A Modernização Dirigida a Arquitetura (do inglês - Architecture-Driven Modernization (ADM)) é uma iniciativa do Object Management Group (OMG) no sentido de padronizar os tradicionais processos de reengenharia de software utilizando metamodelos. O metamodelo mais importante da ADM é o Knowledge Discovery Metamodel (KDM), cujo objetivo é representar todos artefatos de um determinado sistema, de forma independente de linguagem e plataforma. Um passo primordial durante processos de modernização de software é a aplicação de refatorações. No entanto, até o presente momento, há carência de abordagens que tratam das questões referentes a refatorações no contexto da ADM, desde a criação até a aplicação das mesmas. Além disso, atualmente, não existe uma forma sistemática e controlada de facilitar o reúso de refatorações que são específicas do KDM. Diante disso, são apresentados uma abordagem para criação e disponibilização de refatorações para o metamodelo KDM e um apoio ferramental que permite aplicá-las em diagramas de classe da UML. A abordagem possui dois passos: (i) o primeiro envolve passos que apoiam o engenheiro de modernização durante a criação de refatorações para o KDM; (ii) o segundo resume-se na especificação das refatorações por meio da criação de instâncias do metamodelo Structured Refactoring Metamodel (SRM) e posterior disponibilização delas em um repositório. O apoio ferramental, denominado KDM-RE, é composto por três plug-ins do Eclipse: (i) o primeiro consiste em um conjunto de Wizards que apoia o engenheiro de software na aplicação das refatorações em diagramas de classe UML; (ii) o segundo consiste em um módulo de propagação de mudanças, permitindo manter modelos internos do KDM sincronizados; (iii) o terceiro fornece apoio à importação e reúso de refatorações disponíveis no repositório. Além disso, o terceiro módulo também contém uma linguagem específica de domínio, a qual é utilizada para auxiliar o engenheiro de software a instanciar o metamodelo SRM. Foi realizado um experimento, buscando reproduzir os cenários em que engenheiros de software realizam refatorações em instâncias do metamodelo KDM. Os resultados mostraram que a abordagem, bem como o apoio ferramental podem trazer benefícios para o engenheiro de software durante a atividade de aplicação de refatorações em sistemas, representados pelo metamodelo KDM. / Architecture Driven Modernization (ADM) is an initiative of the Object Management Group (OMG) whose main purpose is to provide standard metamodels that enable the conduction of modernization activities as reverse engineering and software transformation. In this context, the most important metamodel is the Knowledge Discovery Metamodel (KDM), whose objective is to represent software artifacts in a language- and platform-agnostic fashion. A fundamental step during software modernization is refactoring. However, there is a lack of approaches that address how refactoring can be applied in conjunction with ADM. In addition, few efforts have investigated how refactorings can be reused and systematically applied within the context of KDM representations. We propose an approach for creating and cataloging refactorings tailored to KDM. Our approach is twofold: (i) the first part comprises steps that help the software modernization engineer create KDM-compliant refactorings; (ii) the second part has to do with turning these refactoring descriptions into Structured Refactoring Metamodel (SRM) and making them available to be reused. To automate these activities, we developed a tool that makes it possible to apply refactorings to Unified Modeling Language (UML) class diagrams. Our tool, named KDM-RE, comprises three Eclipse plug-ins, which can be briefly described as follows: (i) a set of Wizards aimed at supporting the software modernization engineer during refactoring activities; (ii) a change propagation module that keeps the internal metamodels synchronized; and (iii) a plug-in that supports the selection and reuse of the refactorings available in the repository. Moreover, we developed a domain specific language to minimize the effort required to instantiate SRMs. We carried out an evaluation that simulates how software modernization engineers would go about refactoring KDM instances. Our results would seem to suggest that our approach, when automated by our tool, provides several advantages to software modernization engineers refactoring systems represented by KDMs.

A Modernização Dirigida a Arquitetura (do inglês - Architecture-Driven Modernization (ADM)) é uma iniciativa do Object Management Group (OMG) no sentido de padronizar os tradicionais processos de reengenharia de software utilizando metamodelos. O metamodelo mais importante da ADM é o Knowledge Discovery Metamodel (KDM), cujo objetivo é representar todos artefatos de um determinado sistema, de forma independente de linguagem e plataforma. Um passo primordial durante processos de modernização de software é a aplicação de refatorações. No entanto, até o presente momento, há carência de abordagens que tratam das questões referentes a refatorações no contexto da ADM, desde a criação até a aplicação das mesmas. Além disso, atualmente, não existe uma forma sistemática e controlada de facilitar o reúso de refatorações que são específicas do KDM. Diante disso, são apresentados uma abordagem para criação e disponibilização de refatorações para o metamodelo KDM e um apoio ferramental que permite aplicá-las em diagramas de classe da UML. A abordagem possui dois passos: (i) o primeiro envolve passos que apoiam o engenheiro de modernização durante a criação de refatorações para o KDM; (ii) o segundo resume-se na especificação das refatorações por meio da criação de instâncias do metamodelo Structured Refactoring Metamodel (SRM) e posterior disponibilização delas em um repositório. O apoio ferramental, denominado KDM-RE, é composto por três plug-ins do Eclipse: (i) o primeiro consiste em um conjunto de Wizards que apoia o engenheiro de software na aplicação das refatorações em diagramas de classe UML; (ii) o segundo consiste em um módulo de propagação de mudanças, permitindo manter modelos internos do KDM sincronizados; (iii) o terceiro fornece apoio à importação e reúso de refatorações disponíveis no repositório. Além disso, o terceiro módulo também contém uma linguagem específica de domínio, a qual é utilizada para auxiliar o engenheiro de software a instanciar o metamodelo SRM. Foi realizado um experimento, buscando reproduzir os cenários em que engenheiros de software realizam refatorações em instâncias do metamodelo KDM. Os resultados mostraram que a abordagem, bem como o apoio ferramental podem trazer benefícios para o engenheiro de software durante a atividade de aplicação de refatorações em sistemas, representados pelo metamodelo KDM. / Architecture Driven Modernization (ADM) is an initiative of the Object Management Group (OMG) whose main purpose is to provide standard metamodels that enable the conduction of modernization activities as reverse engineering and software transformation. In this context, the most important metamodel is the Knowledge Discovery Metamodel (KDM), whose objective is to represent software artifacts in a language- and platform-agnostic fashion. A fundamental step during software modernization is refactoring. However, there is a lack of approaches that address how refactoring can be applied in conjunction with ADM. In addition, few efforts have investigated how refactorings can be reused and systematically applied within the context of KDM representations. We propose an approach for creating and cataloging refactorings tailored to KDM. Our approach is twofold: (i) the first part comprises steps that help the software modernization engineer create KDM-compliant refactorings; (ii) the second part has to do with turning these refactoring descriptions into Structured Refactoring Metamodel (SRM) and making them available to be reused. To automate these activities, we developed a tool that makes it possible to apply refactorings to Unified Modeling Language (UML) class diagrams. Our tool, named KDM-RE, comprises three Eclipse plug-ins, which can be briefly described as follows: (i) a set of Wizards aimed at supporting the software modernization engineer during refactoring activities; (ii) a change propagation module that keeps the internal metamodels synchronized; and (iii) a plug-in that supports the selection and reuse of the refactorings available in the repository. Moreover, we developed a domain specific language to minimize the effort required to instantiate SRMs. We carried out an evaluation that simulates how software modernization engineers would go about refactoring KDM instances. Our results would seem to suggest that our approach, when automated by our tool, provides several advantages to software modernization engineers refactoring systems represented by KDMs.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:06:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6500.pdf: 5345644 bytes, checksum: e886844b4ba61e58d704a8babf113721 (MD5) Previous issue date: 2014-10-21 / Maintaining legacy systems is a complex and expensive activity for many companies. A recently proposal to solve this problem is Architecture-Driven Modernization (ADM), proposed by Object Management Group (OMG). The ADM consists of a set of concepts and standard metamodels that support systems modernization using models. The Knowledge Discovery Metamodel (KDM) is the main metamodel of ADM, it can represent many artifacts of a legacy system, such as source code, architecture, user interface, configuration files and business process. In general, legacy systems have crosscutting concerns, it can show source code problems like tangling and scattering, and it raises the maintenance costs. The aspect orientation is an alternative to improve crosscutting concerns modularization. Thus, in this dissertation is presented the term Aspect Oriented Modernization that uses the aspect oriented concepts in the ADM context. This modernization process consists in modularize legacy systems with aspects represented in model level. To achieve this goal, in this work were performed a lightweight and a heavyweight extension in the KDM metamodel, to analyze which one would present a better performance if used by Modernization Engineers. The evaluation of these extensions was performed by a case study that considered the modernization with aspects of a small-sized system. To evaluate the case study in both extensions, a set of comparison criteria were created to support the software engineers in choosing the best extension mechanism, according to their needs. In the context of this dissertation an experimental study were developed that aimed reproducing the scenarios that the modernization engineers had to perform maintenances and developing new refactorings in a aspect oriented KDM model. The experiment data considered the development time of the activities and the found number of errors. Finally, it was noticed that the extension mechanism to be choose will depend on the context that it will be applied, however, considering the approach studied here the best extension mechanism is the heavyweight one. / Manter sistemas legados é uma atividade complexa e onerosa para muitas empresas. Uma proposta recente para esse problema é a Modernização Dirigida à Arquitetura (Architecture-Driven Modernization - ADM), proposta pela OMG (Object Management Group). A ADM consiste em um conjunto de princípios e metamodelos padrões que apoiam a modernização de sistemas utilizando modelos. O Knowledge Discovery Metamodel (KDM) é o principal metamodelo da ADM, podendo representar diversos artefatos de um sistema, como código-fonte, arquitetura, interface de usuário, arquivos de configuração e processos de negócio. Em geral, sistemas legados possuem interesses transversais, apresentando problemas de entrelaçamento e espalhamento de código, o que eleva os custos de manutenção. A orientação a aspectos é uma alternativa para melhorar a modularização de interesses transversais. Mediante isso, neste trabalho é apresentado o termo Modernização Orientada a Aspectos que utiliza os conceitos da orientação a aspectos na ADM. Essa modernização consiste em remodularizar sistemas legados utilizando aspectos representados em nível de modelo. Para atingir esse objetivo, foi realizada uma extensão leve e outra pesada do metamodelo KDM, para analisar em qual das duas o desempenho dos engenheiros de modernização seria melhor. Para fazer a avaliação das extensões, foi realizado um estudo de caso levando em consideração a modernização com aspectos em um sistema de pequeno porte. Com o objetivo de avaliar o estudo de caso usando as duas extensões, foram desenvolvidos critérios de comparação que auxiliassem os engenheiros de software a escolher qual dos dois mecanismos de extensão utilizar em seu projeto. Foi feito também um estudo experimental que buscou reproduzir os cenários em que engenheiros de modernização tivessem que realizar manutenções e desenvolver novas refatorações em um modelo KDM orientado a aspectos. Os dados do experimento foram avaliados em relação ao tempo de desenvolvimento das atividades e quantidade de erros encontrados. Por fim, percebeu-se que o mecanismo de extensão a ser utilizado vai depender do contexto em que ele será aplicado, mas, para o domínio aqui estudado a extensão que melhor atendeu aos requisitos foi a pesada.