Statische Extraktion von Protokollen

Die Auswirkungen von fehlerhaften Programmabläufen reichen von Fehlern in Berechnungen und falschen Ausgaben bis zum Einfrieren oder Abstürzen des Programms. Bekannt und gefürchtet sind unter anderem Verwendungen von uninitialisierten Variablen oder Zugriffe auf bereits freigegebenen Speicher. Fehlerhafte Synchronisierung von parallelen Zugriffen durch Threads auf gemeinsame Datenobjekte führen zu Race Conditions oder Deadlocks. Fehler in Abläufen sind jedoch nicht nur im Kleinen, sondern auf allen Abstraktionsebenen von Programmen zu finden. Gerade bei der komponentenbasierten Software-Entwicklung sind komplexe Interaktionen zwischen Komponenten zu beachten. Trotzdem werden diese selten ausreichend dokumentiert. Über die im Folgenden beschriebenen Techniken können diese Zusammenhänge aus dem Quelltext extrahiert werden. Bei einem Protokoll handelt es sich hierbei um eine Menge von Konventionen und Regeln für die Abläufe innerhalb von Programmen. Diese Protokolle beschreiben beispielsweise die erlaubten Reihenfolgen von Zugriffen auf Variablen, Einschränkungen bei der Verwendung von Unterprogrammen oder die Interaktionen zwischen Software-Komponenten. Ein Teil des Protokolls besteht dabei immer aus syntaktisch-semantischen Beschränkungen, die von der Schnittstelle einer Komponente vorgegeben werden, wie zum Beispiel die Signatur von Unterprogrammen oder des Typs von Variablen. Auch die dynamischen Aspekte der Abläufe können über eine statische Analyse extrahiert werden. Unter anderem ergeben sich damit die folgenden Anwendungsmöglichkeiten: