Progettazione ed implementazione di un plug-in per la piattaforma Eclipse IDE che consente il supporto all'Extract Class Refactoring.

1. UNIVERSITÀ DEGLI
STUDI DEL MOLISE
FACOLTÀ DI SCIENZE MM.FF.NN
CORSO DI LAUREA IN INFORMATICA
Tesi di Laurea
in
Ingegneria del Software
“UN PLUG-IN ECLIPSE PER IL SUPPORTO
ALL’EXTRACT CLASS REFACTORING”
RELATORE: CANDIDATO:
Chiar.mo Prof. Fabio PALOMBA
Rocco OLIVETO Matricola: 134553
Anno Accademico
2010/2011

2. 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 Class
refactoring...
Sommario

3. Background
L’INGEGNERIA DEL
SOFTWARE

4. 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...

5. Alcuni miti del cliente
Fal
s
Un’affermazione generica degli scopi è sufficiente per
cominciare a scrivere programmi...
o
I mutamenti nei requisiti di un progetto si gestiscono
facilmente grazie alla flessibilità del software...

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

7. - 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...

8. - 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....

9. - 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...

10. - 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...
...e con la giusta qualità...

11. Il ciclo di sviluppo
indica tutte le attività
da seguire per arrivare
alla consegna del
prodotto al cliente...
Ciclo di sviluppo ≠ Ciclo di vita

12. ...Il ciclo di vita
comprende la fase di
manutenzione...
Ciclo di sviluppo ≠ Ciclo di vita

13. ...Il ciclo di vita
comprende la fase di
manutenzione...
Ciclo di sviluppo ≠ Ciclo di vita

14. Cambiamento continuo...
“Un sistema usato in ambienti reali
necessariamente DEVE cambiare o
diventare progressivamente meno utile in
quell’ambiente”
Lehman’s Laws

15. Entropia crescente...
“Quando un sistema cambia, la sua
struttura tende a diventare più complessa.
Risorse extra devono essere utilizzate per
preservare e semplificare la struttura”
Lehman’s Laws

16. altri fattori tecnici influenzano le difficoltà
Manutenzione del software

17. altri fattori tecnici influenzano le difficoltà
software non
progettato per
mo difiche future
Manutenzione del software

18. altri fattori tecnici influenzano le difficoltà
software non mancanza di
progettato per docu mentazione
mo difiche future
Manutenzione del software

19. altri fattori tecnici influenzano le difficoltà
software non mancanza di
progettato per docu mentazione
mo difiche future
SOFTWARE DI BASSA
QUALITÀ
Manutenzione del software

20. Background
QUALITÀ DEL CODICE
E ANTIPATTERN

21. “Una soluzione progettuale
generale ad un problema
ricorrente”
- Non è un componente software
riusabile...
- Un modello da applicare per
risolvere un problema...
Design Patterns

22. Come un sistema Come un sistema può
dovrebbe essere diventare
Antipattern

23. Come un sistema Come un sistema può
dovrebbe essere diventare
Si può monitorare la qualità di un sistema?
Si può migliorare la qualità di un sistema?
Antipattern

24. “Il grado di interdipendenza
tra gli oggetti all’interno di
una singola classe”
Coesione

25. “Il grado di interdipendenza
tra gli oggetti all’interno di
una singola classe”
Alta coesione è desiderabile
Coesione

26. “Il grado di interdipendenza
tra due classi”
Accoppiamento

27. “Il grado di interdipendenza
tra due classi”
Basso accoppiamento è desiderabile
Accoppiamento

28. Come un sistema Come un sistema può
dovrebbe essere diventare
Si può migliorare la qualità di un sistema?
Antipattern

29. Come un sistema Come un sistema può
dovrebbe essere diventare
Si può monitorare la qualità di un sistema?
Si può migliorare la qualità di un sistema?
Antipattern

30. Refactoring?
Apportare modifiche per semplificare la
struttura del sistema
Obiettivo
Mantenere il comportamento del sistema
inalterato
Migliorare i requisiti non funzionali

31. Come un sistema Come un sistema può
dovrebbe essere diventare
Si può monitorare la qualità di un sistema?
Antipattern

32. Come un sistema Come un sistema può
dovrebbe essere diventare
Si può monitorare la qualità di un sistema?
Si può migliorare la qualità di un sistema?
Antipattern

33. Background
L’ANTIPATTERN BLOB E
L’EXTRACT CLASS
REFACTORING

34. Object-Oriented
programming è
Responsability-based...
Object-Oriented Programming

35. Class
Class
Class
Class Spesso i programmatori
aggiungono responsabilità non
Class corrette ad una classe...
Class
...facendola diventare troppo
Class complessa e
con bassa coesione...

37. BLO
B

38. Dividere la classe avente troppe
responsabilità in più classi
Class C Class C1 Class C2
Input Output
BLO
B
Coesione = 0.2 Coesione = 0.5 Coesione = 0.4
Extract Class Refactoring

39. In che modo?
Class C Class C1 Class C2
Input Output
BLO
B
Coesione = 0.2 Coesione = 0.5 Coesione = 0.4
Extract Class Refactoring

40. Fokaefs et al. Bavota et al. Bavota et al.
ICSM 2009 JSS 2011 ASE 2010
clustering graph theory graph theory
Stato dell’arte

41. Nes
sun
too
l disp
onib
ile
Fokaefs et al. Bavota et al. Bavota et al.
ICSM 2009 JSS 2011 ASE 2010
clustering graph theory graph theory
Stato dell’arte

42. NES
SUN
MET
ODO
DI ID
ENT
IFIC
AZIO
NE D
I BL
OB
Fokaefs et al. Bavota et al. Bavota et al.
ICSM 2009 JSS 2011 ASE 2010
clustering graph theory graph theory
Stato dell’arte

43. NES
SUN
MET
ODO
DI ID
ENT
IFIC
AZIO
NE D
I BL
OB
Fokaefs et al. Bavota et al. Bavota et al.
ICSM 2009 JSS 2011 ASE 2010
clustering graph theory graph theory
Stato dell’arte

44. Il progetto A.R.I.ES.

45. Bavota et al.
ASE 2010

46. Chiusura transitiva della matrice
method-by-method
Bavota et al.
ASE 2010

47. Chiusura transitiva della matrice
method-by-method
Output: Catene di metodi
fortemente correlate
Bavota et al.
ASE 2010

48. Passo 1: Calcolo della somiglianza strutturale
m1 m2 m3
m1 ci,j
m2
m3 VCM:
Variable-based Cohesion
between Methods
Costruzione della matrice Method-by-Method (1)

49. Passo 2: Calcolo della somiglianza strutturale
m1 m2 m3
m1 ci,j
m2
m3 CCM:
Call-based Cohesion
between Methods
Costruzione della matrice Method-by-Method (2)

50. Passo 3: Calcolo della somiglianza semantica
m1 m2 m3
m1 ci,j
m2
m3 CSM:
Conceptual Similarity
between Methods
Costruzione della matrice Method-by-Method (3)

51. Passo 4: La matrice Method-by-Method
m1 m2 m3
m1
wvcm* m2 VCM
m3
m1 m2 m3
m1 m2 m3
m1 m1
ci,j wccm* m2 CCM
m2 m3
m3
m1 m2 m3
m1
wcsm* m2 CSM
m3
*

52. Passo 5: Filtraggio della matrice e chiusura transitiva
m1 m2 m3
m1 0,3 0,6
minCoupling = 0,4
m2 0,3 0,8
m3 0,6 0,8
Filtraggio della matrice Method-by-Method

53. Passo 5: Filtraggio della matrice e chiusura transitiva
m1 m2 m3
m1 0,3 0,6
minCoupling = 0,4
m2 0,3 0,8
m3 0,6 0,8
Filtraggio della matrice Method-by-Method

54. Passo 5: Filtraggio della matrice e chiusura transitiva
m1 m2 m3
m1 0,3 0,6
minCoupling = 0,4
m2 0,3 0,8
m3 0,6 0,8
Filtraggio della matrice Method-by-Method

55. Passo 5: Filtraggio della matrice e chiusura transitiva
m1 m2 m3
m1 0 0,6
minCoupling = 0,4
m2 0 0,8
m3 0,6 0,8
Filtraggio della matrice Method-by-Method

56. Passo 6: Fusione delle trivial-chains
method-by-method matrix
Method-by-method Relationships before Filtering
after transitive closure
Method-by-method Relationships after Filtering proposed refactoring
Proposed Refactoring
Candidate Chain C1
Candidate Class C1
0.7 DU
Candidate Chain C2
UT 0.6
0.7 DU IU DU UU EU CU
0.7 0.6 IU UU UT
0.7
0.6
0.7 0.6
IU 0.7 UU 0.7
0.7 0.1
0.6
0.6 0.6
IT DT
0.6
IT DT Candidate Class C2
0.1
EU 0.6
0.2 0.1 0.3 0.3
EU 0.6
CU 0.3 0.3 IT DT UT CT
CT
CT
CU
Trivial Chain T1

57. Automated Refactoring in Eclipse

58. Automated Refactoring in Eclipse

59. Identificazione automatica di
Blob
Automated Refactoring in Eclipse

60. Identificazione automatica di
Blob
Analisi dei Blob
Automated Refactoring in Eclipse

61. Identificazione automatica di
Blob
Analisi dei Blob
Extract Class Refactoring
Automated Refactoring in Eclipse

62. Identificazione automatica di
Blob
Analisi dei Blob
Extract Class Refactoring
Automated Refactoring in Eclipse

63. Passo 1: Calcolo delle metriche a livello di progetto
LCOM: Lack of Cohesion in Methods
C3: Conceptual Cohesion of Classes
MPC: Message Passing Coupling
Check Quality

64. Lack of Cohesion in Methods
- Ii insieme delle variabili d’istanza

65. Conceptual Cohesion of Classes
Definita
Message Passing Coupling
Data la classe C,

66. Passo 2: Estrazione degli outliers
Check Quality

67. Passo 2: Estrazione degli outliers
Una classe è outlier se non è
in linea con la qualità media
del sistema
Check Quality

68. Passo 2: Estrazione degli outliers
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

69. A.R.I.ES. Check Quality
Check Quality

70. Identificazione automatica di
Blob
Analisi dei Blob
Extract Class Refactoring
Automated Refactoring in Eclipse

71. Identificazione automatica di
Blob
Analisi dei Blob
Extract Class Refactoring
Automated Refactoring in Eclipse

72. Passo 3: Analisi della classe identificata
Topic Map
Analyzer

73. Passo 3: Analisi della classe identificata
Topic Map Rappresentazione degli
argomenti della classe
Analyzer

74. Passo 3: Analisi della classe identificata
Topic Map Rappresentazione degli
argomenti della classe
L’ideale sarebbe avere classi
che gestiscono un singolo
argomento
Analyzer

75. A.R.I.ES. Analyzer
Analyzer

76. Identificazione automatica di
Blob
Analisi dei Blob
Extract Class Refactoring
Automated Refactoring in Eclipse

77. Identificazione automatica di
Blob
Analisi dei Blob
Extract Class Refactoring
Automated Refactoring in Eclipse

78. A.R.I.ES. Extract Class Refactoring
Extract Class Refactoring

79. A.R.I.ES. Extract Class Refactoring
Proposte ottenute
dall’algoritmo di estrazione
basato su grafi
Extract Class Refactoring

80. A.R.I.ES. Extract Class Refactoring
Proposte ottenute
dall’algoritmo di estrazione
basato su grafi
Personalizzazione della
proposta
Extract Class Refactoring

81. A.R.I.ES. Extract Class Refactoring
Extract Class Refactoring

82. A.R.I.ES. Extract Class Refactoring
Preview della qualità raggiunta
con l’estrazione
Extract Class Refactoring

83. sviluppi futuri
conclusioni

84. Bavota et al.
ASE 2010
Conclusioni

85. Nessun tool che
implementa il metodo
Bavota et al.
ASE 2010
Conclusioni

86. Nessun tool che
implementa il metodo
Nessun metodo di
identificazione di Blob
Bavota et al.
ASE 2010
Conclusioni

87. Bavota et al. Palomba et al.
ASE 2010 ICSE 2012 (in revision)
Conclusioni

88. Class C1 Class C2
Move Method Refactoring
methodA()
...
methodM()
methodN() ...
Package P2 Package P1
Move Class Refactoring classA()
classW()
... ...
classM() classN()
Sviluppi futuri

89. Class C1 Class C2
Move Method Refactoring
methodA()
...
methodM()
methodN() ...
Package P2 Package P1
Move Class Refactoring classA()
classW()
... ...
classM() classN()
Sviluppi futuri

90. Class C1 Class C2
Move Method Refactoring
methodA()
...
methodM()
methodN() ...
Package P2 Package P1
Move Class Refactoring classA()
classW()
... ...
classM() classN()
Sviluppi futuri

91. Class C1 Class C2
Move Method Refactoring
methodA()
...
methodM()
methodN() ...
Package P2 Package P1
Move Class Refactoring classA()
classW()
... ...
classM() classN()
Sviluppi futuri

92. Grazie!
Questions and/or
comments
Fabio Palomba
134553
fabio.palomba.89@gmail.com