A avaliação e melhoria de um processo de software requer um grande esforço por parte de gerentes e desenvolvedores, uma vez que a obtenção de dados para tomada de decisão, acerca da evolução do processo nem sempre é trivial. O desenvolvimento de software, como qualquer disciplina de Engenharia, necessita de mecanismos de mensuração, para que através de uma avaliação de seus resultados o processo possa ser melhorado. Mas a mensuração pode ser uma tarefa bastante trabalhosa sem o auxílio de metodologias ou ferramentas de apoio. Neste sentido, este trabalho apresenta um modelo para mensuração em processos de software, no contexto do projeto APSEE-Prosoft. O objetivo do modelo proposto é prover suporte a realização de mensuração em processos de software, através do desenvolvimento e implantação de programas de mensuração, visando auxiliar aos gerentes na realização de atividades como planejamento, coleta e análise de métricas em um processo de software. Neste trabalho são combinados aspectos relacionados a importantes áreas da Engenharia de Software, como mensuração, processos de software, ambientes de engenharia de software centrados em processos (PSEE), bem como a utilização de métodos formais para a definição e especificação de um modelo de mensuração integrado a um PSEE. / The software process evaluation and improvement requests great effort of managers and developers, especially because obtaining data for decision support (about process evolution) is not a simple task. The software development, as any discipline of Engineering, needs measurement mechanisms, so that through an evaluation of its results, the process can be improved. But measurement can be a difficult task without the aid of methodologies or support tools. In this sense, this paper presents a model for software processes measurement, on the context of APSEE-Prosoft project. The model's objective is to provide support for the measurement in software processes, through the development and implantation of measurement programs, to aid managers in the accomplishment of activities such as planning, collecting and analysis of metrics in a software process. This paper combines aspects related to important areas of Software Engineering, as measurement, software process, process-centered engineering environment (PSEE), besides the use of formal methods for a definition and specification of a measurement model integrated to a PSEE.

A complexidade dos dispositivos embarcados propõe novos desafios para o desenvolvimento de software embarcado, além das tradicionais restrições físicas. Então, a avaliação da qualidade do software embarcado e seu impacto nessas propriedades tradicionais torna-se mais importante. Conceitos como reúso abstração, coesão, acoplamento, entre outros atributos de software têm sido usados como métricas de qualidade no domínio da engenharia de software. No entanto, elas não têm sido usadas no domínio do software embarcado. No desenvolvimento de sistemas embarcados outro conjunto de ferramentas é usado para estimar as propriedades físicas, tais como: consumo de energia, ocupação de memória e desempenho. Essas ferramentas geralmente envolvem custosos processos de síntese e simulação. Nos complexos dispositivos embarcados atuais deve-se confiar em ferramentas que possam ajudar na exploração do espaço de projeto ainda nos níveis mais altos de abstração, identificando a solução que representa a melhor estratégia de projeto em termos da qualidade de software, enquanto, simultaneamente, atenda aos requisitos físicos. Neste trabalho é apresentada uma análise da correlação entre métricas de qualidade de software, que podem ser extraídas antes do sistema ser sintetizado, e as métricas físicas do software embarcado. Usando uma rede neural nós investigamos o uso dessas correlações para predizer o impacto que uma determinada modificação no software trará às métricas físicas do mesmo software. Esta estimativa pode ser usada para guiar decisões em direção a melhoria das propriedades físicas dos sistemas embarcados, além de manter um equilíbrio em relação às métricas de software. / The complexity of embedded devices poses new challenges to embedded software development in addition to the traditional physical requirements. Therefore, the evaluation of the quality of embedded software and its impact on these traditional properties becomes increasingly relevant. Concepts such as reuse, abstraction, cohesion, coupling, and other software attributes have been used as quality metrics in the software engineering domain. However, they have not been used in the embedded software domain. In embedded systems development, another set of tools is used to estimate physical properties such as power consumption, memory footprint, and performance. These tools usually require costly synthesis-and-simulation design cycles. In current complex embedded devices, one must rely on tools that can help design space exploration at the highest possible level, identifying a solution that represents the best design strategy in terms of software quality, while simultaneously meeting physical requirements. We present an analysis of the cross-correlation between software quality metrics, which can be extracted before the final system is synthesized, and physical metrics for embedded software. Using a neural network, we investigate the use of these cross-correlations to predict the impact that a given modification on the software solution will have on embedded software physical metrics. This estimation can be used to guide design decisions towards improving physical properties of embedded systems, while maintaining an adequate trade-off regarding software quality.

A avaliação e melhoria de um processo de software requer um grande esforço por parte de gerentes e desenvolvedores, uma vez que a obtenção de dados para tomada de decisão, acerca da evolução do processo nem sempre é trivial. O desenvolvimento de software, como qualquer disciplina de Engenharia, necessita de mecanismos de mensuração, para que através de uma avaliação de seus resultados o processo possa ser melhorado. Mas a mensuração pode ser uma tarefa bastante trabalhosa sem o auxílio de metodologias ou ferramentas de apoio. Neste sentido, este trabalho apresenta um modelo para mensuração em processos de software, no contexto do projeto APSEE-Prosoft. O objetivo do modelo proposto é prover suporte a realização de mensuração em processos de software, através do desenvolvimento e implantação de programas de mensuração, visando auxiliar aos gerentes na realização de atividades como planejamento, coleta e análise de métricas em um processo de software. Neste trabalho são combinados aspectos relacionados a importantes áreas da Engenharia de Software, como mensuração, processos de software, ambientes de engenharia de software centrados em processos (PSEE), bem como a utilização de métodos formais para a definição e especificação de um modelo de mensuração integrado a um PSEE. / The software process evaluation and improvement requests great effort of managers and developers, especially because obtaining data for decision support (about process evolution) is not a simple task. The software development, as any discipline of Engineering, needs measurement mechanisms, so that through an evaluation of its results, the process can be improved. But measurement can be a difficult task without the aid of methodologies or support tools. In this sense, this paper presents a model for software processes measurement, on the context of APSEE-Prosoft project. The model's objective is to provide support for the measurement in software processes, through the development and implantation of measurement programs, to aid managers in the accomplishment of activities such as planning, collecting and analysis of metrics in a software process. This paper combines aspects related to important areas of Software Engineering, as measurement, software process, process-centered engineering environment (PSEE), besides the use of formal methods for a definition and specification of a measurement model integrated to a PSEE.

Submitted by Nayara Passos (nayara.passos@ufpe.br) on 2015-03-12T14:07:25Z No. of bitstreams: 2 TESE Juliana de Albuquerque Gonçalves Saraiva.pdf: 2801469 bytes, checksum: 2f35aeb3fe1c0178a717be10adc01c26 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-12T14:07:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 TESE Juliana de Albuquerque Gonçalves Saraiva.pdf: 2801469 bytes, checksum: 2f35aeb3fe1c0178a717be10adc01c26 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2014 / FACEPE, INES / Atualmente, Programao Orientada a Objetos (POO) um dos paradigmas mais utilizados. Complementarmente, a manutenibilidade de software considerada um atributo de software que desempenha um papel importante com relao ao nvel de qualidade. Neste contexto, a Manutenibilidade de Software Orientado a Objetos (MSOO) foi estudada atravs de anos e vrios pesquisadores propuseram um elevado nmero de mtricas para a medir. Como consequncia do nmero e da diversidade de mtricas existentes, alm da no padronizao nas definies e nomenclatura, a tomada de deciso sobre quais mtricas podem ser adotadas para realizar estudos em MSOO difcil. Desta forma, um mapeamento sistemtico foi realizado a fim de encontrar quais mtricas so usadas como indicadores de MSOO. Houve uma seleo inicial de 5175 estudos primrios e 138 artigos foram selecionados, resultando em 568 mtricas encontradas. Analisando as 568 mtricas, foram encontradas inconsistncias na nomenclatura destas mtricas, pois havia mtricas com nomes iguais mas significados diferentes (8 casos envolvendo 17 mtricas) e tambm mtricas com nomes diferentes e significados semelhantes (32 casos envolvendo 214 mtricas). Alm disto, uma categorizao destas mtricas foi proposta, sendo identificadas 7 categorias e 17 subcategorias. Estas categorias representam os cenrios de adoo de mtricas de MSOO. Adicionalmente, um portal web de mtricas foi desenvolvido para fornecer informaes sobre as mtricas para outros pesquisadores e tambm gerar catlogos de mtricas de acordo com o contexto da aplicao das mesmas. Este portal tambm pode ser alimentado sistematicamente por outros pesquisadores que lidam com mtricas de MSOO, fazendo com que os resultados deste trabalho possam representar os primeiros passos para padronizao e compreenso destas mtricas. Por ltimo, um quasi-experimento foi realizado para checar o grau de cobertura do catlogo proposto pela abordagem aqui apresentada quando o mesmo comparado com catlogos sugeridos por especialistas. 90% de cobertura foi obtido e este resultado foi confirmado com 99% de grau de confiana usando o Teste de Wilcoxon. De forma complementar, houve uma pesquisa de opinio para checar se os especialistas acharam catlogo gerado usando a nossa abordagem semelhante ou melhor do que o sugerido por eles. Sendo assim, os resultados da anlise da cobertura dos catlogos pode servir como indcios da utilidade da abordagem proposta para a escolha de mtricas na avaliao de MSOO. / Currently, Object-Oriented Programming (OOP) is one of the most used paradigms. Complementarily, the software maintainability is considered a software attribute that plays an important role in quality level. In this context, the Object-Oriented Software Maintainability (OOSM) has been studied through years, and many researchers have proposed a large number of metrics to measure it. As a consequence of the number and diversity of metrics, beyond the no standardization in metrics definition and naming, the decision-making process about which metrics can be adopted in experiments on OOSM, or even their using in software companies is a difficult task. Therefore, a systematic mapping study was conducted in order to find which metrics are used as indicators in OOSM assessments. There was an initial selection of 5175 primary studies and 138 were selected, resulting in 568 metrics found. Analyzing the 568 metrics, inconsistencies in metrics’ naming were found because there were metrics with the same names but different meanings (8 cases involving 17 metrics) and also, there were metrics with different names, however with similar meanings (32 cases involving 214 metrics). Moreover, a metrics’ categorization has been proposed to facilitate decision-making process about which ones have to be adopted, and 7 categories and 17 subcategories were identified. These categories represent the evaluation scenarios where OOSM metrics should be used. Additionally, a metrics’ web portal was developed to provide information about the metrics collected in this research, and to generate metrics’ catalogs according to the context of their adoption. This portal can also be systematically fed by other researchers that work with OOSM metrics, making the results of this work the first steps towards metrics’ standardization, and the improvement of the metrics’ validation. Finally, a quasi-experiment was conducted to check the coverage index of the catalogs generated using our approach over the catalogs suggested by experts. 90% of coverage was obtained and this result was confirmed with 99% of confidential level using the Wilcoxon Test. Complementarily, a survey was conducted to check the experts’ opinion about the catalog generated by the portal when they were compared by the catalogs suggested by the experts. Thus, the coverage evaluation can be the first evidences of the usefulness of the proposed approach for metrics’ choice in OOSM evaluation.

[pt] Um dos objetivos da engenharia de software é a construção de software com um nível de qualidade elevado com o menor custo e no menor tempo possível. Nesse contexto, muitas técnicas para o controle da qualidade de design de software têm sido definidas. Além disso, mecanismos baseados em métricas para a detecção de problemas também têm sido definidos. A maioria dessas técnicas e mecanismos foca a análise do código fonte. Porém, para reduzir retrabalho inútil, é importante utilizar técnicas de análise da qualidade capazes de detectar problemas de design já desde os modelos dos sistemas. Esta dissertação propõe: (i) um conjunto de estratégias de detecção para identificar, em modelos UML, problemas de design específicos e recorrentes na literatura: Long Parameter List, God Class, Data Class, Shotgun Surgery, Misplaced Class e God Package, e (ii) a utilização do modelo da qualidade QMOOD para avaliar design de software a partir de seus diagramas de classes. Para automatizar a aplicação destes mecanismos foi implementada uma ferramenta: a QCDTool. Os mecanismos desenvolvidos foram avaliados no contexto de dois estudos experimentais. O primeiro estudo avaliou a acurácia, precisão e recall das estratégias de detecção propostas. Esse estudo mostrou os benefícios e desvantagens da aplicação, em modelos, das estratégias de detecção propostas. O segundo estudo avaliou a utilidade da aplicação do modelo da qualidade QMOOD em diagramas UML. Esse estudo mostrou que foi possível identificar, em diagramas de classes, variações das propriedades de design, e, conseqüentemente, dos atributos da qualidade nos sistemas analisados. / [en] One of the goals of software engineering is the development of high quality software at a small cost an in a short period of time. In this context, several techniques have been defined for controlling the quality of software designs. Furthermore, many metrics-based mechanisms have been defined for detecting software design flaws. Most of these mechanisms and techniques focus on analyzing the source code. However, in order to reduce unnecessary rework it is important to use quality analysis techniques that allow the detection of design flaws earlier in the development cycle. We believe that these techniques should analyze design flaws starting from software models. This dissertation proposes: (i) a set of strategies to detect, in UML models, specific and recurrent design problems: Long Parameter List, God Class, Data Class, Shotgun Surgery, Misplaced Class and God Package; (ii) and the use of QMOOD quality model to analyze class diagrams. To automate the application of these mechanisms we implemented a tool: the QCDTool. The detection strategies and QMOOD model were evaluated in the context of two experimental studies. The first study analyzed the accuracy, precision and recall of the proposed detection strategies. The second study analyzed the utility of use QMOOD quality model in the class diagrams. The results of the first study have shown the benefits and drawbacks of the application in class diagrams of some of the proposed detection strategies. The second study shows that it was possible to identify, based on class diagrams, variations of the design properties and consequently, of the quality attributes in the analyzed systems.

[pt] O desenvolvimento de software orientado a aspectos é um paradigma recente que introduz novas abstrações e mecanismos com o objetivo de melhorar a modularidade de interesses que se espalham pelo sistema. Entretanto, a satisfação de atributos de qualidade em sistemas orientados a aspectos não é tarefa simples e a utilização equivocada destas novas abstrações pode resultar em efeitos colaterais relacionados a princípios importantes da Engenharia de Software, tais como elevado acoplamento, baixa coesão dos módulos e incompleta modularidade dos interesses em aspectos. Problemas como estes não são facilmente verificáveis em sistemas de médio e grande porte sem um método adequado e, geralmente, consomem muito tempo e recursos. Portanto, torna-se necessário um método de avaliação que auxilie engenheiros de software na análise de sistemas orientados a aspectos. Este trabalho de mestrado propõe uma abordagem que provê suporte à avaliação quantitativa de implementações orientadas a aspectos. A abordagem incluiu: (i) um método de avaliação organizado em etapas, e (ii) uma ferramenta de medição e avaliação, chamada AJATO, que dá suporte ao método proposto. O método é composto por um conjunto de métricas e regras heurísticas. As métricas fornecem informações quantitativas e as heurísticas contribuem com algum raciocínio semântico dos números. A ferramenta AJATO é composta por quatro módulos que efetuam o parser do código, mapeamento de estruturas sintáticas em interesses, medição e avaliação heurística. Um conjunto de cinco estudos de caso envolvendo domínios de aplicação distintos foi realizado para avaliar a utilidade e usabilidade da abordagem proposta. / [en] Aspect-oriented software development is an emerging paradigm that provides new abstractions and mechanisms to support the modularization of crosscutting concerns through the software development lifecycle. However, the achievement of high-quality aspect-oriented software is not trivial. The inappropriate use of aspect-oriented abstractions and mechanisms potentially leads to the violation of important design principles, such as low coupling, high cohesion, incomplete modularization of crosscutting concerns into aspects, and so forth. These problems are not easily detectable and an ad hoc analysis of large designs and implementations is often expensive and time- consuming. Hence there is a need for an assessment method that assists software engineers in the analysis of their aspect-oriented implementations. This work proposes the development of a systematic approach to support the quantitative assessment of aspect-oriented software. The approach is organized in a stepwise fashion and is founded on a metrics suite and a comprehensive set of complementary rules. Our proposal is supported by a measurement and assessment tool. A set of five case studies from different application domains have been carried out in order to evaluate the usability and usefulness of our proposed approach.

[pt] O Objetivo dessa dissertação é propor um conjunto de indicadores e métricas para avaliar e mensurar a eficiência das subestações de um microgrid. No conceito institucional o qual a pesquisa se insere, considera-se que o esforço proporcionará a empresa em questão avaliar a eficiência e inteligência das suas subestações em seu microgrid. A pesquisa pode ser considerada aplicada, descritiva e metodológica. Quanto aos meios de investigação, foi usado o método de construção de indicadores para avaliação da eficiência energética aliada a dois métodos de apoio à decisão: AHP (Analytic Hierarchy Process) para definição dos pesos dos critérios classificatórios e a técnica TOPSIS (Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution) para hierarquização dos indicadores propostos por categoria dos requisitos de eficiência energética e inteligência, a partir dos graus atribuídos pelos especialistas. Destacam-se como resultados: a ferramenta de seleção e classificação de subestações e um conjunto consistente de indicadores de eficiência e inteligência. Como resultados, espera-se obter a melhoria da eficiência das subestações de um microgrid e poder acompanhar o processo de melhoria contínua. / [en] The aim of this study is to propose a set of indicators and metrics to evaluate and measure the efficiency and intelligence on microgrid electric substations. It was used a methodology to stablish indicators for evaluating the energy efficiency combined with two decision support methods: AHP (Analytic Hierarchy Process) for definition the importance of criteria selected, and TOPSIS (Technique for Order Preference by Similarity to Ideal of Solution) to classify the most efficiency and intelligent substation. As a result, it is expected to obtain the improvement of efficiency of power substations of a microgrid and follow the process of continuous improvement of their intelligence. Geller (2004) emphasizes the importance to adopt energy efficiency measures, through the use of alternative energy resources. The author states that the numbness in the current energy sources will result in irreparable harm to the environment, generating major climate change .It is necessary consider an innovative energy management model capable for meeting the challenges to meet the new standards of consumption, combining environmental, social and economic aspects . Smart Grids (SG) are able to incorporate information and communication technology in all aspects of generating electricity, allowing the entrance of new suppliers in the energy network, generating a better management of distribution and consumption, optimizing efficiency, minimizing costs, and diminishing environmental impacts. Currently, the SG is in development stage, with large spaces for research and development of enhancements and applications. Countries like USA, Japan and other European Community are planning to implement this novel grid till mid-2020 to 2030 Rivera (2013). In Brazil, this trend follows a different reality, due to economic crisis and regulatory aspects. In this country, most of smart grid projects are in development research and they are in slower progress status when compared to developed countries Rivera (2013). The implementation of a smart grid, with various alternatives of energy sources, provides better management and optimal use of each alternative. So, the necessity of managing the power distribution network more efficiently as possible increases Caneppele (2011). Microgrid is a concept widely disseminated in the literature. It can be defined as an intelligent electrical network applied in a smaller scale. As example we can cite: large commercial centers, a large industries; a large condominiums, a neighborhoods, etc. The aim of this article is to propose a set of indicators and metrics to evaluate and measure the efficiency and intelligence on microgrid electric substations. The methodology proposed will support mathematically the decision maker in the energy management of a huge television studio, which can be considered a microgrid. The research methodology followed a procedural structure analysis based on literature review focused on central themes of research: (i) substations (ii) energy efficiency (iii) microgrids (iv) multiple criteria decision methods (MCDM), trying to select the best methods to be considered in the context of energy efficiency of substations in microgrids. The model used in this work considered a hybrid multi-criteria decision-making (MCDM) method, putting together two methods widely used in literature: AHP (Analytic Hierarchy Process), and (TOPSIS Technique for Order Preference by Similarity to Ideal of Solution). AHP method was proposed by Saaty (2000). It is a multi-criteria support tool for decision making, which reveals the wide number of applications in current literature. Through peer comparisons, it is possible to perform the trials because the priorities calculated by the method will capture both the subjective measures, and the depth the particular criterion (or alternative) n relation to another. The second method used will be the TOPSIS. The technique is used to examine the performance of options by similarity to ideal solution. It was introduced by Hwang and Yoon Hwang (1981), in 1981, since then, it

[pt] Destaca-se como um dos principais desafios da gestão de parques tecnológicos a criação de modelos e ferramentas de monitoramento e avaliação de desempenho, que considerem a diversidade de perfis estratégicos e de modelos de negócios desses ambientes de inovação. Na perspectiva de contribuir para o aprimoramento do processo de monitoramento e avaliação de desempenho de parques tecnológicos no Brasil e no exterior, o objetivo da dissertação é desenvolver e aplicar um modelo conceitual para o referido processo, baseado na abordagem de gestão adaptativa, que permita aos gestores definir indicadores e métricas em função de perfis estratégicos e modelos de negócios comuns a determinados agrupamentos de parques. A pesquisa pode ser considerada descritiva, metodológica e aplicada. A partir dos resultados da revisão bibliográfica e documental sobre os temas centrais da pesquisa, desenvolveu-se um modelo conceitual adaptativo para monitoramento e avaliação de desempenho de parques tecnológicos. Visando demonstrar a aplicabilidade desse modelo no contexto de diferentes parques tecnológicos no Brasil e explicitar seus diferenciais metodológicos em comparação a outros modelos reportados na literatura especializada, realizou-se um estudo empírico focalizando a fase de planejamento do modelo junto a 26 participantes do 1º Curso para Gestores de Parques e Ambientes de Inovação, oferecido pela Uni-Anprotec, em parceria com o Instituto Gênesis, da PUC-Rio, em 2016. Destacam-se como principais contribuições da pesquisa um modelo conceitual adaptativo para mensuração e avaliação de desempenho de parques tecnológicos e conjuntos de indicadores e métricas associados a diferentes tipos de parques. / [en] One of the main challenges of managing science and technology parks is the creation of models and tools for monitoring and evaluating their performance, which consider the diversity of strategic profiles and business models of these innovation environments. Aiming to contribute to the improvement of the process of monitoring and evaluating the performance of science and technological parks in Brazil and abroad, the objective of this dissertation is to develop and apply a conceptual model for this process, based on adaptive management approach, which allows managers to establish indicators and metrics according to strategic profiles and business models common to certain groupings of parks. This research can be considered descriptive, methodological and applied. Based on the results provided by the bibliographic and documentary review on the central themes of the research, a conceptual adaptive model for monitoring and evaluating the performance of technology parks was developed. Aiming to demonstrate the applicability of this model in the context of different science and technology parks in Brazil and to explain its methodological differentials compared to other models reported in the specialized literature, an empirical study, focusing on the planning phase of the model, was carried out during 2016 with 26 participants of the 1st Course for Managers of Parks and Environments of Innovation, offered by Uni-Anprotec in partnership with Instituto Gênesis. The main contributions of the research are a flexible model for measuring and evaluating the performance of technological parks and sets of indicators and metrics associated with different types of parks.

[pt] Desenvolvedores frequentemente aplicam refatoração para melhorar os atributos internos de qualidade em projetos de software, tais como acoplamento e tamanho. Chamamos de rerrefatoração quando desenvolvedores refatoram um elemento de código-fonte previamente refatorado. O conhecimento empírico é limitado acerca de até que ponto refatoração e rerrefatoração de fato melhoram os atributos internos de qualidade. Nesta dissertação, nós investigamos a limitação supracitada com base em cinco atributos internos de qualidade conhecidos: acoplamento, coesão, complexidade, herança e tamanho. Também nos baseamos no histórico de versionamento de 23 projetos de software de código-fonte aberto, os quais possuem 29,303 operações de refatoração e 49.55 por cento de rerrefatorações. Nossa análise revelou descobertas interessantes apresentadas como segue. Primeiro, desenvolvedores aplicam mais de 93.45 por cento de operações de refatoração e rerrefatoração sobre elementos de código-fonte com ao menos um atributo interno de qualidade crítico, contrariando trabalhos anteriores. Segundo, para 65 por cento das operações, os atributos internos de qualidade relacionados melhoram, enquanto que os demais 35 por cento permanecem não-afetados. Terceiro, sempre que operações de refatoração são aplicadas sem mudanças adicionais no código fonte, o que chamamos de operação de refatoração root-canal, os atributos internos de qualidade frequentemente melhoram, ou ao menos, não pioram. Ao contrário, 55 por cento das operações de refatoração aplicadas com mudanças adicionais, tais como correção de bugs, surpreendentemente melhoram os atributos internos de qualidade, com somente 10 por cento de piora, o que também é válido para rerrefatoração. Nós sumarizamos nossas descobertas na forma de recomendações para desenvolvedores e pesquisadores. / [en] Developers often apply code refactoring to improve the internal quality attributes of a program, such as coupling and size. Given the structural decay of certain program elements, developers may need to apply multiple refactorings to these elements to achieve quality attribute improvements. We call re-refactoring when developers refactor again a previously refactored element in a program, such as a method or a class. There is limited empirical knowledge on to what extent developers successfully improve internal quality attributes through (re-)refactoring in their actual software projects. This dissertation addresses this limitation by investigating the impact of (re-)refactoring on five well-known internal quality attributes: cohesion, complexity, coupling, inheritance, and size. We also rely on the version history of 23 open source projects, which have 29,303 refactoring operations and 49.55 percent of re-refactoring operations. Our analysis revealed relevant findings. First, developers apply more than 93.45 percent of refactoring and re-refactoring operations to code elements with at least one critical internal quality attribute, as oppositely found in previous work. Second, 65 percent of the operations actually improve the relevant attributes, i.e. those attributes that are actually related to the refactoring type being applied; the remaining 35 percent operations keep the relevant quality attributes unaffected. Third, whenever refactoring operations are applied without additional changes, which we call root-canal refactoring, the internal quality attributes are either frequently improved or at least not worsened. Contrarily, 55 percent of the refactoring operations with additional changes, such as bug fixes, surprisingly improve internal quality attributes, with only 10 percent of the quality decline. This finding is also valid for re-refactoring. Finally, we also summarize our findings as concrete recommendations for both practitioners and researchers.

[pt] Muitos problemas de modularidade de design de software estão relacionados à modularização inadequada de interesses importantes e que têm impacto sistêmico no design, tais como tratamento de exceção, distribuição e persistência. No entanto, a maioria das abordagens atuais de avaliação quantitativas não levam em conta os interesses que guiam o design, o que acaba fazendo com que o processo de avaliação de modularidade se torne deficiente. Portanto, existe a necessidade de abordagens de medição que promovam uma identificação mais efetiva dos problemas de modularidade relacionados a interesses transversais. Além disso, essa necessidade se torna ainda mais evidente à medida que surgem novas formas de decomposição de design, tais como desenvolvimento de software orientado a aspectos. Nesse contexto, essa tese tem o objetivo de definir e investigar uma nova abordagem de avaliação quantitativa de modularidade de design de software que promove o conceito de interesse a uma abstração de medição. Esse trabalho define uma abordagem de medição dirigida por interesse que inclui um conjunto de mecanismos para avaliação de modularidade de software desde o design arquitetural até o design detalhado. A abordagem sensível a interesse proposta é composta por: (i) um conjunto de métricas arquiteturais, (ii) um conjunto de métricas de design detalhado, (iii) um conjunto de regras heurísticas de design que dão apoio a interpretação das métricas, e (iv) uma ferramenta, chamada de COMET, que dá apoio tanto à notação quanto à medição dirigida por interesses de design arquitetural. A utilidade da técnica de medição dirigida por interesses proposta foi avaliada em uma série de estudos empíricos, onde a modularidade de designs convencionais e orientados a aspectos foram comparados. / [en] Several modularity problems in software designs are related to the inadequate modularization of key broadly-scoped concerns, such as exception handling, distribution, and persistence. However, most of the current quantitative assessment aproaches are not sensitive to concerns that drive the design, thereby leading to a number of shortcomings in the modularity evaluation process. Therefore, there is a need for measurement approaches that support a more effective identification of modularity anomalies related to crosscutting concerns. Also, this necessity becomes more apparent in an age that a number of different fomrs of design decompositions, such as aspect-oriented software development, are emerging. In this context, this thesis aims at investigating a novel approach for quantittative modularity assessment of software design by promoting the concept of concern as a measurement abstraction. Our concern-driven measurement approach encompasses a set of mechanisms for assessing software modularity from architectural to detailed design. The prposed concern-sensitive approach includes:(i) a suite of architectural metrics, (ii) a suite of detailed design metrics, (iii) a suite of design heuristic rules for supporting the interpretation of metrics in meaningful ways, and (iv) a tool, called COMET, that supports bots concern-drive notation and measurement of architectual designs. We evaluated the usefulness of our concern-oriented measurement techinique in a series of emprical studies, comparing the modularity of conventional and aspect-oriented software design.