本發明屬于軟件設計領域，涉及兼容多語種代碼分析的uml時序圖自動生成方法。

背景技術：

1、隨著信息技術的不斷進步，計算機硬件的性能逐年提升，軟件開發技術也隨之發展，促使軟件系統變得越來越復雜。現代軟件不僅要滿足越來越多的功能需求，還需要適應多樣化的硬件平臺和操作系統環境。此外，隨著用戶需求的不斷變化，軟件必須不斷進行功能擴展和維護，而這些功能的增加往往伴隨著系統架構的復雜化。不同模塊間的依賴關系變得更加緊密，代碼的耦合度也隨之增高，這些需求導致了軟件程序的規模急劇膨脹，功能日益復雜，代碼量從幾千行到數百萬行不等，程序的復雜性遠遠超出了傳統軟件開發的范疇。

2、伴隨著軟件程序的規模不斷擴大，軟件工程師在開發和維護過程中需要花費大量時間理解和解讀龐大的代碼。這不僅導致了工作效率的下降，還增加了開發周期和成本。因此，如何快速有效地理解一個未知的程序，成為了現代軟件開發中的一個重要需求。

3、為了解決這一問題，工程師們采用了多種技術手段，包括靜態分析、動態分析、程序可視化和逆向工程等。靜態分析通過檢查源代碼來識別潛在的錯誤和缺陷，動態分析則關注程序在運行時的行為表現，逆向工程主要用于分析沒有源代碼的程序。而程序可視化因其直觀且易于理解的特點，成為了其中最受歡迎的工具。通過將程序的結構、控制流和數據流以圖形化的方式呈現，程序可視化幫助開發人員更清晰地了解程序的整體架構、模塊之間的關系，從而提高了程序理解的效率和準確性。

4、uml時序圖是用于描述對象之間交互的動態模型，尤其是在時間順序上的交互。它展示了系統中各個對象如何通過消息傳遞協作來完成某個功能或行為。其優點在于直觀的表示方式、清晰的交互描述和對系統動態行為的詳細展現。它不僅有助于開發人員理解和設計系統，還能促進團隊之間的溝通、提高系統設計的質量和減少潛在的設計問題。

技術實現思路

1、本發明的目的是針對上述現有技術中存在的問題提供一種可以對多語種代碼分析生成uml時序圖自動生成方法。

2、為實現本發明所述目的，本發明提供一種兼容多語種代碼分析的uml時序圖自動生成方法，包括以下步驟：

3、步驟s1：通過捕捉c++和java代碼的特征，確認混合源代碼各部分的代碼類型，針對不同類型的代碼進行分析；

4、步驟s2：將標記為c++代碼的用正則表達式匹配，匹配待分析c++源代碼的關鍵字、類信息和繼承信息，并轉化為參數名稱；

5、步驟s3：將標記為java代碼的用語法和詞法分析，提取出待分析java源代碼的類信息和方法調用信息；

6、步驟s4：根據從待分析c++源代碼中提取出的參數名稱和java源代碼中提取出的類信息，通過算法將這些信息整合，并生成對應的plant?uml代碼；

7、步驟s5：利用plant?uml工具，將生成的plant?uml代碼繪制為uml綜合時序圖。

8、本發明的進一步技術：

9、優選的，步驟s1包括：

10、根據c++和java代碼的特點來區分，主要包括二者語法和關鍵字的不同之處來區分，如c++具有指針引用等概念，而java不支持指針和內存管理，二者的輸入輸出方式也不同；另一方面包括二者類和函數的聲明方式不同來區分，如c++允許函數和類不必全部都定義在類內，也允許使用命名空間和不使用類的程序結構，而java是面向對象的，類必須包含class關鍵字，文件名必須與類名匹配等，通過上述等方法區分出混合源代碼中的c++和java代碼。

11、優選的，步驟s2包括：

12、將標記為c++代碼的用正則表達式匹配，包括c++源代碼的關鍵字、類信息和繼承信息，將匹配成功的關鍵字、類名、類的成員和繼承信息調用參數整理，將提取出的調用信息存儲在列表中，遍歷其中每個元素，將其拆分為調用者和被調用者，并將被調用者的參數列表拆分為參數名稱。

13、優選的，步驟s3包括：

14、將標記為java代碼的用語法和詞法分析，將待分析的java源代碼通過詞法分析轉化為單詞序列，再經過語法分析轉換為結構化的語法，更深層次可以構建抽象語法樹，通過遍歷抽象語法樹中的類聲明節點及其方法子節點，提取類信息和方法調用信息。

15、優選的，步驟s4包括：

16、根據從待分析c++源代碼中提取出的參數名稱和java源代碼中提取出的類信息，將整理后的信息添加到plant?uml字符串中，并通過plant?uml代碼生成算法將這些字符信息整合，從而生成可以自動繪制uml時序圖的plant?uml代碼。

17、優選的，步驟s5包括：

18、利用plant?uml工具根據生成的plant?uml代碼生成綜合時序圖，其中類之間方法的調用關系使用箭頭表示消息傳遞，箭頭的起點是調用方法的類，終點是被調用方法的類，兩種語言代碼之間的交互也通過箭頭傳遞。

19、相較于現有技術，本發明具有以下有益效果：

20、本發明兼容多語種代碼分析的uml時序圖自動生成技術，通過自動化方法，生成含有c++和java代碼的混合程序的uml時序圖，能夠清晰、直觀地展示程序運行流程，幫助開發人員更容易理解復雜的跨語言交互和系統行為。相較于傳統的需要逐行查看源代碼來推測程序邏輯的方法，本技術大大減少了人工分析的時間和精力，提高了代碼可讀性和可維護性。此外，通過自動生成的uml時序圖，開發人員可以快速識別系統中的關鍵交互、潛在瓶頸和異常處理流程，從而優化程序架構和提高系統穩定性。此項技術不僅提升了代碼分析的效率，還為軟件開發的協作和調試提供了有力支持，尤其適用于大規模、復雜系統的開發與維護。

技術特征：

1.兼容多語種代碼分析的uml時序圖自動生成方法，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的兼容多語種代碼分析的uml時序圖自動生成方法，其特征在于，步驟s2包括：

3.根據權利要求2所述的兼容多語種代碼分析的uml時序圖自動生成方法，其特征在于，步驟s3包括：

4.根據權利要求3所述的兼容多語種代碼分析的uml時序圖自動生成方法，其特征在于，步驟s4包括：

5.根據權利要求4所述的兼容多語種代碼分析的uml時序圖自動生成方法，其特征在于，步驟s5包括：

技術總結
本發明提供兼容多語種代碼分析的UML時序圖自動生成方法，通過捕捉C++和Java代碼的特征，確認混合源代碼各部分的代碼類型，針對不同類型的代碼進行分析；將標記為C++代碼的用正則表達式匹配，匹配待分析C++源代碼的關鍵字、類信息和繼承信息，并轉化為參數名稱；將標記為Java代碼的用語法和詞法分析，提取出待分析Java源代碼的類信息和方法調用信息；生成對應的Plant?UML代碼；繪制為UML綜合時序圖。本發明兼容多語種代碼分析的UML時序圖自動生成方法可以直觀反映出混合C++代碼和Java代碼的功能和邏輯組成，并直觀反映出二者之間的交互關系，避免了查看繁瑣的源代碼才能得到的程序信息和功能關系，提高了代碼的可讀性和可維護性。

技術研發人員：潘成亮,黨帆,金健,劉文盛,黃亮,夏豪杰,魏永清,宋仁成
受保護的技術使用者：合肥工業大學
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28