらの
   発生順を認識できるように記録する手段と、 前記第１および第２の情報の記録をその発生順に辿って
   初めて出現する前記第２の情報に対して、それまでの発
   生順で最後に出現した前記第１の情報を、対になるもの
   として特定し、それら特定された第１および第２の情報
   を前記記録から除外した場合について同一の基準によっ
   て他の対になる第１および第２の情報を特定すること
   を、繰り返し行うことによって、記録されたすべての前
   記第１および第２の情報について、対になる第１および
   第２の情報同士を特定する手段と、特定された前記対に
   なる第１および第２の情報の各々について、前記第１お
   よび第２の情報の記録における当該第１の情報までの発
   生順のうちに出現した他の第１の情報であって対になる
   他の第２の情報が未だ出現しないもののうち最後に出現
   したものに含まれるオブジェクトを、当該前記第１の情
   報に含まれる受信オブジェクトに対して前記第１のメッ
   セージを送信した送信オブジェクトとして特定する手段
   と、 各々の前記対になる第１および第２の情報における前記
   受信オブジェクトと前記送信オブジェクトとの間でなさ
   れたメッセージ通信に関する情報として、該送信オブジ
   ェクトを示す名称、該受信オブジェクトを示す名称、起
   動された処理を示す名称、ならびに該起動された処理に
   ついての引数に関するデータおよび戻り値に関するデー
   タを含む情報を作成する手段とを備えたことを特徴とす
   るプログラム解析システム。