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KABA KABA Refactoring di una gerarchia di Refactoring di una gerarchia di
classiclassi
Prof. Cortesi AgostinoProf. Cortesi Agostino
Università Ca’ Foscari – VeneziaFacoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e NaturaliFacoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
Corso di Laurea in Informatica SpecialisticaCorso di Laurea in Informatica Specialistica
Analisi e Verifica dei Programmi
Vettorel Roberta - Zanetti GiorgiaVettorel Roberta - Zanetti Giorgia
Mestre (Venezia), 5 Maggio 2005
Contenuti
IntroduzioneIntroduzione KABA System (CKABA System (Class Analysis by Concept Analysislass Analysis by Concept Analysis))
Extreme Programming: un nuovo metodo di sviluppare softwareExtreme Programming: un nuovo metodo di sviluppare software
RefactoringRefactoring
Snelting/Tip: un algoritmo per il refactoringSnelting/Tip: un algoritmo per il refactoring Concept Analysis e Concept LatticesConcept Analysis e Concept Lattices
Fasi principali e proprietàFasi principali e proprietà
KABA System KABA System Analisi di programmi: statica e dinamicaAnalisi di programmi: statica e dinamica
Editor per il refactoring Editor per il refactoring
Generazione di nuovo byte codeGenerazione di nuovo byte code
Risultati ottenutiRisultati ottenuti
1/37 5 Maggio 20055 Maggio 2005 Vettorel RobertaVettorel Roberta - - Giorgia ZanettiGiorgia Zanetti
Introduzione [1]Presentazione di KABA SystemPresentazione di KABA System
KABA - KlassenAnalyse mit BegriffsAnalyse –
Sistema automatico per il Refactoring di una gerarchia di classi Java
(Java Class Hierarchy) rispetto al reale utilizzo di un insieme di specifici
programmi (Client Programs).
Utilizza per il refactoring l’algoritmo di Snelting/Tip [2000] Applicazione più complessa/potente basata su concept latticesconcept lattices
Costituito da 4 componenti4 componenti: analisi statica, analisi dinamica, editor per il refactoring, tool per la trasformazione del bytecode originario
Vari Client accedono a diversi aspetti della gerarchia di classi
Tutte le classi contengono solo i metodi e campi che necessitano in base allo specifico funzionamento dei client
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Introduzione [2]Extreme Programming (XP)Extreme Programming (XP)
“An “agile” software development methodology characterized by face-to face collaboration between developers and an on-site customer representative, limited documentation of requirements in form of “user stories” and rapid and frequent delivery of small increments of useful functionality.”
Cambiamento di mentalità nello sviluppo del software
Coniato da Kent BeckKent Beck nel 1999 nel 1999 in Daimler Chrysle è un nuovo approccio al problema dello sviluppo del software che:
Affronta in maniera efficace i rapidi cambiamenti dei requisiti Codice è continuamente rivisto Test sono eseguiti in ogni momento Si lavora a stretto contatto con i membri del team e il committente Metodologia AGILE che non sacrifica la QUALITA’ del prodotto
sviluppato e del processo utilizzato
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Introduzione [3]Che cosa richiede effettivamente XP?Che cosa richiede effettivamente XP?
4/37 5 Maggio 20055 Maggio 2005 Vettorel RobertaVettorel Roberta - - Giorgia ZanettiGiorgia Zanetti
Planning gamePlanning game Pianificazione dei rilasci e delle iterazioni dello sviluppo di qualsiasi progetto Software insieme con il cliente. Raccolta ed analisi di User story utili per i test di accettazione.
Rilasci piccoli e progettazione Semplice Sistema va in produzione al massimo pochi mesi prima che sia completamente finito. Progettare in ogni momento per la necessità del presente.
Programmazione in coppiaUna persona scrive il codice e il collega farà lo stesso dal punto di vista strategico.
Introduzione [4]Extreme Programming (XP)Extreme Programming (XP)
TestingPietra miliare su cui è costruito XP. Qualunque caratteristica di un programma per la quale non c’è un test
automatico semplicemente non esiste Scrivere i test ancora prima che la classe sia terminata Utilizzo di framework automatici (es. JUnit)
Refactoring
Proprietà collettiva del codiceNon è un problema grazie all’uso dei test e degli standard di codifica
Integrazione continua Ogni poche ore o verso la fine di ogni giorno di programmazione il sistema
completo deve essere integrato e verificarne il funzionamento
40 ore alla settimana di lavoro e Cliente sul postoNessuno è capace di produrre lavoro di qualità in 60 ore alla settimana e almeno un cliente reale dovrebbe essere permanente disponibile al gruppo di progetto per rispondere a qualunque domanda dei programmatori
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Lasciare il codice esistente nel più semplice stato possibile
Introduzione [5]Refactoring: un po’ di storiaRefactoring: un po’ di storia
Il refactoring è una pratica che permette di migliorare un sistema software
In generale si nota che la cosa più importante in un sistema è il DESIGN
ANALISI: che cosa deve fare il sistemaDESIGN: si occupa di come il sistema deve essere strutturato
Chiari sintomi di cattivo design sono: RIGIDITA’: le varie parti del sistema sono fortemente correlate tra loro FRAGILITA’: effettuare un cambiamento porta alla rottura inattesa di parti
non correlate del sistema IMMOBILITA’: non e' possibile estrarre parti, e' difficile riutilizzarne dei
moduli
Teoricamente le fasi di un processo di sviluppo software (ANALISI, DESIGN, CODIFICA) avvengono in successione.
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Introduzione [6]Refactoring: la qualità del softwareRefactoring: la qualità del software
Obiettivo primario è produrre codice di qualità
Struttura a che serve questa classe? In che relazione è con quest’altra?
Robustezzacodice che non entra in crisi nel momento in cui viene utilizzato in un contesto differente da quello del collaudo
Eleganza stilisticacodice deve essere interpretato non solo dalla macchina ma dalle persone che ci lavorano
L’assenza di vincoli stretti nella programmazione porta ad una flessibilitàflessibilità che permette un accrescimento delle funzionalità del software anche dopo la sua messa in opera
Arrivano nuovi requisiti (“avrei bisogno di….”)Cose a cui non avevate pensatoRitardi nella consegna
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…nella pratica
Si modifica il codice al voloSi modifica il codice al volo
Design decadeDesign decade
Introduzione [7]Il Refactoring come rimedio al caosIl Refactoring come rimedio al caos
“ Refactoring is the process of changing a software system in such a way
that it does not alter the external behavior of the code yet improves its
internal structure. It is a disciplined way to clean up code that minimizes the chances
of introducing bugs.”
"In essence when you refactor you are improving the design of the code
after it has been written."
[M.Fowler,”Refactoring”]
Insieme di tecniche che permette di invertire il processo entropico che domina la vita di un software
Refactoring strutturale è necessario perché si hanno classi troppo generiche (Extract subclass) o troppo specializzate (Collapse Hierarchy).
Questo tipo di Refactoring è la colonna portante del metodo di sviluppo software noto con Lightweight Design o Extreme Programming (XP)
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Algoritmo Snelting/Tip [1]Caratteristiche GeneraliCaratteristiche Generali
Obiettivo: Refactoring di una gerarchia di classi Java rispetto ad un insieme di programmi client che la utilizzano
Proprietà dell’algoritmo
Analisi del reale utilizzo di una gerarchia di classi Algoritmo di refactoring basato sulla Concept AnalisysConcept Analisys Genera una propostaproposta di refactoring in modo automatico (Concept Lattices) Trasformazione PreservaPreserva il comportamento iniziale (semantic-preserving) Trasforma la gerarchia rispetto al reale utilizzo di un insieme dato di client Con numero ristretto di client, specializzaspecializza il codice Presenta un’ottima soluzione per la distribuzione dei membridistribuzione dei membri alle classi IdentificaIdentifica metodi e campi “morti” Presenta due livelli di granularità: Concept Lattice originario e semplificato
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Algoritmo Snelting/Tip [2]Concept Analysis: definizioneConcept Analysis: definizione
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Applicata in psicologia, sociologia, antropologia, medicina, biologia, linguistica, informatica, matematica e ingegneria industriale.
Tecnica matematica per identificare insiemi di oggetti che hanno in comune degli attributi (Concept) organizzandoli in un reticolo di concetti (Concept Lattices)
Fondata da BirkhoffBirkhoff nel 1940 ed arricchita con GanterGanter e WilleWille nel 1982 che la trasformarono in un metodo di data analysis. Applicazioni di software engineering sono:
Configuration managementG. Snelting. Reengineering of configurations based on mathematical concept analysis. [1996]
Debugging G. Ammons, D. Mandelin, R. Bodik, and J. R. Larus. Debugging temporal specifications with concept analysis [2003]
Construction of class hierarchiesG. Snelting and F. Tip. Understanding class hierarchies using concept analysis [2000]
Algoritmo Snelting/Tip [3]Concept Analysis: formalizzazioneConcept Analysis: formalizzazione
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Formal Concept Analysis è formata da: Insieme di oggetti Insieme di attributi Relazione o tabella booleana dove (O,A,T)(O,A,T) si definisce contesto (context)
Per ogni insieme di oggetti si definisce:
Per ogni insieme di attributi si definisce:
Una coppia (O,A) si definisce concept se :
attributi comuni
oggetti comuni
Massimo rettangolo (O,A) nella tabella T
Algoritmo Snelting/Tip [4]Concept Analysis: formalizzazioneConcept Analysis: formalizzazione
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Un concept c1=(O1,A1) è un sub-concept (o è dominato) da un concept c2=(O2,A2) se
Birkhoff ha dimostrato che un insieme di concept forma un reticolo di concetti (concept lattice)
Teorema fondamentale sui concept latticeTeorema fondamentale sui concept lattice [Wille]
Ogni reticolo di concetti è completo.
Per ogni coppia di elementi (O1,A1) e (O2,A2) è definito un unico estremo inferiore (infimum) e superiore(supremum):
GLB or meetGLB or meet
LUB or joinLUB or join
Insieme di concept è un insieme parzialmente ordinato
Algoritmo Snelting/Tip [5]Concept Analysis: formalizzazioneConcept Analysis: formalizzazione
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Un elemento del reticolo c=(O,A) ha ext(c)=O e int(c)=A ed è etichettato:
Connessione tra tabella e reticolo
Un sub-concept contiene meno oggetti e più attributi
Algoritmo Snelting/Tip [6]Concept Analysis: formalizzazioneConcept Analysis: formalizzazione
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Esistono differenti viste per poter rappresentare l’informazione:
Tabella, Reticolo e Implicazioni
Una implicazione A B può essere tradotta nella tabella copiando l’intersezione delle entry delle possibili colonne in A in tutte le colonne B
Per la realizzazione di un reticolo dato un contesto serve: Un algoritmo che calcola tutti i concetti
Generalmente un contesto definisce un numero esponenziale di concetti Algoritmo che calcola la struttura fra i vari concetti (realizzazione del reticolo)
Soluzione
Algoritmo Next Concept o di Ganter
Algoritmo Snelting/Tip [7]Concept Analysis: esempiConcept Analysis: esempi
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FarMoon o A planet which far away has a moon
LUB di tutti gli elementi
che hanno far come intentintent
Tabella Reticolo
Implicazione
Algoritmo Snelting/Tip [8]Concept Analysis: algoritmo di GanterConcept Analysis: algoritmo di Ganter
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Migliore algoritmo formulato per la costruzione del concept lattice: Generazione di tutti i possibili concept dato un contesto finito Concept generati in modo incrementale e ordinato Funzione NEIGHBOURS per trovare i concept adiacenti successivi La complessità totale:
Lattice ( (G,M,T) ) ::=c (Ø’’,Ø’) //bottom
insert (c,L) //L è un albero di ricerca loop
foreach x in NEIGHBOURS (c,(G,M,T)) try x lookup(x,L) with NotFound insert(x,L) update_lower_x update_upper_c
try c next_concept with NotFound exit
return L
Algoritmo Snelting/Tip [9]Fasi principaliFasi principali
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Raccolta di accessi ai membri
Creazione di una relazione binaria (tabella) tra: Oggetti = variabili attraverso le quali si accede alle classi (riferimenti ad oggetti,
oggetti reali creati a run-time, this-pointer o riferimenti a metodi dell’oggetto corrente)
Attributi = membri della classe (metodo o campi)
Applicazione dei vincoli di tipoEstrazione dal codice di vincoli di tipo per preservare il comportamento
Creazione del reticolo di concettiGenerazione di un reticolo (struttura gerarchica) equivalente
alla relazione binaria rappresentata dalla tabella
Semplificazione del reticolo di concettiTrasformazione del reticolo di concetti per renderlo
effettivamente usabile
Algoritmo Snelting/Tip [10]Esempio utilizzato in ogni fase Esempio utilizzato in ogni fase dell’algoritmodell’algoritmo
18/37 5 Maggio 20055 Maggio 2005 Vettorel RobertaVettorel Roberta - - Giorgia ZanettiGiorgia Zanetti
Class A { int x, y, z; void f() { y = x; }}
Class B extends A { void f() { y++; } void g() { x++; f(); } void h() { f(); x--; }}
Class Client { public static void main(String[] args) { A a1 = new A(); A a2 = new A(); B b1 = new B(); B b2 = new B();
a1.x = 17; a2.x = 42; if (...) { a2 = b2; } a2.f(); b1.g(); b2.h(); }}
Algoritmo Snelting/Tip [11]FASE 1 - Collection of member accessesFASE 1 - Collection of member accesses
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Si raccolgono le informazioni sugli accessi ai membriaccessi ai membri delle classi:
Per tutti gli oggetti o i riferimenti ad oggetti o, si determina se oo effettua un accesso ad un membro (campo o metodo) mm della classe CC
Viene generata una tabella in cui vengono registrate tutte le coppie (o, C.m)(o, C.m)
Per i metodi esiste la distinzione tra: Definizione o implementazione del metodo (def(C.m)) Dichiarazione o firma del metodo (dcl(C.m))
Può essere fatto staticamentestaticamente o dinamicamentedinamicamente: la versione statica, più costosa in termini di tempo e spazio, tiene conto di tutti i possibili oggetti a cui può puntare un riferimento a run-time (Analisi PointsToAnalisi PointsTo).
Algoritmo Snelting/Tip [12]FASE 1 - Collection of member accesses: un FASE 1 - Collection of member accesses: un esempioesempio
5 Maggio 20055 Maggio 2005 Vettorel RobertaVettorel Roberta - - Giorgia ZanettiGiorgia Zanetti
Class A { int x, y, z; void f() { y = x; }}
Class B extends A { void f() { y++; } void g() { x++; f(); } void h() { f(); x--; }}
Class Client { public static void main(String[] args) { A a1 = new A(); // A1 A a2 = new A(); // A2 B b1 = new B(); // B1 B b2 = new B(); // B2
a1.x = 17; a2.x = 42; if (...) { a2 = b2; } a2.f(); b1.g(); b2.h(); }}
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Algoritmo Snelting/Tip [13]FASE 2 - Incorporation of Type ConstraintFASE 2 - Incorporation of Type Constraint
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Obiettivo: garantire che nella nuova gerarchia (dopo il refactoring) si preservi il comportamento (semantica)
…IN JAVA Se C è una classe che implementa una interfaccia I diciamo che C è sottotipo di I Dati due tipi S e T con S<:TS<:T, in ogni contesto in cui sia atteso un riferimento di tipo
T, possiamo usare (sostituire) un valore di tipo S. (PRINCIPIO DI (PRINCIPIO DI SOSTITUTIVITA’)SOSTITUTIVITA’)
Regole di type checking ASSEGNAMENTO T t=<exp> se exp ha tipo T o S con S<:T Se p è un parametro di tipo T, posso passare parametri di tipo S Se un metodo dichiara T come tipo risultato, può restituire qualunque valore di
tipo S<:T
Streckenbach and Gregor Snelting – Behaviour preserving refactoring with Kaba
Algoritmo Snelting/Tip [14]FASE 2 - Incorporation of Type ConstraintFASE 2 - Incorporation of Type Constraint
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ASSIGNMENTASSIGNMENT
Assegnamento v=w è considerato valido se e solo se type(w)<:type(v)type(w)<:type(v).
Parametri di una chiamata a procedura, valori di return e puntatori this relativi a metodi (assegnamento implicito)
DOMINANCE/HIDEDOMINANCE/HIDE
Sono necessari quando un metodo m è definito sia nella classe A che nella sottoclasse B (B<:A).
Se uno o più oggetti x accedono sia al metodo in A che in B:
def(B.m) < def(A.m) e dcl(B.m)< dcl(A.m).def(B.m) < def(A.m) e dcl(B.m)< dcl(A.m).
Per tutti i metodi C.m di una gerarchia si richiede che:
def(C.m)< dcl(C.m)def(C.m)< dcl(C.m).
Vincoli sono descritti da implicazioni e devono essere registrati nella tabella di partenza.
Algoritmo Snelting/Tip [15]2) Incorporation of Type Constraint: un 2) Incorporation of Type Constraint: un esempioesempio
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Esempio: def(A.f)dcl(A.f), def(B.f)dcl(B.f), def(B.g)dcl(B.g)m def(B.h)dcl(B.h) dcl(B.f)dcl(A.f) a1A1, a2A2
X
X
XX
X
X
X
XX
XX
X
XXX
X
X
X
Si ripetono le operazioni di applicazione dei vincoli sino al raggiungimento del punto fisso
Algoritmo Snelting/Tip [16]FASE 3 - Generation of Concept LatticeFASE 3 - Generation of Concept Lattice
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Generazione di un reticolo di concetti a partire dalla tabella costruita Utilizzo di metodi della Concept Analysis
Caratteristiche del reticolo di concetti Un nuovo tipo (classe) per ogni variabile e una nuova classe “home” per ogni
metodo Può essere interpretato in modo naturale come una struttura di ereditarietà Ogni elemento (NODO) rappresenta una classe I campi e i metodi soprasopra un elemento rappresentano i membri della classe Gli oggetti ed i riferimenti ad oggetti sottosotto un elemento avranno quella classe
come nuovo tipo I campi e i metodi comuni sono collocati nelle super-classi Le interfacce sono individuate dai nodi contenenti solo firme di metodi, ma non
definizioni (ereditate)
Algoritmo Snelting/Tip [17]FASE 3 - Generation of Concept Lattice: un FASE 3 - Generation of Concept Lattice: un esempioesempio
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Come leggere il reticolo: A1 e a1 utilizzano solo A.x a2 in più chiama a.f() (ha bisogno della
dichiarazione di f() essendo un riferimento) B2 accede a tutto quello cui accede b2, e in più
chiama B.f(): essendo un oggetto richiede la definizione del metodo ereditarietà multipla
Algoritmo Snelting/Tip [18]FASE 4 - Lattice SemplificationFASE 4 - Lattice Semplification
26/37 5 Maggio 20055 Maggio 2005 Vettorel RobertaVettorel Roberta - - Giorgia ZanettiGiorgia Zanetti
Il reticolo ottenuto deve essere semplificato per poter essere utilizzabile In particolare:
Vengono eliminati gli elementi vuoti (classi senza membri) Vengono applicate trasformazioni per unire elementi del reticolo (ad esempio
una classe con una sua sottoclasse che non contiene membri) Possono essere applicate trasformazioni per eliminare l’ereditarietà
multipla operazione molto costosa perché richiede continui controlli sulla preservazione della semantica
REGOLE DI SEMPLIFICAZIONE Se q è la sola sottoclasse di p e non ci sono istanze a q si unisce q con p Se p è la sola superclasse di q e q non contiene member si fonde p con q Se q eredita da p e p’ e la sola superclasse di p’ è TOP, p’ diventa una sottoclasse di p Se q eredita da p e p’ e quest’ultime non sono in relazione tra loro: r diventa una nuova
superclasse per p e r<:p’. Se r è la sola superclasse per p si fonde r con p altrimenti si spostano tutti i member di p in r.
Se q eredita da p e p’ (non in relazione) e non ci sono istanze di p, si fonde p con q
Algoritmo Snelting/Tip [19]FASE 4 - Lattice Semplification: un esempioFASE 4 - Lattice Semplification: un esempio
27/37 5 Maggio 20055 Maggio 2005 Vettorel RobertaVettorel Roberta - - Giorgia ZanettiGiorgia Zanetti
Ad esempio:Ad esempio: A.z eliminato perché non è invocato da
nessuno A.y non ha istanze ed è sottoclasse di a2
unione dei nodi a2 e A.y B2 e b2 hanno lo stesso membro della
classe originale (metodo B.h) unione di b2 e B2
KABA [1]Caratteristiche generaliCaratteristiche generali
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KABA System (Class Analysis by Concept Analysis) Implementazione dell’algoritmo Snelting/Tip Scritto in Java e analizza bytecode di gerarchie di classi Java Sistema per il refactoring di gerarchie di classi Java È stato testato solo con classi generate da javac, ma dovrebbe funzionare con
tutti i compilatori (Java e non) È formato da quattro componenti:
L’analisi statica (approccio statico: garantisce la preservazione del comportamento per tutti i client considerati)
L’analisi dinamica (approccio dinamico: garantisce la preservazione del comportamento per tutte le esecuzioni dei client dato un insieme di test)
L’editor per il refactoring Lo strumento di trasformazione di byte-code (KRS)
KABA [2]Analisi staticaAnalisi statica
29/37 5 Maggio 20055 Maggio 2005 Vettorel RobertaVettorel Roberta - - Giorgia ZanettiGiorgia Zanetti
Kaba dal bytecode costruisce un control-flow graph (CFG) Java bytecode è stack-oriented, ma l’analisi necessita di tutti i riferimenti alle variabili si effettua
una backward analysis per ricostruire i contenuti
Versione che compie un’analisi completa dei puntatori(POINTS-TO) Utilizza il metodo di Andersen Shapiro, M. and Horwitz, S. 1997. Fast and accurate flow-insensitive points-to analysis.
Streckenbach, M. and Snelting, G. 2000. Points-to analysis for object-oriented languages. Per ogni riferimento ad oggetto o, si determina l’insieme degli oggetti a cui potrebbe puntare a run-
time: pt(pt(oo) = {O) = {O11, O, O22, …,O, …,Onn}}
Se Type(o) = C e vengono acceduti i membri o.m e o.f() nella tabella vengono aggiunte le entry (o, C.m), (o, dcl(C.f()))
Per ogni O di pt(o) (tale che C = StaticLookup(Type(O), f) si aggiunge l’entry (O, def(C.f())) Approssimazione di tipo conservativo le entry della tabella generata da analisi dinamica sono un
sotto-insieme di quelle dell’analisi statica
Limitazione: l’analisi di un programma come javac richiede 2 GB di memoria
KABA [3]Analisi dinamicaAnalisi dinamica
30/37 5 Maggio 20055 Maggio 2005 Vettorel RobertaVettorel Roberta - - Giorgia ZanettiGiorgia Zanetti
Utilizza JVM KaffeJVM Kaffe, il cui interprete byte-code è modificato per tracciare tutti gli accessi ai membri delle classi durante l’esecuzione dei client
Analizza gli accessi ai membri delle classi per un dato insieme di esecuzione di programmi (test run)
Se un oggetto O accede ai membri m e f() vengono aggiunte alla tabella le entry (O, C.m) per il campo m, e per il metodo f direttamente (0,def(C.f))
Non vengono generate entry per i riferimenti
Ball è stato il primo ad utilizzare il concept lattices per dynamic analysis
KABA [4]Editor Editor
31/37 5 Maggio 20055 Maggio 2005 Vettorel RobertaVettorel Roberta - - Giorgia ZanettiGiorgia Zanetti
Elabora il reticolo di concetti e lo mostra graficamente
Membri (campi e metodi)
Variabili
Nome della nuova classe
KABA [5]EditorEditor
32/37 5 Maggio 20055 Maggio 2005 Vettorel RobertaVettorel Roberta - - Giorgia ZanettiGiorgia Zanetti
Fa vedere le vecchie classi con le relativa modifiche Fa vedere per ogni nuova classe i suoi membri, quelli ereditati e il codice
sorgente
L’utente può modificare direttamente la gerarchia; le operazioni che si possono effettuare sono:
Gli attributi e gli oggetti possono essere mossi con un “copia e incolla” Una classe può essere divisa in due Due classi possono essere unite Possono essere automaticamente marchiate le classi che generano ereditarietà
multipla Sono consentite solo le operazioni che non intaccano il comportamento!
KABA [7]KRSKRS
33/37 5 Maggio 20055 Maggio 2005 Vettorel RobertaVettorel Roberta - - Giorgia ZanettiGiorgia Zanetti
Strumento per la trasformazione di byte-code: trasforma la versione originale in una che rispetta la nuova gerarchia
Con un decompilatore, si può ottenere il nuovo codice sorgente Java La generazione di codice è compiuta nei seguenti passi:
Tutti i campi ed i metodi vengono riordinati secondo la nuova gerarchia di classiTutti i campi ed i metodi vengono riordinati secondo la nuova gerarchia di classi Tutti i nomi delle classi vengono sostituiti con i nuovi nomi (e il codice morto Tutti i nomi delle classi vengono sostituiti con i nuovi nomi (e il codice morto
viene eliminato)viene eliminato) Vengono analizzati ed eventualmente modificati : i tipi delle variabili locali, i Vengono analizzati ed eventualmente modificati : i tipi delle variabili locali, i
parametri dei metodi, i campi, gli operatori istanceof e new, i cast di tipo e i parametri dei metodi, i campi, gli operatori istanceof e new, i cast di tipo e i gestori delle eccezionigestori delle eccezioni
KABA [8]RisultatiRisultati
34/37 5 Maggio 20055 Maggio 2005 Vettorel RobertaVettorel Roberta - - Giorgia ZanettiGiorgia Zanetti
È utile sia per il refactoring automatico che manuale
Può essere utilizzato come metrica di design: una gerarchia è stata progettata bene se il refactoring KABA non stravolge la versione originale (es. javac)
Utile per scoprire member ridonanti o che possono essere spostati in classi derivate.
Limiti: Collo di bottiglia: l’iniziale analisi dei puntatori impiega fino all’80% del tempo totale
di analisi
La variante statica può gestire fino a 30.000 LOC, mentre la variante dinamica non ha limitazioni
Parecchie ore di calcolo per 20.000 LOC su una workstation; con un garbage collector migliore ci si aspetta un tempo ragionevole per 50.000 LOC
Non è stata considerata l’idea di raggruppare le classi in packageraggruppare le classi in package (utili le classi di congruenza e congruenza debole nella Concept Analysis)
KABA [9]RisultatiRisultati
35/37 5 Maggio 20055 Maggio 2005 Vettorel RobertaVettorel Roberta - - Giorgia ZanettiGiorgia Zanetti
KABA ha un’opzione sperimentale per l’eliminazione del codice morto a priori: Reticolo ridotto
Eliminazione di codice morto potenzialmente utile in futuro: scelta contestabile!
Scopo per i prossimi due anni: produrre un tool simile per C++
Tecnica che può essere incorporata in un ambiente di sviluppo JavaTecnica che può essere incorporata in un ambiente di sviluppo Java
Molti sono stati gli esempi di applicazioni Java in cui è stato utile il refactoring tramite il tool KABA:
Jedit (editor di testo), 80 classi e 12.000 LOC
JAS (assembler di bytecode), 50 classi 5400 LOC
Antlr (generatore di parser): sono stati eseguiti 84 test. I risultati della variante statica sono più grossolani della variante dinamica
Riferimenti [1]
[1] Mirko Streckenbach, Gregor Snelting (2004)Refactoring Class Hierarchies with KABA
[2] Gregor Snelting, Frank TipUnderstanding Class Hierarchies using Concept Lattices
[3] Gregor SneltingConcept Lattice in Software analysis
[4] Karl Erich Wolff (1993)
A first course in formal concept analysis
[5] Christian Lindig (2002)Fast Concept Analysis
[6] Thomas BallThe concept of Dynamic Analysis
36/37 5 Maggio 20055 Maggio 2005 Vettorel RobertaVettorel Roberta - - Giorgia ZanettiGiorgia Zanetti
Riferimenti [2] EXTREME PROGRAMMING EXTREME PROGRAMMING
F. Acebal, M. Cueva LovelleUn nuovo metodo di sviluppo software: extreme programming
http://www.extremeprogramming.org
REFACTORINGREFACTORING
M.Fowler,K.Beck,J.Brant (1999) Refactoring: Improving the Design of Existing Code http://www.refactoring.com Andrea Gini
Refactoring:la qualità del software (www.mokabyte.it) Bruno Bossola (Java Users Group Torino)
Introduzione al refactoring
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Fine
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Grazie per l’attenzione