开源开发中注释语句对代码稳定性的影响及需求审查方法

### 开源开发中注释语句对代码稳定性的影响及需求审查方法 #### 1. 引言 代码审查是开发高质量软件的有效手段，但由于技术专家短缺和审查时间不足等实际限制，对所有软件组件进行仔细审查存在困难，这可能导致发布有缺陷的软件。为降低风险，许多软件厂商和组织建议或要求软件工程师在源代码中编写有用的注释。注释语句有助于提高源代码的可理解性，促进程序员自行进行潜在的代码审查，因此带有适当注释的源代码有望在软件维护阶段更加可靠和稳定。然而，大多数关于软件可维护性的实证研究使用的是设计指标和/或代码（可执行代码）指标，注释语句在测量前被删除或在分析过程中被忽略。本文将通过实证研究，探讨注释语句对开源软件开发中源代码维护的影响，特别是代码稳定性的影响。 #### 2. 注释语句指标 在实证研究中，我们关注源代码中注释语句的两个不同方面：注释密度和频率。以下是用于表示注释密度和频率的指标定义。 ##### 2.1 注释密度 - **COML（行计数中的注释密度）**： - 定义：$COML = \frac{包含注释语句的行数}{总行数}$，其中排除以下特殊注释语句： - 代码外的注释 - 版权描述 - 特定于应用程序的配置，例如Eclipse中的“$NON - NLS” - 可以使用现有工具（如RSM）进行测量。 - **COMC（字符计数中的注释密度）**： - 定义：$COMC = \frac{注释语句中包含的字符数}{总字符数}$，其中包含空白字符，特殊注释语句的排除与COML相同。 - 源代码中写入的注释越多，COML和COMC的值就越高。 ##### 2.2 注释频率 - **COMF（注释描述频率）**： - 在源代码中，语句分为“注释”状态和“其他”（通常是可执行代码）状态。考虑从代码头部到尾部的状态转换（注释状态→其他状态和其他状态→注释状态）。 - 定义：$COMF = \frac{“注释”和“其他”状态之间的转换次数}{总行数}$ - 转换次数代表注释描述的频率，代码中注释描述越频繁，COMF的值就越高。例如： ```java BufferedReader r = ... ; // reader int x = 1; // line number String a = null; // one - line content while ( (a = r.readLine()) != null ){ // print line number and content System.out.println(x + " : " + a); x++; // incrementing line number } ``` 该代码片段的COMF计算中，状态转换次数较多。而下面的代码片段： ```java BufferedReader reader = ... ; // print line content with line number int number = 1; String line = null; while ( (line = reader.readLine()) != null ){ System.out.println(number + " : " + line); number++; } ``` 其COMF相对较低。 #### 3. 实证研究 ##### 3.1 对变更率的影响 我们以开源软件Eclipse为实验对象，收集了4521个源代码及其版本升级数据，涵盖“2.0 → 2.1”、“3.0 → 3.1”和“3.1 → 3.2”版本升级，代码限于中大型规模（LOC ≥ 67），升级数据限于纠正性维护活动。 - 测量升级前代码的COML、COMC和COMF，并计算每次升级的变更率δ（$δ = \frac{变更的LOC}{LOC}$）。 - 研究发现，随着COML的增加，δ呈下降趋势，Wilcoxon检验表明这种下降趋势具有统计学意义。COMC也呈现类似趋势。 - 对于注释密度相对较高（COML > 0.4）的源代码，随着COMF的增加，δ缓慢上升，Wilcoxon检验表明这种上升趋势具有统计学意义。 这表明，注释密度高的源代码在升级时变更较小，更稳定；而频繁描述注释的代码可能稳定性较差。 ##### 3.2 对变更倾向的影响 考虑两组代码： - 集合A：从Ver.2.0到Ver.3.2从未更改过的代码。 - 集合B：发布后不久就