摘 要：隨著計算機技術的不斷進步和發(fā)展，Java語言程序憑借著自身的優(yōu)勢得到了廣泛的應用，并取得了顯著的成效。同時為了推動Java語言程序在計算機技術的作用，需要提高其精度，這就需要借助一定的對象別名分析技術。本文筆者對對象別名分析技術進行了分析和探討，主要是為提高求值的深度，同時為實現(xiàn)Java語言程序中部分求值器的綁定時間分析的實現(xiàn)，進而為Java語言程序的應用提供指導和借鑒。

關鍵詞：Java語言程序；擴展對象別名分析；綁定時間分析；部分求值

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9599 （2013） 04-0000-02

計算機技術的發(fā)展推動了硬件速度的提高，同時也對軟件的設計提出了更高的要求，Java語言程序是一種面向對象程序設計語言的軟件程序，具有良好的性能，同時為了充分的發(fā)揮其作用，需要借助部分求值技術，提高計算的準確定和精度。為了滿足程序發(fā)展的需要，利用對象類例化模式成為一種有效的途徑，大大地提高了對綁定時間分析的準確性，對多數(shù)的單線程Java語言程序進行了有效的分析，實現(xiàn)了高精度的部分求值。

1 Java語言程序的綁定時間分析

在Java語言程序的應用中，需要進行部分求值，但是在求值的過程中會受到一定的限制因素的影響，這主要是在預處理階段無法對程序執(zhí)行中的每一個對象實例的綁定時間進行跟蹤，這就需要借助近似描述的方法。在原先的綁定時間分析中，將同類對象的成員變量進行標注，忽視了不同對象的成員變量問題，同時還忽視了父類實例和子類實例的區(qū)別，這就對綁定時間的分析精度造成了一定的影響，這一方法被稱為對象類的單變異例化方式。

在Java語言程序中，由不同的程序點動態(tài)生成的對象實例所面臨的應用場景也不盡相同，這就導致了分析精度的不同。對于程序的運行而言，高精度的程序分析會對不同的對象實例的綁定時間進行區(qū)分，并根據(jù)對象實例的不同采取不同方式的計算，同時剩余的計算功能也存在較大的差異。此外，滯留程序應該應用于各個版本中并對神域計算進行不同的描述，這樣的方法被稱為對象類的多變異例化方式。

就Java語言程序而言，可以實現(xiàn)對多態(tài)性的支持，能夠對多個類和程序構造的對象實例進行激活和調(diào)動，并實現(xiàn)不同的綁定，為了對綁定參數(shù)、變量和對象成員的把握，需要進行別名分析，進而確定好對象實例的綁定參數(shù)和變量。其中應用最為廣泛的是借助函數(shù)例化的處理方法，采用多變異方式，借助不同綁定的設置，提高了函數(shù)的多變異性質(zhì)，進而使綁定時間分析的精度提高。

2 對象例化模型

為了充分認識和了解Java源程序，需要借助一定的模型，在對其計算進行分析的基礎上，通過建立對象例化模型可以對其計算過程和特點有全面的把握。在程序運行中，每個類的計算必須經(jīng)過部分求值，這樣就會在滯留程序中生成多個專用類，進而對源程序中的對象實例進行剩余計算。在經(jīng)過部分求值以后，會在滯留程序中產(chǎn)生不同類別的專用成員函數(shù)，進行函數(shù)調(diào)用的剩余計算。

在Java語言程序中，對象例化模型是由多個模塊共同構成的，一般分為兩類：類例化模型和方法例化模型，前者是在相應的程序點并借助構造函數(shù)參數(shù)的綁定時間實現(xiàn)對指定類的程序例化，這樣可以生成一個滯留計算。后者表示通過標識一個專用的方法，表示了方法的多變異例化方式下的一種情形。構造方法的例化被認為是特殊的方法，無需包含成員變量的描述，且只有唯一的例化模式。

在對象例化模型中，通過利用專用類名進行變量綁定時間的分析設計，進而對對象實例內(nèi)部的各個成員變量的綁定時間進行有效的區(qū)分，同時還可以實現(xiàn)用專用類名的集合進行變量綁定時間的規(guī)定。

可見，該模型是對Java語言程序的綁定時間分析的基礎，對程序的運行起到了積極的促進作用，進而滿足了部分求值的需要，可以清晰的反應出程序各個階段的部分求值完成的情況，實現(xiàn)對部分求值結果的分析和處理。

3 對象別名分析

在對Java程序進行部分計算時，需要進行靜態(tài)輸入和動態(tài)輸入，進而依據(jù)對象例化模型對程序的執(zhí)行過程進行分析，并根據(jù)計算出的數(shù)據(jù)關系得到綁定時間，與此同時，通過對引用型的變量的使用情況的跟蹤，可以實現(xiàn)對不同程序點的對象實例進行別名分析，可以確定將引用型變量與程序點的對象實例進行綁定。當分析到新的運算時，創(chuàng)建類例化模式以及構造函數(shù)的方法例化模式，分析到消息傳遞時，需要創(chuàng)建屬于接收信息專用類的例化模式。

為了滿足在引用型變量在靜態(tài)分析程序中的需求，需要在別名分析方法的內(nèi)部采用模擬程序進行執(zhí)行，并借助語法樹進行自上而下的分析，同時按照函數(shù)調(diào)動的關系結合深度優(yōu)先的方法，進行激活處理，并對實例構造和成員函數(shù)的調(diào)用進行分析，進而形成對象例化模型。在實際的分析計算中，會出現(xiàn)對已經(jīng)經(jīng)過分析的函數(shù)參數(shù)進行再次綁定的現(xiàn)象，這主要是因為受到遞歸函數(shù)調(diào)用以及循環(huán)語句的影響，進而對程序分析和計算的完備性造成了一定程度的影響，因此需要在前次生成的對象例化模型的基礎上，進行多遍對象別名分析，直至對象例化模型不再變化為止，進而最大限度的提高分析的完備性和準確性。

在對象別名分析的過程中，需要借助綁定時間環(huán)境來對各種變量不同的綁定時間進行合理的記錄，并為每一個變量的綁定時間設置相應的分析標注，一般而言，變量的BTA標志表示了其狀態(tài)，而對于引用變量是用專用類名集合進行表示的，進而計算出其最小上界。在別名分析中，語句分析是核心和關鍵，因此需要加強對各種語句的分析，進而得出更新后的BTA環(huán)境。同時需要對語句進行調(diào)用，這就需要先對引用變量指向的所有專用類，求出對象成員和方法參數(shù)的狀態(tài)，構成方法例化模式，并檢查該模式的存在形式，形成專用的方法名，進而完成綁定，在對定義體進行合理的分析，并在分析結束后進行保存。同時加強對循環(huán)語句的分析，即進行反復的分析，直到分析前后的BTA環(huán)境相同為止。這種重復分析對象別名分析的計算量有較大影響。假設循環(huán)體中有k個引用型變量被賦值，而每個變量可能綁定到m種專用類對象實例。在實用程序的分析中，分析過程收斂很快，通常僅重復分析2次或3次。因此，如果程序語法樹的結點個數(shù)為n，對象別名分析的計算復雜度為0（n）。

可見，在對擴展對象的別名分析中，實現(xiàn)了綁定時間分析與別名分析的有效結合，這樣可以有效的解決對象類和方法的多變異例化問題，通過對程序中綁定時間的分析，實現(xiàn)了對對象類和方法的有效處理，在例化模型的基礎上，形成了多種版本的程序代碼，用于程序的部分計算。在實際的程序運行中，該方法取得了很好的成效，不僅具有較好的重用性，而且滿足了各種編譯時刻和運行時刻的部分求值的需要，即使帶來了一定的程序膨脹，也可以將其控制在一定的范圍內(nèi)，具有可接受性。

4 結束語

Java語言程序例化中的擴展對象別名分析的主要特點在于不僅能夠區(qū)別同一對象中不同成員變量的綁定時間，也能夠區(qū)分不同程序點創(chuàng)建的對象實例，進而能夠區(qū)分成員函數(shù)中同一引用型參數(shù)所綁定的對象實例，從而有效地提高了Java程序綁定時間分析的精度。在Java語言的部分求值系統(tǒng)中，擴展對象別名分析的實現(xiàn)有效地擴大了部分求值的作用范圍。

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[作者簡介]許云飛（1990-），男，吉林四平，長春工業(yè)大學軟件學院學生，本科，程序設計Java方向。