编程中的静态分析与动态分析.pdf

静态分析和动态分析是软件工程中两种不同的分析技术。在软件

开发过程中，分析技术是非常重要的，因为分析可以帮助我们找到软

件系统中的潜在缺陷和错误。本文将从以下几个方面介绍静态分析和

动态分析的基础知识、应用场景、优缺点以及两者之间的比较。

一、静态分析的基础知识

1.定义

静态分析是指在程序运行前对程序静态进行检查，不直接执行程

序代码，通过检查程序的源代码、中间代码和二进制代码等静态信息

来模拟和预测程序的运行情况，以提前发现程序中可能存在的错误和

缺陷。

2.检查方式

静态分析通常具有以下检查方式：

（1）代码重复性检测

（2）代码规范性检查
3）代码安全性检查

（4）代码复杂性检测

3.工具

静态分析的常用工具有Checkstyle、FindBugs、PMD、Codacy等。

二、动态分析的基础知识

1.定义

动态分析是指在程序运行时检查程序的行为，直接执行程序代码，

通过观察程序的实际执行效果来检测程序的错误和缺陷。

2.检查方式

动态分析通常具有以下检查方式：

（1）性能检测

（2）内存泄漏检测

（3）代码覆盖度检查

（4）接口响应检测
工具

动态分析的常用工具有JProfiler、Fiddler、Wireshark等。

三、静态分析和动态分析的应用场景

1.静态分析的应用场景

静态分析通常应用于以下场景：

（1）代码审查：静态分析可以帮助代码审查人员寻找程序中的缺

陷和错误，提高代码质量和可靠性。

（2）预测程序性能：静态分析可以模拟程序的执行过程，预测程

序的性能瓶颈，提前发现可能存在的问题。

（3）程序维护：静态分析可以帮助软件工程师识别程序中的代码

味道、复杂性、安全性问题等，方便进行程序维护。

2.动态分析的应用场景

动态分析通常应用于以下场景：

（1）性能测试：通过动态分析可以监控程序的实际执行效果，发

现性能问题，优化程序代码。
2）调试：动态分析可以帮助软件开发人员找到程序运行错误的

位置，排除程序缺陷。

（3）安全测试：动态分析可以帮助安全测试人员发现程序中的漏

洞和安全问题。

四、静态分析和动态分析的优缺点

1.静态分析的优缺点

优点：静态分析可以通过分析程序的源代码、中间代码和二进制

代码等静态信息来检测程序的错误和缺陷，避免了程序的运行，节省

了大量的时间和资源，便于密集的梳理和修改程序中潜在的错误问题。

缺点：静态分析的检测精度和覆盖面有限，不能完全模拟程序的

实际运行环境和情况，同时由于程序语句的复杂性和容易受到上下文

环境的影响，因此产生误报率相对较高。

2.动态分析的优缺点

优点：动态分析可以模拟程序的实际执行过程，通过观察程序的

运行情况来检测程序中的错误和缺陷问题，效果更为直观、准确和全

面。
且对于特定的测试场景可能不适用，比如无法检测程序的内存泄漏问

题。

五、静态分析和动态分析的比较

1.检查精度

静态分析的精度较低，因为它无法模拟程序的实际运行情况。相

比之下，动态分析的精度更高，能够直接观察程序的实际运行情况。

2.检查范围

静态分析的检查范围受到程序的代码规模和复杂性的限制。相比

之下，动态分析能够检查程序的整个运行过程，范围更广。

3.检测效率

静态分析的检测效率较高，因为它避免了运行程序的过程，可以

快速发现程序中的问题。相比之下，动态分析的检测效率较低，因为

需要运行程序，需要更多时间和资源。

4.检测成本
间代码，无需运行程序。相比之下，动态分析的检测成本较高，需要

更多的时间和资源来运行程序。

六、结论

静态分析和动态分析是软件工程中两种常用的分析技术。静态分

析适用于代码审查、程序维护和预测程序性能等场景，而动态分析适

用于性能测试、调试和安全测试等场景。两种分析技术各自有利弊，

应根据具体情况灵活选择，以达到最佳的效果和效益。