전 포스팅 중 PMD에 대해 간략히 설명했었다.
이번 포스팅에서는 좀 더 나아가 PMD의 Dataflow Anomaly Analysis에 대해서 다뤄보려한다.
1. Dataflow Anomaly Analysis
1) Dataflow Anomaly Analysis 란?
Dataflow Anomaly Analysis, 한국어로 번역하면 ‘데이터 흐름 이상 분석’이란 무엇인가?
PMD에서 정의하는 Dataflow Anomaly Analysis의 정의는 다음과 같다.
어떠한 데이터에 정의 되어있는 변수의 흐름을 쫓아가면서 변수의 잘못된 정의나 참조를 분석
→ 이로부터 다양한 문제(결함) 발견
간단히 말해서 변수의 흐름을 쫓으면서 변수가 잘못 정의 되지는 않았는지, 쓸데없는 정의가 존재하지는 않는지 등을 분석하고, 이로부터 결함을 발견하는 분석 방법이다.
2) data의 세 가지 상태
이러한 변수들은 각각 세 가지 상태를 가지는데, 그 종류는 아래와 같다.
Defined (D) : 변수 x에 값이 할당 되면 변수 x가 defined 되었다고 한다.
ex) x = 5;Undefined (U) : 변수 x의 값이 삭제될 때 변수 x가 undefined 되었다고 한다.
ex) method의 지역 변수가 method가 종료되고 사라질 때Referenced (R) : 변수 x가 y의 값 혹은 조건문 등에 참조 될 때 referenced 되었다고 한다.
ex) y = x + 1; or if(x == 1)
2. Anomaly
PMD에서 변수의 흐름을 쫓으면서 분석을 할 때 각 변수(data)의 세 가지 상태 D, U, R에 대해 알아보았는데,
이제 이 세가지 상태로 나타낸 Anomaly의 종류에 무엇이 있는지를 알아보자.
1) Anomaly 종류
Anomaly의 종류에는 UR, DU, DD Anomaly 세 종류가 있다.
이 세 종류를 자세히 설명하기 전에, Anomaly의 개념이 조금 생소하실 수 있는 분을 위해 조금의 이해를 돕고자 살짝 언급하고 넘어가려한다.
Anomaly는 한국어로 번역하면 ‘이상’, ‘변칙’이라는 뜻을 가지는데, 여기에서 Anomaly는 단순히 ‘결함’으로 이해하면 좀 더 직관적이고 쉽게 다가오리라 생각한다.
UR-Anomaly : UR이면 Undefined, Referenced이다.
이것만 보고 직관적으로 ‘UR-Anomaly가 뭐겠다!’하고 다가오시는 분들도 있으리라 생각한다.
UR-Anomaly(Undefined, Referenced-Anomaly)는 값이 존재하지 않는 변수를 참조했을 때 발생한다.
한 가지 상황을 예로 들어보면, y에 (x + 1)라는 값을 할당했는데 이전에 x에 값이 할당되어있지 않으면 이것은 잘못된 코드가 되고 PMD 이것을 UR-Anomaly로 판단하는 것이다.DU-Anomaly : DU면 Defined, Undefined이다.
이전의 설명을 보고난 후이기 때문에 더 쉽게 이해할 수 있을거라 생각한다.
DU-Anomaly(Defined, Undefined-Anomaly)는 변수를 사용하지 않고 바로 삭제할 때 발생한다.
예를 들면, 어떤 method에 지역 변수 x에 5라는 값을 할당하고 이 값을 사용하지 않고 method가 끝나버린 경우이다. 이러한 경우에 사용되지 않은 변수가 생성된 것이기 때문에 PMD는 이것을 DU-Anomaly로 판단한다.DD-Anomaly : DD면 Defined, Defined.
더 이상의 설명이 필요 없을거라 생각하지만, 설명해보자.
DD-Anomaly(Defined, Defined-Anomaly)는 변수에 값이 할당되고 다시 할당된 경우에 발생한다.
예를 들dj, x에 5라는 값을 할당하고 여기에 다시 바로 6이라는 값을 할당하면 5라는 값은 사용되지 않기 때문에 PMD에서는 이것을 결함으로 판단하고 DD-Anomaly로 구분한다.
2) Anomaly Example
이번 포스팅에서는 Data Flow Anomaly Analysis가 무엇인지에 대해 공부해 보았다.
여기에서 마무리하기에는 조금 아쉽기 때문에, 간단한 예시를 보고 한 번 연습을 해보자.
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void MinMax(int min, int max) {
int help;
if (min > max) {
max = help;
max = min;
help = min;
}
return;
}
위의 자바 코드의 흐름을 처음부터 쭉 따라가보자.
위 코드에서는 min, max, help 이렇게 세 개의 변수가 존재한다.
처음 MinMax method를 시작하기 전에는 min, max, help 모두 Undefined 상태일 것이다.
그리고 method가 시작하면 parameter에 들어온 값이 생성되면서 min, max가 Defined 될 것이다.
그 다음 if문으로 가면 min과 max가 Referenced되고, if문 안에 들어갈 경우 max는 Defined, help는 Referenced가 될 것이다. 이런식으로 끝까지 쭉 가다보면 아래와 같이 흐름이 변할 것이다.
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// min, max, help => Undefined
void MinMax(int min, int max) { // min, max => Defined
int help;
if (min > max) { // min, max => Referenced
max = help; // max => Defined, help => Referenced
max = min; // max => Defined, min => Referenced
help = min; // help => Defined, min => Referenced
}
return;
}
// min, max, help => Undefined
이것을 표로 보기 좋게 나타내보면 아래와 같이 나타낼 수 있다.
| Variable\Path | start | in | n1 | n2 | n3 | n4 | out | finish |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| min | u | d | r | r | r | r | u | |
| max | u | d | r | d | d | r | u | |
| help | u | r | d | u |
위 표와 같이 나타내면 변수별 상태가 한 눈에 들어오기 때문에 변수 별로 어떤 Anomaly에 걸리는지 바로 확인할 수 있다. 그래서 확인해 보면, min변수와 help변수는 UR, DU, DD Anomaly 모두 해당 되지 않음을 알 수 있고, max 변수는 DD-Anomaly에 걸리는 것을 확인 할 수 있다.
자, 이렇게해서 간단한 예시까지 살펴봄으로써 우리는 PMD의 Data Flow Anomaly에 대해 완전히 이해하게 되었다. 사실 예제는 loop가 없는 간단한 예제였기 때문에 우리가 쉽게 생각할 수 있었지만 loop가 들어가게 되면 훨씬 복잡해지고 어려워진다. 혹시나 더 복잡하고 어려운 예제로 공부하고 싶은신 분이 있다면, 아래 Reference를 참고해서 공부해 나가길 바란다.