函数调用动态热力图的绘制方法技术

本发明专利技术提供函数调用动态热力图的绘制方法，首先得到各函数的执行顺序和时间，然后分别绘制热力图，随着程序的不断执行，热力图上各函数的热力值不断变化，从而可以对程序执行时的函数调用顺序、执行时间的可视化，可以更加高效地完成集成测试、回归测试和代码优化和算法演示等工作，具有直观、方便、可操作性强的优点，在实际应用中有较好的效果。在实际应用中有较好的效果。在实际应用中有较好的效果。

【技术实现步骤摘要】
函数调用动态热力图的绘制方法


[0001]本专利技术涉及软件工程中的软件开发和软件测试领域，尤其涉及函数调用动态热力图的绘制方法。

技术介绍

[0002]在软件开发和软件测试过程中，需要研究和分析在运行条件下函数之间的实际调用关系和执行时间，研究函数和代码在执行时的覆盖情况。
[0003]在函数覆盖率测试中，通常先使用基础测试用例集进行测试，得到对各函数的调用和覆盖情况；并在此基础上针对未覆盖的函数，设计新的测试用例，最终实现对全部函数的覆盖。
[0004]在回归测试中，如果遇到资源紧张等问题，需要有选择地执行测试用例，此时要根据测试用例的优先级来选择测试用例，一种方法是根据测试用例的函数覆盖率来计算，从而可以使用较少的测试用例来覆盖较多的函数分支。
[0005]在代码优化过程中，通常针对执行和迭代次数较多的热点代码和热点函数进行；因此也需要得到函数的调用情况、执行次数和消耗时间，从而为软件的优化工作确定方向，如重点针对执行时间长的函数展开优化。
[0006]在对各种流程和算法的说明和演示中，当模块或函数间的关系比较复杂时，也需要对其函数调用顺序进行分析和说明。
[0007]如能在上述软件开发和测试等环节，将函数调用情况和执行时间的可视化，将对集成测试、回归测试、程序代码优化和算法演示等工作提供有益的帮助。
[0008]为了能直观地显示函数的执行顺序过程以及消耗的时间过程，本专利技术提供函数调用动态热力图的绘制方法，通过对程序执行时的函数调用顺序、执行时间的可视化，可以更加高效地完成集成测试、回归测试和代码优化和算法演示等工作。

技术实现思路

[0009]函数调用动态热力图的绘制方法，包括以下步骤：步骤1，在程序的所有函数头部插入一个记录桩函数，将函数名称作为记录桩函数的参数；步骤2，使用测试用例来执行插过桩的程序，得到各函数的调用顺序和执行时间的记录；步骤3，按记录的函数调用顺序和执行时间，分别绘制函数调用热力图，形成函数调用动态热力图；步骤4，将动态热力图按顺序制作成动态视频文件。
[0010]所述步骤1，包括：（1）记录桩函数的主要功能是记录被调用函数名称和当前时间，将被调用函数的名称以参数形式传入，当前时间由桩函数从系统获得；
（2）前后两个记录的时间差，即为前一个函数运行所需的时间。
[0011]所述步骤2，包括：（1）测试用例是对程序进行测试时执行的操作步骤和所需数据一种通称，也称测试算例或算例；（2）按照测试用例载明的操作步骤和所需数据，执行插过桩的程序；（3）通过记录桩函数的记录功能，得到各函数的调用顺序和执行时间。
[0012]所述步骤3，绘制函数调用热力图，包括：（1）统计程序的全部函数个数N，计算两个正整数n和m，使n*m<=N；（2）在平面内正交的两个方向绘制n*m个正方形格子，每个格子唯一代表一个函数，函数的与格子的关系可以随意，也可以按某种关系进行排序；（3）每个格子的值称为热力值，也称热度值或者热值；（4）根据格子的热力值，对每个格子赋予不同的颜色，热力值越大则颜色越深，绘制成平面热力图；（5）将格子的热力值作为与前两个方向正交的第三个方向的值，构成一个在二维平面上竖立的柱状图，称为立体图热力图；当n为1时，立体热力图可以直接简化为平面柱状图；（6）立体热力图中柱子的颜色，可以按平面热力图的颜色模式赋值和绘制；（7）按上述方式绘制的图形，称为函数调用热力图，简称热力图。
[0013]所述统计程序的全部函数个数N，计算两个正整数n和m，包括：（1）n和m可以遵循近似的原则，如n=m时，n*n>=N；此时生成的热力图为近似正方形；（2）可选地，n和m也可以随意选择，如m或n为1时，此时的平面热力图会退化到一个方向，立体热力图退化为两个方向。
[0014]所述步骤3，形成函数调用动态热力图，包括：（1）函数调用热力图的初始状态，所有函数的热力值为0；（2）若调用了某函数，该函数的热力值加1，其颜色开始变深；（3）按记录的函数调用顺序，不断增加函数调用热力图中相应函数的热力值，并不断绘制更新后的函数调用热力图，最终形成函数调用的动态过程，称为函数调用动态热力图；（4）此时形成的函数调用动态热力图，显示了程序运行时的函数调用顺序和次数；（5）根据动态热力图的中间过程及其变化，可以直观地看到算法的运行流程；（6）根据动态热力图的最终结果，可以直观地得到热点函数和函数覆盖率。
[0015]所述步骤3，形成函数调用动态热力图，还包括：（1）可选地，若调用了某函数，该函数的热力值增加的数值，与该函数本次执行时间成比例；（2）按该方式绘制的动态热力图，显示了程序运行时的时间消耗；（3）根据动态热力图的中间过程及其变化，可以直观地看到算法的运行流程和运行效率；（4）根据动态热力图的最终结果，可以直观地得到热点函数和函数覆盖率。
[0016]所述步骤4，包括：（1）将步骤3制作的动态热力图，直接按一定的帧率压制成动态视频文件；（2）动态视频文件可以选择标准的视频格式进行存储和播放，也可以使用自定义的格式；（3）为了使视频的变化更加直观，可以对步骤3中的每个当前帧，用局部放大、变色等方式，醒目地对热力值变化的函数（即当前帧对应的函数）进行提示；具体而言，每一帧均用两帧表示，即第一帧为醒目提醒帧，第二帧为变化后的帧。
[0017]本专利技术提供的函数调用动态热力图的绘制方法，首先得到各函数的执行顺序和时间，然后分别绘制热力图，随着程序的不断执行，热力图上各函数的热力值不断变化，从而可以对程序执行时的函数调用顺序、执行时间的可视化，可以更加高效地完成集成测试、回归测试和代码优化和算法演示等工作，具有直观、方便、可操作性强的优点，在实际应用中有较好的效果。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例一的流程示意图。
[0019]图2为本专利技术实施例一的函数调用顺序图。
[0020]图3和图4为本专利技术实施例一的第5帧和第10帧热力图。
[0021]图5为本专利技术实施例二的流程示意图。
[0022]图6为本专利技术实施例二的函数调用顺序和时间图。
[0023]图7和图8为本专利技术实施例二的第5帧和第10帧热力图。
具体实施方式
[0024]为了更加清楚地展示本专利技术的目的和技术方案，下面将结合具体的实施过程和附图，对本专利技术的具体实施方式和参数进行更加详细的描述。
[0025]一种函数调用顺序动态热力图的绘制方法，如图1所示，包括以下步骤。
[0026]步骤1，在程序的所有函数头部插入记录桩函数。
[0027]记录桩函数只记录执行的函数名称，函数名称可使用序号代替。
[0028]步骤2，使用测试用例执行插过桩的程序，通过桩函数的记录功能，得到各函数的调用顺序。
[0029]设待测软件包括5个函数，分别为F1~F5；在一个测试用例作用下的调用函数名的顺序如图2所示。
[0030]步骤3，按调用顺序分别绘制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.函数调用动态热力图的绘制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，在所有函数头部插入一个记录桩函数，将函数名称作为记录桩函数的参数；步骤2，执行插过桩的程序，得到各函数的调用顺序和执行时间的记录；步骤3，按记录的函数调用顺序和执行时间，分别绘制函数调用热力图，形成函数调用动态热力图；步骤4，将函数动态调用热力图按顺序制作成动态视频文件。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中的记录桩函数，包括：（1）记录桩函数的主要功能是记录被调用函数名称和当前时间，将被调用函数的名称以参数形式传入，当前时间由桩函数从系统获得；（2）前后两个记录的时间差，即为前一个函数运行所需的时间。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2，包括：（1）按照测试用例载明的操作步骤和所需数据，执行插过桩的程序；（2）通过记录桩函数的记录功能，得到各函数的调用顺序和执行时间。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中的绘制函数调用热力图，包括：（1）统计程序的全部函数个数N，计算两个正整数n和m，使n*m<=N；（2）在平面内正交的两个方向绘制n*m个正方形格子，每个格子唯一代表一个函数，函数的与格子的关系可以随意，也可以按某种关系进行排序；（3）每个格子的值称为热力值，也称热度值或者热值；（4）根据格子的热力值，对每个格子赋予不同的颜色，热力值越大则颜色越深，绘制成...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯子亮，刘季亭，安萍，芦韡，冯晋涛，张欣，何思迪，张炬，李昊岳，冉旭松，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：