Un plug-in Eclipse per il supporto all'Extract Class Refactoring

“UN PLUG-IN ECLIPSE PER IL SUPPORTO ALL’EXTRACT CLASS REFACTORING”

RELATORE: Chiar.mo Prof. Rocco OLIVETO

CANDIDATO:Fabio PALOMBAMatricola: 134553

Anno Accademico 2010/2011

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DEL MOLISE

FACOLTÀ DI SCIENZE MM.FF.NN CORSO DI LAUREA IN INFORMATICA

Tesi di Laurea in

Ingegneria del Software

Sommario

Background- L’Ingegneria del Software...- Qualità del codice e Antipattern...- L’Antipattern Blob e l’Extract Class Refactoring...

Il progetto A.R.I.ES.Automated Refactoring in Eclipse

Un approccio basato su grafi per l’Extract Classrefactoring...

L’INGEGNERIA DELSOFTWARE

Background

Un’affermazione generica degli scopi è sufficiente per cominciare a scrivere programmi...

I mutamenti nei requisiti di un progetto si gestiscono

facilmente grazie alla flessibilità del software...

Alcuni miti del cliente

Un’affermazione generica degli scopi è sufficiente per cominciare a scrivere programmi...

I mutamenti nei requisiti di un progetto si gestiscono

facilmente grazie alla flessibilità del software...

Falso

Alcuni miti del cliente

- L’Ingegneria del Software è la branca dell’Informatica che si occupa di definire metodi a supporto dello sviluppo del software per garantire


il giusto prodotto...



...al giusto costo....




...nei tempi giusti...




...nei tempi giusti...

...e con la giusta qualità...

Il ciclo di sviluppo indica tutte le attività

da seguire per arrivare alla consegna del

prodotto al cliente...

Ciclo di sviluppo ≠ Ciclo di vita

Ciclo di sviluppo ≠ Ciclo di vita

...Il ciclo di vita comprende la fase di

manutenzione...

Lehman’s Laws

“Un sistema usato in ambienti reali necessariamente DEVE cambiare o

diventare progressivamente meno utile in quell’ambiente”

Cambiamento continuo...

Lehman’s Laws

“Quando un sistema cambia, la sua struttura tende a diventare più complessa. Risorse extra devono essere utilizzate per preservare e semplificare la struttura”

Entropia crescente...

Manutenzione del software

altri fattori tecnici influenzano le difficoltà

software non progettato per modifiche future




mancanza di documentazione




mancanza di documentazione



SOFTWARE DI BASSA QUALITÀ

Background

QUALITÀ DEL CODICEE ANTIPATTERN

Design Patterns

“Una soluzione progettuale generale ad un problema

ricorrente”

- Un modello da applicare per risolvere un problema...

- Non è un componente software riusabile...

Antipattern

Come un sistema dovrebbe essere

Come un sistema può diventare

Antipattern



Si può monitorare la qualità di un sistema?

Si può migliorare la qualità di un sistema?

Coesione

“Il grado di interdipendenzatra gli oggetti all’interno di

una singola classe”

Coesione

“Il grado di interdipendenzatra gli oggetti all’interno di

una singola classe”

Alta coesione è desiderabile

“Il grado di interdipendenzatra due classi”

Accoppiamento

“Il grado di interdipendenzatra due classi”

Accoppiamento

Basso accoppiamento è desiderabile

Antipattern




Refactoring?

Migliorare i requisiti non funzionali

Obiettivo

Apportare modifiche per semplificare la struttura del sistema

Mantenere il comportamento del sistema inalterato

Antipattern




L’ANTIPATTERN BLOB E L’EXTRACT CLASS

REFACTORING

Background

Object-Oriented Programming

Object-Oriented programming è

Responsability-based...

Class

Class

Class

ClassClassClassClass

Spesso i programmatoriaggiungono responsabilità non

corrette ad una classe...

...facendola diventare troppo complessa e

con bassa coesione...

Dividere la classe avente troppe responsabilità in più classi

Input

Coesione = 0.2

BLOBOutput

Coesione = 0.5 Coesione = 0.4

Class C Class C1 Class C2

Extract Class Refactoring

In che modo?

Input

Coesione = 0.2

Output

Coesione = 0.5 Coesione = 0.4

Class C Class C1 Class C2

BLOB


Bavota et al.JSS 2011

Bavota et al.ASE 2010

graph theory

Fokaefs et al.ICSM 2009clustering graph theory

Stato dell’arte



graph theory


Stato dell’arte

Nessun tool disponibile



graph theory


Stato dell’arte

NESSUN METODO DI IDENTIFICAZIONE DI BLOB

Il progetto A.R.I.ES.


Chiusura transitiva della matrice method-by-method


Chiusura transitiva della matrice method-by-method

Output: Catene di metodi fortemente correlate

m1 m2 m3

m1

m2

m3

Costruzione della matrice Method-by-Method (1)

Passo 1: Calcolo della somiglianza strutturale

VCM: Variable-based Cohesion

between Methods

ci,j

m1 m2 m3

m1

m2

m3


Passo 2: Calcolo della somiglianza strutturale

CCM: Call-based Cohesionbetween Methods

m1 m2 m3

m1

m2

m3

ci,j

m1 m2 m3

m1

m2

m3


Passo 3: Calcolo della somiglianza semantica

m1 m2 m3

m1

m2

m3

m1 m2 m3

m1

m2

m3

ci,j

m1 m2 m3

m1

m2

m3 CSM: Conceptual Similarity

between Methods

ci,j

m1 m2 m3

m1

m2

m3

m1 m2 m3

m1

m2

m3

m1 m2 m3

m1

m2

m3

m1 m2 m3

m1

m2

m3

wvcm

wccm

wcsm

VCM

CCM

CSM

*

Passo 4: La matrice Method-by-Method

*

*

*

m1 m2 m3

m1

m2

m3

Passo 5: Filtraggio della matrice e chiusura transitiva

0,3 0,6

0,80,3

0,6 0,8

minCoupling = 0,4

Filtraggio della matrice Method-by-Method

m1 m2 m3

m1

m2

m3

Passo 5: Filtraggio della matrice e chiusura transitiva

0,6

0,8

0,6 0,8

0

Filtraggio della matrice Method-by-Method

minCoupling = 0,4

0

0

DU

UU

CU

IU0.6

0.7

Candidate Chain C1

Candidate Chain C2

Trivial Chain T1

UUIU DU

Candidate Class C1

DTIT UT CT

Candidate Class C2

EU

Method-by-method Relationships before Filtering Method-by-method Relationships after Filtering Proposed Refactoring

0.7

EU

0.7

0.2

IT

0.1

0.60.1

0.6

UT

DT

CT

0.7

0.6

0.3

0.6

0.3

0.1

DU

UU

CU

IU0.6

0.7

0.7

EU

0.7

IT0.6

0.6

UT

DT

CT

0.7

0.6

0.3

0.6

0.3

CU

method-by-method matrix after transitive closure proposed refactoring

Passo 6: Fusione delle trivial-chains

Automated Refactoring in Eclipse


Identificazione automatica di Blob



Analisi dei Blob

Check Quality

Passo 1: Calcolo delle metriche a livello di progetto

LCOM: Lack of Cohesion in Methods

C3: Conceptual Cohesion of Classes

MPC: Message Passing Coupling

Lack of Cohesion in Methods

- Ii insieme delle variabili d’istanza

Conceptual Cohesion of Classes

Definita

Message Passing Coupling

Data la classe C,

Check Quality

Passo 2: Estrazione degli outliers

Check Quality


Una classe è outlier se non è in linea con la qualità media

del sistema

Check Quality


Una classe è outlier se non è in linea con la qualità media

del sistema

Migliorando la qualità degli outliers superiori, migliora la qualità dell’intero sistema

Check Quality

A.R.I.ES. Check Quality



Analisi dei Blob


Passo 3: Analisi della classe identificata

Analyzer

Topic Map


Rappresentazione degli argomenti della classe

Analyzer

Topic Map


Rappresentazione degli argomenti della classe

L’ideale sarebbe avere classi che gestiscono un singolo

argomento

Analyzer

Topic Map

Analyzer

A.R.I.ES. Analyzer



Analisi dei Blob



A.R.I.ES. Extract Class Refactoring



Proposte ottenute dall’algoritmo di estrazione

basato su grafi



Proposte ottenute dall’algoritmo di estrazione

basato su grafi

Personalizzazione della proposta


Preview della qualità raggiunta con l’estrazione


conclusionisviluppi futuri


Conclusioni


Conclusioni

Nessun tool che implementa il metodo

Nessun metodo di identificazione di Blob


Conclusioni

Nessun tool che implementa il metodo


Conclusioni

Palomba et al.ICSE 2012 (in revision)

Sviluppi futuri

Class C1 Class C2

methodA()...methodN()

Package P1Package P2

classA()

...classN()

Move Method Refactoring

Move Class Refactoring

methodM()...

classM()...

classW()

Grazie!

Questions and/orcomments

Fabio Palomba [email protected]

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

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