Transcript ｽﾗｲﾄﾞ ﾀｲﾄﾙなし - Software Engineering Laboratory

オブジェクト指向メトリクスを用いた
開発支援に関する研究
--- VC++とMFCを用いた開発を対象として ---
大阪大学 大学院基礎工学研究科
情報数理系専攻 ソフトウェア科学分野
井上研究室 神谷年洋
1998/02/19
T. Kamiya, Osaka Univ.
研究の背景


ソフトウェアが複雑化・大規模化している
開発期間の短縮と品質の向上が求められ
ている
開発プロセスの改善に関する研究が活発
に行われている
– CMM
– ISO9000
– SPICE
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開発者個人の技術向上
プロセス改善のためには、開発者個人の
技術向上が必要であると指摘されている*
開発者の技術向上を支援し実現するため
の環境が必要である
– 計測に基づく評価とフィードバックを繰り返す
ことが効果的である
* W. S. Humphrey: A Discipline for Software
Engineering, Addison-Wesley(1995).
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現在の開発支援の問題点
(a)多くの開発ツールが投入されているが、プ
ロダクトの評価機能を持つものは存在しな
い
(b)多くのメトリクスが提案されているが、開発
者個人向けの実用レベルのツールは開発
されていない
(c)分析結果を開発者に効果的にフィード
バックする方法は確立されていない
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本研究の目的
オブジェクト指向開発を対象としたメトリク
スツールの作成
Smart：プロダクトメトリクス計測ツール
Efer：プロセスメトリクス計測ツール
特長
個人のソフトウェア開発過程において
(a)プロセスメトリクス・プロダクトメトリクスを計測
(b)計測対象は開発環境として一般的なVC++ 5.0と
MFCを用いたプログラム
(c)分析結果を開発者へ視覚的にフィードバック
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プロダクトメトリクス計測ツールSmart
[主な機能]
(1)クラス階層の表示
– ライブラリのクラスと新規開発のクラスを区別する
– ライブラリのクラスについては、開発プログラムから
参照される部分に限定して表示可能である
(2)メトリクスによる分析
– 複雑さメトリクスを計測する(RFC, CBO, DIT, NOC,
WMC, LCOM, NIV, SLOC)
– 統計分析により複雑であると判定されたクラスをGUI
により直感的に指摘する
– メトリクス分析部分を修正することで容易にメトリクス
を追加できる
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プロダクトメトリクス計測ツールSmart
(3)他言語への対応
– C++プログラムの構造を抽出する部分が独立していて、
他のオブジェクト指向プログラミング言語などへの対
応が可能である
(4)ソースコードのブラウズ
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Smartの
構成
Smart
ライブラリのソースコード
新規開発のソースコード
C++プログラム構造抽出部
構造データ
メトリクス分析部
ソースコード位置
データ
メトリクスデータ,
統計分析データ
グラフィックユーザーインターフェイス部
C++で実装
1万行程度
メトリクス値,統
計分析
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クラス階層
ソースコード
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Smartの表示(1)クラス階層全体
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Smartの表示(2)クラス階層
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Smartの表示(3)メトリクスによる分析
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Smartによるフィードバック情報
CMsgSock
CPopsDoc
CSetDlg
CPopsView
CRegistDlg
CMainFrame
CPopsApp
CMsg
CListenSock
CAboutDlg
CCCRRRWWWLLL
CRRWLLL
RW
CRRL
W
R
CSmtpSDoc
CSmtpSView
CSmtpSApp
CMainFrame
MessageSock
CMsg
CMailRound
CMailListDlg
CAboutDlg
RWLL
RWLL
CCRR
R
CSmtpCView
CSmtpCDoc
CMainFrame
MessageSock
CSmtpCApp
CMsg
CMailProvDlg
CAboutDlg
RWLL
RL
R
CPopCView
CPopCDoc
CMainFrame
CMySock
CPopCApp
CLogonDlg
CKankyouDlg
CAboutDlg
1
6
3
1
1.25
168.03
135.35
CUserCtl
CSMTPclientView
CAdressDlg
CSMTPclientDoc
CUserDlg
CMainFrame
CMAILENV
CSMTPclientApp
CSMTPSocket
CMsg
CAboutDlg
CCCRRRWWLLL
CRWLL
CCRRRW
CRL
CMailFile
CIndex
CPopServerDoc
CPassword
CConfig
CPopServerView
CPopServerApp
CMessageSock
CMainFrame
CAboutDlg
CCCRRWWL
CRRW
CCRR
R
R
CSmtpCDoc
CSmtpCApp
CMainFrame
CSmtpCView
CSMTPSocket
CMsg
CAboutDlg
CRL
82.55
1
0.1
R
L
1
77.9
1
1
1
0.1
41.4
8.3
1
0.3
7.72
CCRRRWLLL
CR
RL
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2
2
38.55
CPopSDoc
MessageSock
ListenSock
CPopSView
CPopSApp
CMsg
CMainFrame
CAboutDlg
CCCRRRWLL
CRW
2
CMainFrame
Mail
User
CDeliverView
CDeliverDoc
CDeliverApp
CAboutDlg
C
3
255.43
43.27
CMsg
CRW
CMsgSocket
CPOPServerView
CPOPServerDoc
CPOPServerApp
CMainFrame
CListenSocket
CAboutDlg
3
1
CPopCView
CPopCApp
CMainFrame
CLogonDlg
CEnvDlg
CPopCDoc
CMySocket
CMsg
CAboutDlg
CRRWLL
RLL
R
L
L
3
1.1
1
0.38
CPopCView
CPopCDoc
CLogDlg
CMainFrame
CMsg
MessageSock
CPopCApp
CAboutDlg
CRWL
CRL
CRWL
RL
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1
CRWL
L
RL
W
CSplashWnd
CSmtpCApp
CSmtpCView
CMainFrame
CSmtpCDoc
CKankyo
CSmtpCSock
CMsg
CAboutDlg
CCRRRWWLL
CCRRLL
CR
CR
L
L
CPopCDoc
MessageSock
CPopCView
CPopCApp
CMsg
CMainFrame
CDialogbox
CAboutDlg
RL
CMainFrame
CMsg
Mail
User
CDeliverView
CDeliverSocket
CDeliverDoc
CDeliverApp
CAboutDlg
CCRRRWWLLL
W
CMainFrame
CEntry
CDeliverView
CDeliverDoc
CDeliverApp
CAboutDlg
CRRWL
RRW
1
1
86.12
20.43
1
0.43
5
68.63
1
0.27
17
58.25
7
40.63
1
8
0.23
42.53
599.73
0.62
0.68
R
7
CMilDlg
CSmtpCView
CSmtpCDoc
CMsg
CSmtpSocket
CSmtpCApp
CMainFrame
CAddressbookDlg
CAboutDlg
9.27
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プロセスメトリクス収集ツールEfer
[主な機能]
(1)プロセスメトリクスの収集
– 工数やエラー数といったプロセスメトリクスを
半自動的に収集する
→今までの手作業による収集よりも信頼性が向上
– プロダクト，欠陥，フォールトの依存関係を利
用することでデータの一貫性を保証する
(2)文書化支援
– 収集したデータを整理して表示したり，HTML
文書にする
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Eferの収集するデータ
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レビュー
テスト
レビュー開始
(レビューされるクラス)
テスト開始
(テストケース)
フォールト発見
(フォールトの内容)
欠陥発見
(欠陥の内容)
レビュー終了
テスト終了
フォールト修正
欠陥のフォールト特定
修正開始
(フォールトID)
特定開始
(欠陥ID)
修正終了
(修正内容)
特定終了
(フォールトが存在するクラス)
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(フォールトの内容)
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Eferの表示(1) ログビュー
作業を時間順に表示する
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Eferの表示(2) プロダクトビュー
プロダクトごとにエラーデータを追跡する
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Eferの構成
Efer
エンジン
DB
・状態遷移を
管理する
・制約条件と
依存関係に
基づいて
データを
生成する
作業データ
入力部
実作業データ入力
プロセスの
状態データ
ウィンドウ出力
出力部
作業データ,
プロセスの
状態データ
C++で実装
1万5千行
程度
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ログビュー
プロダクトビュー
HTML出力
テストケースビュー
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Eferの評価




ログビューを見ることで，進捗状況を理解
しやすかった
今までの所用時間が記録されているので，
作業の見通しが立て易かった
同じようなエラーがあった場合，今までで
の記録があるので修正の手助けになった
手作業で記録していたが，ツールを用いる
ことで入力の時間が短縮された
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まとめ
主な成果
(1)個人開発環境として用いることができるメトリク
スツールを作成した
Smart, Efer
(2)実用ツールとして企業の研修で利用されている
課題
(1)SmartとEferの連携，メトリクスの充実
(2)メトリクスの有用性を検証し，改善を行う
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後期課程において希望する研究
(1)開発現場への適用
メトリクスツールによるフィードバックの効果を
実際の開発で調べる
(2)上流工程への適用
実際の開発現場で標準的に利用されている仕
様書や設計書を対象とした計測手法の提案
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開発支援環境の全体像
要求分析ツール
仕様書
機能量計測
ツール
設計
設計ツール
設計書
複雑さ
メトリクス
ツール
実装
コンパイラ
コード生成器
ソースコード
テスト
欠陥データ
1998/02/19
レポジトリ・依存追跡ツール
要求分析
工数記録ツール
プロセス／プロダクト
テストベンチ
プロファイラ
欠陥データ収集
ツール
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FPツール

要求仕様書作成ツールREQUARIOで開発
された仕様書(ユースケースを視覚化した
もの)に対するファンクションポイント計測
ツールを試作した
– FP：ソフトウェアの規模を計測するメトリクスで
あり、開発工数の予測に用いられる
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後期課程において希望する研究(2)
オブジェクト指向開発手法の提案・改善
– オブジェクトの振る舞いに関する分析・設計手
法はまだ確立されていない
– 計算機で分析・設計・実装を効果的に支援可
能な開発手法
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プロトタイプの位置づけ
プロセス／プロダクト
仕様書
FPツール
設計
設計ツール
設計書
複雑さメトリク
スツール
実装
コンパイラ
コード生成器
下流工程のプロセス・
プロダクトを評価する
ツールを試作した
ソースコード
レポジトリ・依存追跡ツール
要求分析ツール
工数記録ツール
要求分析
Smart
テスト
1998/02/19
欠陥データ
テストベンチ
プロファイラ
欠陥データ収集
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ツール
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