形式化方法是提高并发系统的安全性与可靠性的重要手段。模型检测是一种对有限状态并行系统进行形式化验证的方法,并已初步应用于各种软件的安全性和可靠性验证中。软件模型检测过程中最大的问题,是如何缓解状态空间爆炸问题。JPF(Java Pathfinder)是一种精确的Java字节码状态模型检测工具。JPF为Java程序的模型检测提供了很好的实现方法,对并行程序中存在的死锁和数据竞争等问题,以及未处理异常等与Java运行时相关的程序漏洞,JPF都可以有效地进行模型检测。JPF工作在Java虚拟机之上,通过VM来对系统状态进行搜索和管理,使用启发式选择生成器来构建系统的状态转移。JPF提供了SearchListener和VMListener、MJI、字节码工厂及报告系统等丰富的扩展方式。针对Java程序本身的特点,JPF提供了一系列限制状态空间爆炸的可行性方案,包括偏序规约、对称规约、谓词抽象等。本文基于JPF提出了一种软件模型检测工具的通用设计策略,包括状态管理、搜索策略和环境模拟等;实现了基于Eclipse的Java模型检测平台,使得程序员可以在编写代码的同时实时检测自己的代码;扩展了JPF的错误轨迹输出方式,在只关注系统漏洞位置的情况下,可以通过忽略系统反例细节的方式来加速程序的模型检测过程。通过多个实例验证,表明了本文提出的软件模型检测工具设计策略的有效性和基于Eclipse的Java模型检测平台的可靠性。JPF对提高Java程序软件的安全性、保证软件质量和发掘软件中的漏洞发挥着重大作用,有着广阔的发展前景,需要进一步的深入研究。