24、基于搜索的代码模板泛化与细化

基于搜索的代码模板泛化与细化

1. 引言

在程序搜索和转换工具中，源代码模板是一种简洁描述感兴趣的源代码片段的方式。例如，模板可以描述特定错误的所有实例、需要重构或转换的代码片段、设计模式的实例等。然而，代码模板往往难以准确指定：当用户缺乏使用模板的经验，或者需要编写更大、更复杂的模板时，模板可能无法产生预期的结果。模板可能过于通用，导致匹配的代码片段过多；也可能过于具体，导致匹配的代码片段过少。

为了帮助 Java 模板搜索和转换工具 Ekeko/X 的用户，我们引入了一种基于搜索的方法和一套变异算子。当模板匹配结果过多或过少时，Ekeko/X 用户可以标记出不需要或遗漏的匹配结果，然后调用我们的基于搜索的方法。该方法会自动寻找对模板的一系列变异，使模板仅匹配所需的代码片段。此方法使用单目标进化算法（EA），并通过一个实验来评估该算法能否自动找到合适的解决方案。

2. Ekeko/X 程序转换工具

2.1 概述

Ekeko/X 是一个用于 Java 的程序搜索和转换工具，其中搜索和转换是通过代码模板来指定的。代码模板是一段 Java 代码，其中部分（对应于抽象语法树（AST）节点）可以用通配符和元变量替换，并可以添加不同的注解（称为指令）。这些构造用于添加或移除模板部分的约束。

模板匹配的过程是寻找所有满足模板中指定约束的具体 Java 代码片段。例如，下面的模板描述了任何定义了 toString 方法的公共类：

public class ... {[public void toString (){...