软件架构智能治理与演化

 软件架构承载着关键设计决策与系统演化脉络。然而，随着需求快速迭代、AI生成代码规模快速膨胀，架构知识日趋分散、腐化难以及时感知，系统健康演进难以持续保障。针对上述挑战，团队面向复杂软件系统的架构治理与持续演化需求，围绕软件架构"如何理解、如何治理、如何应用"等关键问题，开展了覆盖"知识挖掘—架构治理—智能应用"的系统研究。

在知识挖掘方面，团队聚焦从软件仓库中提取代码与架构知识的基础问题，研究单仓、多仓到跨仓的多层次依赖解析与知识挖掘方法。针对软件动态行为难以精准解析的问题，提出了多语言的代码依赖分析框架ENRE，支持C/C++、Python、Java、TS/JS、ArkTS等主流编程语言的代码实体依赖图谱构建[1]；挖掘架构演化与设计决策意图，建立了架构可演进知识库，为上层治理与演化应用提供可计算、可追踪的软件仓库知识基础[2]。

在架构治理方面，团队聚焦架构质量问题的检测与修复，研究架构坏味检测、架构度量与智能化重构方法。针对架构腐化难以量化感知的问题，提出基于架构知识的多维度度量指标，评估架构健康状态；针对模块边界模糊、依赖混乱等典型架构坏味，研究基于依赖分析与变更历史的自动检测方法；针对架构问题修复，进一步研究解耦策略推荐与重构方案生成技术，为架构治理提供从发现问题到修复建议的完整支撑[3]。

在智能应用方面，团队一方面聚焦架构知识赋能智能研发的核心问题，研究以架构知识增强大语言模型与智能体的方法，解决AI缺乏架构感知、生成结果偏离业务既有设计意图的问题，推动AI辅助研发从"通用生成"走向"架构与业务感知" [4]；另一方面，团队聚焦架构知识支撑软件平滑升级与迁移，应用于安卓生态与鸿蒙生态[5,6,7]。

该系列成果可服务于软件仓库知识库构建、架构治理、AI研发效率与质量保障、软件生态协同演化等场景。相关方法有助于提升复杂软件系统的可理解性、可维护性与可演化性，为构建高质量、可持续演进的软件生态提供技术支撑。

代表性论文：

[1] Wuxia Jin, Shuo Xu, Dawei Chen, Jiajun He, Dinghong Zhong, Ming Fan, Hongxu Chen, Huijia Zhang, Ting Liu. PyAnalyzer: An Effective and Practical Approach for Dependency Extraction from Python Code. IEEE International Conference on Software Engineering (ICSE) 2024

[2] Zijun Wang, Wuxia Jin, Jiale Li, Zhanhong Mou, Ting Liu. ChangeWiki: Repository-Level Change Summarization Augmented with Architecture Semantics. IEEE/ACM Automated Software Engineering (ASE) 2026

[3] Jingwen Liu, Wuxia Jin, Junhui Zhou, Qiong Feng, Ming Fan, Haijun Wang, Ting Liu. 3Erefactor: Effective, Efficient and Executable Refactoring Recommendation for Software Architectural Consistency. IEEE Transactions on Software Engineering 2024

[4] Wenting Zhao, Wuxia Jin, Yiran Zhang, Ming Fan, Haijun Wang, Li Li, Yang Liu, Ting Liu. Software Architecture Recovery Augmented With Semantics. IEEE Transactions on Software Engineering 2026

[5] Wuxia Jin, Yitong Dai, Jianguo Zheng, Yu Qu, Ming Fan, Zhenyu Huang, Dezhi Huang, Ting Liu. Dependency Facade: The Coupling and Conflicts between Android Framework and Its Customization. IEEE International Conference on Software Engineering (ICSE) 2023

[6] Wuxia Jin, Jiaowei Shang, Jianguo Zheng, Mengjie Sun, Zhenyu Huang, Ming Fan, Ting Liu. The Design Smells Breaking the Boundary between Android Variants and AOSP. IEEE International Conference on Software Engineering (ICSE) 2025

[7] Wuxia Jin, Mengjie Sun, Junhui Zhou, Jiaowei Shang, Zhenyu Huang, Ting Liu. Software Architecture Matters: Challenges and Opportunities for Android Upgrade Conflicts in Practice. ACM Transactions on Software Engineering and Methodology 2026