摘要：核電軟件作為我國的新興產業，對于我國的科學發展以及核電品牌的樹立具有非凡的作用。該文主要介紹了基于Rulewizard的定制規則在核電軟件中的應用，實現了核電軟件編碼規范由人工走查方式向自動化檢測的轉變。該方法將測試人員從重復、低效的工作中解脫出來，對其他不同的新興軟件行業也具有一定的參考作用。
關鍵詞：Rulewizard；編碼規范；核電軟件
中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）05-0055-02
Abstract： As China's new nuclear power software industry， for our scientific development of nuclear power and establish a brand with extraordinary effect. In this paper， based on custom rules Rulewizard application software in nuclear power， nuclear power to achieve the transition from the manual software coding standards Walk way to automate testing. This method testers from repetition， inefficient work freed for other different emerging software industry also has a certain reference.
Key words： Rulewizard； coding standards；nuclear software
1 概述
為加快推進核電技術的發展與創新，我國決定引進具有世界先進水平的AP1000三代核電技術，并通過建設三門和海陽2個依托項目，組織對關鍵技術的消化吸收攻關和研發，走出一條消化吸收再創新的核電自主發展的新道路[1]。消化-吸收-再創新發展模式的根本目標是形成具有自主知識產權的核電技術及品牌[2]，而實現核電軟件自主化的關鍵是設計自主化，包括設計能力、設計手段和設計工具的自主化。相比硬件自主化水平的提升，我國核電軟件自主化水平發展相對比較薄弱，同時，由于核電信息化程度和管理效率方面的落后使得自主化軟件發展遠落后于核電發達國家。核電軟件自主化發展滯后，嚴重影響國內核電行業的核心競爭力和核電研發企業的可持續發展能力。因此，大力推動自主化軟件的發展對核電先進研發體系建設和核電技術自主創新發展都具有重要意義[3]。
但自主開發軟件需要長期堅持研究和經驗積累才能具備。核電自主軟件依然是我國核電先進研發體系建設的薄弱環節。如何加強和加快適合我國核電技術需要的具有自主知識產權的軟件研發，以推動核電技術的可持續發展，已成為擺在核電研發企業面前的重要任務[4]。核電軟件的核心最直觀的體現就是代碼，推動核電軟件的正規化、可持續發展化必須首先推動代碼的規范化。
在核電軟件研發的道路上，我們不再只關注“量”的積累，而開始強調“質”的飛躍，而軟件測試就是軟件質量保證的一種訴求，是質量保證過程中所依賴的主要活動之一[5]。
測試作為保證“質”的重要手段，參與軟件開發的全生命周期過程。具體如圖1所示：
其中編碼實現對應的單元測試又可分為單元靜態測試和動態測試，其中靜態測試作為軟件代碼測試的基礎項，可以在不執行軟件代碼的基礎上對程序進行缺陷檢測。據有關數據統計，代碼中的缺陷60%以上可以通過代碼審查（包括互查、走查、會議評審等形式）發現出來[5]。
2 核電規范
編程規范是有許多程序員在編程實踐中經過長時間積累的經驗教訓，經過一些計算機領域的專家進行反思，總結出來的一系列程序員在編程中應該遵守的規則[6]。不同領域的編碼規范都不盡相同，例如較權威的有如下所示：
1）MISRAC
汽車工業軟件方面的C語言編碼規范，稱為MISRA-C：1998，于1988年由MISRA發布。MISRA-C：1998包括了127條C語言編碼規范，規則編號從1一直編到127（包括93項強制規則和34項建議規則）。2004年新版本發布，稱為MISRA-C：2004。許多重要的建議項的變更，規則也被重新編號?？偣卜譃?1個類，包括“開發環境”、“運行錯誤”等，總共141項規則（121項強制要求和20項建議要求）。MISRA C++由MISRA C++委員會于2008年發布，包含了246條規則。采用類似MISRAC的技術編寫，集成了大量C++相關的標準，適用于苛刻性系統。
2）GJB5369-2005 編程規范
GJB5369-2005是由航天科工集團公司提出，航天科工集團公司二院所起草，于2005年發布的一套國家航天軟件軍用標準。它是依照MISRA C：1988和LDRA2000年的《 MISRA C Checking》并結合航天型號軟件特點經過補充和剪裁而形成，共有15個類別，138項規則（98項強制要求和40項建議要求）。
而核電軟件作為一項新興的軟件行業，與汽車工業軟件和航天軟件是不完全一樣的軟件種類，這也代表著其無法完全套用現存的編碼規范。因此在核電軟件的開發中，我們也不斷地在提出和完善適合于本行業的編碼規范，并在內部實施和使用。由于非常具體的編碼規范檢查項可能涉及核電軟件的保密內容，在本文中不再具體展開。但是我們依舊可以了解到核電軟件編碼規范的重要性。
3 引入自動化的檢測工具Rulewizard
最初核電軟件編碼規范測試是采用人工走查的方式進行，程序員將開發好的代碼交由測試人員，測試人員再通過逐行掃描的方法找出代碼中違反規范的地方。當軟件規模比較小時，采用人工走查的方式勉強能在規定時間內完成測試任務，但隨著核電軟件的急速發展，代碼的數量級也成指數倍增長，此時，傳統的人工走查方式耗費大量的人力物力不說，還存在極高的誤報率和漏報率[7]。因此，針對核電軟件規范開發對應的自動化的檢查工具，將測試人員從非常繁瑣且包含大量重復勞動的任務中脫離出，并將更多的精力用來發現后續測試環節中的缺陷就顯得尤為重要。 目前絕大部分靜態掃描工具都內嵌了MISRAC和GJB5369-2005 等各個行業或者企業比較權威的規范標準。但是能夠支持用戶自定義編碼規范的不多，我們從各種層面分析，最終采用Rulewizard工具用于核電軟件編碼規范自動化檢測的設計和實現。
Rulewizard是Parasoft公司旗下的一款可以用于定制編碼規范檢測的工具，既內嵌了比較權威的國際通用的標準規范，也提供用戶自定義編碼規范檢查項的功能。Rulewizard是目前發現唯一一款既提供圖形化界面開發又支持添加Python代碼塊進行規則定義的工具，具體見圖2、圖3所示（圖3源于圖2中Method方法的內容）。
Rulewizard規則通常由以下元素組成：
節點 ― 規則基本構造塊。他們可以是表達式、變量、常數，函數或語句。
指令 ― 定義節點的編程元素和節點的概念，以及定義兩個結點之間應滿足的條件。
輸出 ― 在結果窗口中顯示每次違反的信息。
屬性 ― 規則的屬性，包括作者、標題、規則編號和規則描述。
其中，基本規則只包含父節點、輸出和屬性。更復雜的規則包括父節點、多個指令節點以及節點之間一系列的條件關系、輸出和屬性。
4 結束語
核電軟件作為我國的新興產業，對于我國的科學發展以及核電品牌的樹立具有非凡的作用。本文主要介紹了基于Rulewizard的定制規則在核電軟件中的具體應用，實現了核電軟件編碼規范由人工走查方式向自動化檢測的轉變。核電專用軟件集成研發過程中得到的數據經驗和成果，具有傳承性[8]。自動化的編碼規范檢測既提高了測試效率、降低核電軟件中潛在的風險，又可以讓后人少走彎路，對新興軟件行業的發展具有一定的參考作用。
參考文獻：
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[4] 趙飛云， 葉成， 姚彥貴. 自主化軟件在核電先進研發體系中的作用[J]. 計算機輔助工程， 2015， 05： 71-75.
[5] 朱少民. 全程軟件測試[M]. 北京： 電子工業出版社， 2014： 14-15， 181.
[6] 皮基慶. 一種C語言靜態代碼檢測工具的研究與實現[D]. 北京： 北京郵電大學， 2015： 27.
[7] Chess B， McGraw G .Static analysis for security[J]. IEEE Security & Privacy，2004， 2（6）： 76-79.
[8] 趙飛云， 葉成， 姚彥貴. 自主化軟件在核電先進研發體系中的作用[J]. 計算機輔助工程， 2015（5）： 71-75.
