Made available in DSpace on 2016-06-02T19:06:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5180.pdf: 8285938 bytes, checksum: 0110755140178ec91052f03c8f73ca2d (MD5) Previous issue date: 2013-05-17 / Universidade Federal de Sao Carlos / Software development is an activity in constant change over time. Given the complexity and high cost that exists in software construction, there is high demand, especially in the software industries, for methodologies and tools that enable to increase software productivity by spending less time and effort in its development. Among the challenges that exist in Software Engineering, there is a need in knowing and exploring techniques and tools that enable to increase productivity and maintai software quality. Approaches related to model-driven development can be used as a starting point for modeling and to specify the requirements of a software system. Models provide a representation with higher level of abstraction of system design and assist to understand the system. Through the execution of model-to-code transformation mechanisms, implementation artifacts for different technologies can be generated based on data extracted and interpreted from models. Furthermore, reflexive metaprogramming is a technique that can be used to complement the code generation performed by model-to-code transformations, automating most of tasks of developers, such as CRUD (Create, Retrieve, Update, Delete) functionalities, freeing them to perform more important tasks in development process. Therefore, this research proposes a software process to guide professionals in developing applications using such techniques to accomplish code generation, in order to increase software productivity and facilitate maintenance. / O desenvolvimento de software é uma atividade em constante mudança ao longo do tempo. Diante da complexidade e do alto custo existente na construção de um software, existe uma grande demanda, sobretudo nas indústrias de software, por metodologias e ferramentas que possibilitem aumentar a produtividade de software, gastando menos tempo e esforços em seu desenvolvimento. Dentre os desafios existentes na Engenharia de Software, existe a necessidade de conhecer e explorar diferentes técnicas e ferramentas que viabilizem aumentar a produtividade mantendo a qualidade do software. Abordagens relacionadas ao desenvolvimento dirigido a modelos podem ser utilizadas como ponto de partida para modelar e especificar os requisitos de um sistema de software. Os modelos fornecem uma representação com maior nível de abstração do projeto do sistema e auxiliam na compreensão do sistema. Por meio da aplicação de mecanismos de transformação de modelos em código, é possível gerar código de artefatos de implementação para diferentes tecnologias a partir de dados extraídos e interpretados dos modelos. Além disso, a metaprogramação reflexiva é uma técnica que pode ser empregada para complementar a geração de código realizada por transformações de modelos, automatizando grande parte das tarefas do desenvolvedor, tais como as funcionalidades CRUD (Create, Retrieve, Update, Delete), liberandoo para atuar em outras tarefas mais importantes do processo de desenvolvimento. Dessa forma, este trabalho define um processo de software que visa orientar os profissionais no desenvolvimento de aplicações utilizando tais técnicas para realizar geração código, que tem como objetivo aumentar a produtividade de software e facilitar sua manutenção.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-02-07T10:21:15Z No. of bitstreams: 1 DissBFA.pdf: 12687971 bytes, checksum: 19789fb95e5c01987f5067e083d04248 (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Passos (camilapassos@ufscar.br) on 2017-02-08T12:04:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissBFA.pdf: 12687971 bytes, checksum: 19789fb95e5c01987f5067e083d04248 (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Passos (camilapassos@ufscar.br) on 2017-02-08T12:08:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissBFA.pdf: 12687971 bytes, checksum: 19789fb95e5c01987f5067e083d04248 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-08T12:09:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissBFA.pdf: 12687971 bytes, checksum: 19789fb95e5c01987f5067e083d04248 (MD5) Previous issue date: 2016-03-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Model-Driven Development (MDD) is proposed to reduce the semantic gap between problem and solution/implementation domains. Some tools are used, and the code generator is commonly used in this context. These generators are often implemented using templates. A Reference Implementation (RI) favoring the development/ maintenance of software facilitates this implementation’s types. However, RI requires a code migration process which consists in artifacts’ synchronization, and it is responsible for 20% to 25% of the time spent on development. The literature has no describe automatic solutions, but the group that this reaserch was included has develop tools that automate this process and reduce the time spent on some tasks. But each task has a different performance in relation to time spent, so automation of some tasks can be disadvantageous. Few reports describe such tasks and which ones are capable of automatic code migration. The aim of this study is to investigate the maintain and evolution process to identify and describe the types of maintain and evolution tasks that are essentially. Based on this study, a method (MME-MDD) that drives the developer during that proccess to guide the developer during the realization of each task, with the aim to maximize the benefits of this approach. The MME-MDD was validated by a case study and a empirical study and the method showed effective in most of tasks. In addition, studies show that using the proposed method brought a gain in the quality of the source code. / O MDD (Model-Driven Development) tem como proposta a redução da distância semântica entre os domínios problema e solução/implementação. Para isso, são utilizadas algumas ferramentas, sendo o gerador de código comumente usado neste contexto. Os geradores de código são frequentemente implementados com a utilização de templates. Para facilitar este tipo de implementação, usualmente é empregado uma Implementação de Referência (IR), favorecendo a evolução/ manutenção do software. Contudo, a IR traz a necessidade do processo de migração de código, que consiste na sincronização entre o seu código-fonte e os templates, sendo que este é responsável por 20 a 25% do tempo gasto no desenvolvimento. Na literatura não há relatos de solução automatizada, mas o grupo no qual esta pesquisa se insere vem desenvolvendo ferramentas que automatizam este processo e reduzem o tempo aplicado em algumas tarefas testadas. Porém, cada tarefa tem um desempenho diferente em relação ao tempo gasto e, portanto, a automação de algumas tarefas pode ser desvantajosa. Existem poucos relatos na literatura descrevendo tais tarefas e quais são os passos necessários para realizá-las. O objetivo deste estudo foi a investigação do processo de manutenção e evolução de sistemas baseados em MDD com a finalidade de identificar e descrever os tipos de tarefas de manutenção e evolução. Com base nesse estudo, foi elaborado o método MMEMDD que conduz o desenvolvedor durante o processo de manutenção e evolução de sistemas, visando guiar o desenvolvedor durante a realização de cada um dos tipos de tarefas, com o intuito de maximizar os benefícios da utilização dessa abordagem. O método foi validado por meio de um estudo de caso e um estudo experimental, sendo que o método se mostrou efetivo em grande parte das tarefas testadas. Além disso, os estudos apontaram que a utilização do método proposto trouxe ganho na qualidade do código-fonte.

Os geradores de aplicação são ferramentas que recebem uma especificação de software, validam essa especificação e geram artefatos automaticamente. Os geradores de aplicação podem trazer benefícios em termos de produtividade por gerarem automaticamente artefatos de baixo nível com base em especificações de nível mais alto. Um dos problemas dos geradores de aplicação é o seu alto custo de desenvolvimento. Os geradores de aplicação configuráveis são adaptados para fornecer apoio em domínios específicos, ou seja, são considerados meta-geradores utilizados para obter geradores de aplicação específicos. Este trabalho delineia um processo de desenvolvimento com geradores confi- guráveis, define a arquitetura e as características de um gerador configurável e apresenta a ferramenta Captor, que é um gerador de aplicação configurável desenvolvido para facilitar a construção de geradores específicos. Três estudos de caso nos quais a Captor é configurada para domínios de aplicação específi- cos são apresentados: persistência de dados, gestão de recursos de negócios e bóias náuticas / Application generators are tools that receive as input a software specification, validate it and automatically generate artifacts based on it. Application generators can bring several benefits in terms of productivity, as they automatically generate low-level artifacts based on higher abstraction level specifications. A major concern of application generators is their high development cost. Con- figurable application generators are those generators that can be adapted to give support in specific domains, i.e., they are considered as meta-generators through which it is possible to obtain specific application generators. This work presents an approach for software development supported by configurable application generators. It defines the architecture and main features of a configurable application generator and presents Captor, which is a configurable application generator developed to ease the creation of specific generators. Three case studies were conducted to show the configuration of the Captor tool to different application domains: objects persistence, business resource management and floating weather stations.

Especificações formais são úteis para descrever o que um sistema deve fazer sem definir como, e, em virtude da sua natureza formal e da possibilidade de abstração, é possível analisá-las sistematicamente. No entanto, o uso de especificações formais como parte do desenvolvimento de software não constitui prática comum. Isso se dá, em parte, pelo fato de existirem apenas um pequeno número de metodologias e ferramentas adequadas que dêem suporte a esse desenvolvimento. O primeiro objetivo deste trabalho é propor uma metodologia de desenvolvimento que possibilite, a partir de uma especificação formal em notação Z, produzir uma implementação dessa especificação em Java. Essa metodologia centra-se na geração do esqueleto da aplicação Java e na instrumentação desse esqueleto com mecanismos de verificação de condições (invariantes, pré e pós-condições) e rastreamento de violações dessas condições. Através desses mecanismos, possibilita-se intercalar desenvolvimento formal e informal no processo global de desenvolvimento de software. O segundo objetivo é desenvolver uma ferramenta que implemente parte dessa metodologia, produzindo uma implementação parcial que deverá ser complementada pelo usuário. / Formal specifications are useful for describing what a system should do, without defining how, and, owing to its formal nature, it is possible to analyse them systematically. However useful formal specifications are, their usage as part of the software development process is rather rare. This is, in part, due to the scarcity of both methodologies and tools that support this development. The first goal of this work is to define a software development methodology that enables the developer to produce a Java application from a formal specification written in Z. This methodology will rely strongly on the generation of Java application skeletons and instrumentation of the generated code with means of verifying conditions (invariants, pre and post-conditions) e tracing violations of these conditions. Through this mechanisms, it is possible to mix formal and informal development in the global software development process. The second goal of this work is to develop a tool that will implement part of this methodology, producing a partial implementation that must be complemented by the developer.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:03:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6131.pdf: 4820064 bytes, checksum: 9eff44ec6ccb5da42e47aea930745c02 (MD5) Previous issue date: 2014-05-08 / Universidade Federal de Sao Carlos / Frameworks are software artifacts that implement the basic functionality of a domain. Its reuse can improve the efficiency of development process and the quality of application code. However, frameworks are difficult to develop and reuse, since they require a complex structure to implement domain variability and be adaptable enough to be reused by different applications. Due to these difficulties, this research presents two approaches: 1) the From Features to Frameworks (F3) approach, in which the developer models the features of a domain and a pattern language helps in implementing a framework based on this model; and 2) the approach that uses a Domain-Specific Language (DSL) built from the identification and analysis of the domain features of a framework to facilitate the reuse of this framework. A tool, called From Features to Frameworks Tool (F3T), was also developed to support the use of these two approaches, providing editors for modeling domains and applications and automating the implementation of code of frameworks, DSLs and applications. In addition to facilitate the development and reuse of frameworks, experiments conducted during this project showed that these two approaches make these processes more efficient and allow the construction of frameworks and applications with less difficulty. / Frameworks são artefatos de software que implementam a funcionalidade básica de um domínio. Seu reúso pode aumentar a eficiência do processo de desenvolvimento e a qualidade do código de aplicações. Contudo, frameworks são difíceis de construir e reutilizar, pois necessitam de uma estrutura complexa para implementar as variabilidades do seu domínio e serem adaptáveis o suficiente para poderem ser reutilizados por diversas aplicações. Em vista dessas dificuldades este projeto apresenta duas abordagens: 1) a abordagem From Features to Frameworks (F3), na qual o desenvolvedor modela as características de um domínio e uma linguagem de padrões auxilia na implementação de um framework com base nesse modelo; e 2) a abordagem que utiliza uma Domain-Specific Language (DSL) construída a partir da identificação e análise das características do domínio do framework para facilitar o reúso desse framework. Uma ferramenta, denominada From Features to Frameworks Tool (F3T), também foi desenvolvida para apoiar o uso dessas duas abordagens, fornecendo editores para a modelagem dos domínios e das aplicações e automatizando a implementação de código dos frameworks, das DSLs e das aplicações. Além de facilitar o desenvolvimento e o reúso de framework, experimentos realizados ao longo deste projeto mostraram que essas duas abordagens tornam esses processos mais eficientes e permitem a construção de frameworks e aplicações com menor dificuldade.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:06:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4801.pdf: 4117819 bytes, checksum: b4df67024157ee1a2c79256315a97e7d (MD5) Previous issue date: 2012-11-13 / Universidade Federal de Sao Carlos / Software development techniques continually evolve in order to improve development and maintenance processes in addition to lower costs and higher quality. The goal of MDD is to reduce the semantic distance between a problem and its solution specification. Therefore MDD focuses on high-level abstraction modeling and successive model transformations, until finally, generate code. Studies assert that model-driven development can be significantly more efficient than traditional source code-driven software development and still reduce the possibility of occurrence of several problems during the software life-cycle. Likewise, Web engineering can also be benefited by MDD adoption, especially when supported by approaches that facilitate MDD use. Web development is usually agile with frequent releases, these approaches must be flexible to adapt to this context. However, generally, the approaches proposed by the academic community have complex processes which involve many different model definitions, programming languages, plug-ins and IDEs. These features contradict the practices adopted by Web developers. This paper presents the MWDA (Model-Driven Web Applications) approach that provides a simple process to support model-driven web development. This approach does not depend on tools, technologies or plug-ins and encourage combination with other forms of reuse and development processes. Furthermore, the Ruby- MDWA was developed with Ruby language and Ruby on Rails framework support, in order to create Web applications with MDWA assistance. This tool provides a set of textual models and defines M2M and M2C transformation tools, maintaining the requirements traceability since its specification to its construction and further maintenance. In order to show the use of the approach and tool, it was performed a real study case with a software company, from São Carlos SP, where a project management system was developed. In parallel, two experiments were conducted with undergraduate students in Computer Science and Computer Engineering and a Masters in Computer Science, to evaluate the gains and limitations of the Ruby-MDWA tool. / As técnicas de desenvolvimento de software evoluem continuamente com a finalidade de melhorar processos de construção e manutenção de software, além de obter ganhos em tempo, custo e qualidade. O objetivo do MDD é reduzir a distância semântica entre um problema e a especificação de sua solução. Para isso, MDD tem enfoque na modelagem de alto nível de abstração e em sucessivos refinamentos dos modelos construídos em artefatos mais detalhados, até enfim, gerar código. Há afirmações de que o desenvolvimento orientado a modelos pode ser significativamente mais eficiente que o desenvolvimento tradicional guiado por código fonte, além de reduzir a possibilidade de ocorrência de uma série de problemas durante o ciclo de vida do software. Da mesma forma, a engenharia de aplicações Web também pode ser beneficiada pela adoção de MDD, em especial com o apoio de abordagens que facilitem sua utilização. Como o desenvolvimento de aplicações Web comumente é ágil e com publicações freqüentes, essas abordagens devem ser flexíveis para que se adaptem a esse contexto. Entretanto, em geral, as abordagens propostas pela comunidade acadêmica apresentam processos complexos que envolvem diversos modelos, linguagens de programação, plug-ins e ambientes de programação. Essas características contrariam as práticas aprovadas pelos desenvolvedores Web. Esta dissertação apresenta a abordagem MDWA (Model-Driven Web Applications) que fornece um processo simples para desenvolvimento de software Web com apoio de MDD. A abordagem não depende de ferramentas, tecnologias ou plug-ins e estimula a combinação com outras formas de reuso e processos de desenvolvimento. Além disso, foi construída uma ferramenta, denominada Ruby-MDWA, baseada na linguagem Ruby e no framework Ruby on Rails destinada à criação de aplicações Web com auxílio da abordagem MDWA. Essa ferramenta fornece um conjunto de quatro modelos textuais e define transformadores M2M e M2C, que mantém a rastreabilidade de um requisito desde sua especificação até sua construção e posterior manutenção. Para mostrar o uso da abordagem e da ferramenta, foi realizado um estudo de caso real em conjunto com uma empresa de software de São Carlos SP, onde um sistema de gerenciamento de projetos foi desenvolvido. De forma paralela, foram conduzidos dois experimentos com alunos de graduação em Bacharelado em Ciência da Computação e Engenharia de Computação e mestrado em computação da UFSCar, visando avaliar os ganhos e as limitações da ferramenta Ruby-MDWA.