https://repositorio.ufba.br/handle/ri/34683
Tipo: | Tese |
Título: | Design-sensitive metric thresholds based on design roles |
Título(s) alternativo(s): | Limites de métricas sensíveis ao design com base nas funções de design |
Autor(es): | Dósea, Marcos Barbosa Sant`Anna, Cláudio Nogueira |
Autor(es): | Dósea, Marcos Barbosa |
Primeiro Orientador: | Sant'Anna, Cláudio Nogueira |
metadata.dc.contributor.referee1: | Mendonça Neto, Manoel Gomes de |
metadata.dc.contributor.referee2: | Chavez , Christina von Flach Garcia |
metadata.dc.contributor.referee3: | Maia, Marcelo de Almeida |
metadata.dc.contributor.referee4: | Aniche, Maurício Finavaro |
Resumo: | State-of-the-art techniques and Automated Static Analysis Tools (ASATs) for identifying code smells rely on metric-based assessment. However, most of these techniques have low accuracy. One possible reason is that source code elements, such as methods implemented according to different design decisions, are assessed through the same generic threshold for each metric. Other possible reason is that these metric thresholds are usually derived from classes driven by different design decisions. Using generic metric thresholds that do not consider the design context of each evaluated class can generate many false positives and false negatives for software developers. Our goal is to propose design-sensitive techniques to derive contextual metric thresholds. Our primary hypothesis is that using the design role played by each system class to define this context may point out more relevant code smells to software developers. We conducted some empirical studies to define the proposed techniques. Firstly, we performed a large-scale survey that showed that practitioners recognize difficulties in fitting ASATs into the software development process. They also claim that there is no routine for application. One possible reason practitioners recognize that most of these tools use a single metric threshold, which might not be adequate to evaluate all system classes. Secondly, we conducted an empirical study to investigate whether fine-grained design decisions also influence the distribution of software metrics and, therefore, should be considered to derive metric thresholds. Our findings show that the distribution of metrics is sensitive to the following design decisions: (i) design role of the class (ii) used libraries, (iii) coding style, (iv) exception handling, and (v) logging and debugging code mechanisms. We used these findings to propose two new techniques to derive design-sensitive metric thresholds using the class design role as context. Then, we carried out two large-scale empirical studies to evaluate them. The first study showed that our proposed techniques improved precision according to developers' perceptions. Since it is impossible and tiring to perform a complete source code quality assessment with developers, we conducted a second study mining the evolution of software projects from popular architectural domains. We found that our techniques improved recall to point out methods effectively refactored during software evolution. |
Abstract: | Técnicas de última geração e ferramentas automáticas de análise estática (ASATs) para identificar cheiros de código dependem de avaliação baseada em métricas. No entanto, a maioria dessas técnicas tem baixa precisão. Uma possível razão é que os elementos do código-fonte, como métodos implementados de acordo com diferentes decisões de design, são avaliados pelo mesmo limite genérico para cada métrica. Outra razão possível é que esses limites de métrica geralmente são derivados de classes orientadas por diferentes decisões de projeto. O uso de limites de métricas genéricas que não consideram o contexto de design de cada classe avaliada pode gerar muitos falsos positivos e falsos negativos para desenvolvedores de software. Nosso objetivo é propor técnicas sensíveis ao design para derivar limites de métricas contextuais. Nossa hipótese principal é que usar o papel de design desempenhado por cada classe de sistema para definir esse contexto pode apontar cheiros de código mais relevantes para desenvolvedores de software. Realizamos alguns estudos empíricos para definir as técnicas propostas. Primeiramente, realizamos uma pesquisa em larga escala que mostrou que os profissionais reconhecem dificuldades em encaixar ASATs no processo de desenvolvimento de software. Afirmam também que não há rotina para aplicação. Uma possível razão pela qual os profissionais reconhecem que a maioria dessas ferramentas usa um único limite de métrica, que pode não ser adequado para avaliar todas as classes do sistema. Em segundo lugar, realizamos um estudo empírico para investigar se as decisões de projeto refinadas também influenciam a distribuição de métricas de software e, portanto, devem ser consideradas para derivar limites de métricas. Nossas descobertas mostram que a distribuição de métricas é sensível às seguintes decisões de design: (i) função de design da classe (ii) bibliotecas usadas, (iii) estilo de codificação, (iv) tratamento de exceção e (v) código de registro e depuração mecanismos. Usamos essas descobertas para propor duas novas técnicas para derivar limites de métricas sensíveis ao design usando a função de design de classe como contexto. Em seguida, realizamos dois estudos empíricos de grande escala para avaliá-los. O primeiro estudo mostrou que nossas técnicas propostas melhoraram a precisão de acordo com as percepções dos desenvolvedores. Como é impossível e cansativo realizar uma avaliação completa da qualidade do código-fonte com os desenvolvedores, realizamos um segundo estudo minerando a evolução de projetos de software de domínios arquiteturais populares. Descobrimos que nossas técnicas melhoraram o recall para apontar métodos efetivamente refatorados durante a evolução do software. |
Palavras-chave: | Software design Metric thresholds Design decisions Design role Class design role Code analysis Static analysis tools Software quality Empirical studies Design de software Limites de métrica Decisões de design Função de design Função de design de classe Análise de código Ferramentas de análise estática Qualidade do software Estudos empíricos |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO::ENGENHARIA DE SOFTWARE |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editora / Evento / Instituição: | Universidade Federal da Bahia |
Sigla da Instituição: | UFBA |
metadata.dc.publisher.department: | Instituto de Matemática |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação (PGCOMP) |
Citação: | DÓSEA, Marcos Barbosa. Design-sensitive metric thresholds based on design roles. 2021. 155 f. Tese (Doutorado) - Curso de Ciência da Computação, Instituto de Computação, Universidade Federal da Bahia, Salvador, Bahia, 2021. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | https://repositorio.ufba.br/handle/ri/34683 |
Data do documento: | 16-Ago-2021 |
Aparece nas coleções: | Tese (PGCOMP) |
Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
---|---|---|---|---|
PGCOMP-2021-Tese_Doutorado-Marcos_Barbosa_Dosea.pdf | 2,37 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.