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Tipo de Documento: Dissertação
Título: Investigando a refatoração automática de software baseada em algoritmos de otimização multiobjetivos
Autor(es): Silva Júnior, Leonardo Bezerra
Data do documento: 19-Set-2014
Orientador: Silva, Leila Maciel de Almeida e
Resumo: Refatoração é um processo que objetiva a mudança de código sem a mudança de comportamento visível e é utilizada para corrigir problemas estruturais no software, advindos de manutenções sem planejamento ou de um processo de desenvolvimento desestruturado. Os mecanismos por trás do processo de refatoração, entretanto, são relativamente complexos e perigosos se feitos manualmente (para cada refatoração é preciso avaliar uma série de pré e pós-condições para garantir que o comportamento não seja alterado). Muitas ferramentas de desenvolvimento atuais facilitam as refatorações, mas de forma semiautomatizada, de maneira que o programador deve perceber a necessidade de uma refatoração específica. Novas técnicas tem surgido em um esforço para aproximar a engenharia de software das outras engenharias no que diz respeito à automatização de processos. Neste contexto, a aplicação de algoritmos de busca surge como uma proposta para prover suporte à manutenção de software através da aplicação automática de refatorações. Este trabalho se insere neste contexto, o de Refatoração de Software Baseada em Buscas (do inglês Search-Based Software Refactoring), e investiga detalhadamente o tema, propondo inclusive um algoritmo específico para a área, intitulado MultiObjective Particle Swarm Optimization with Path Relinking (MOPSOPR). Um framework open-source que possibilita a busca e aplicação automática de sequências de refatorações foi também proposto. Este framework permite a exploração do problema de refatoração automática através de vários algoritmos de otimização. Em particular, neste trabalho o framework foi utilizado para viabilizar análises comparativas do algoritmo proposto com o algoritmo mais utilizado na literatura deste tema, o Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm- II (NSGA-II). Vários experimentos foram conduzidos, inclusive considerando-se softwares reais. Apesar de apresentar alguns resultados positivos, a avaliação geral não indica uma superioridade unânime do algoritmo proposto em relação ao NSGA-II nos diversos experimentos realizados. Entretanto, o estudo realizado revelou interessantes fronteiras de investigação a serem exploradas em trabalhos futuros.
Abstract: Refactoring is a process that aims to change the code without changing the visible behavior and is used to correct structural problems in software, arising from unplanned maintenance or an unstructured development process. The mechanisms behind the refactoring process, however, are relatively complex and dangerous if done manually (for each refactoring is necessary to evaluate a number of pre and post-conditions to ensure that the behavior is not changed). Many current development tools facilitate the refactorings usage, but in a semiautomatic way, so that the programmer must detect the need for a specific refactoring. New techniques have emerged in an effort to approximate the software engineering to other engineerings with respect to process automation. In this context, the application of search algorithms arises as a means to provide support to software maintenance by automatically applying refactorings. This work fits in this context, Search-Based Software Refactoring, and investigates in detail the topic, including the proposition of a specific algorithm for the area, entitled MultiObjective Particle Swarm Optimization with Path Relinking (MOPSOPR). An open source framework which enables the search and automatic application of refactoring sequences has also been proposed. This framework allows exploration of the problem of automatic refactoring through various optimization algorithms. In particular, in this msc dissertation, the framework is used to enable comparative analysis of the proposed algorithm with the most used algorithm in the literature of this subject, the Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm-II (NSGA-II). Several experiments were conducted, which included real-world softwares. Despite showing some positive results, the overall assessment does not indicate a unanimous superiority of the proposed algorithm compared to the NSGA-II in several experiments. However, the study revealed interesting research frontiers to be explored in future work.
Palavras-chave: Computação
Engenharia de software
Software
Refatoração
Algoritmos de computador
Framework
Engenharia de software baseada em busca
NSGA-II
MOPSO
Software Enginnering
Search-Based Software Engineering
Refactoring
Particle
Swarm Optimization
área CNPQ: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Idioma: por
País: BR
Instituição/Editora: Universidade Federal de Sergipe
Sigla da Instituição: UFS
Programa de Pós-graduação: Pós-Graduação em Ciência da Computação
Citação: SILVA JÚNIOR, Leonardo Bezerra. Investigando a refatoração automática de software baseada em algoritmos de otimização multiobjetivos. 2014. 118 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2014.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://ri.ufs.br/handle/riufs/3335
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