Vykstant nuolatiniam programų sistemų atnaujinimui, nuolatos reikia prižiūrėti, kad jos būtų kokybiškai projektuojamos ir programuojamos. Tačiau neišvengiamai atsiranda nekokybiško išeities teksto, arba atsiranda projektavimo trūkumų. Todėl yra svarbu mokėti ieškoti tokias problemas, ir jas ištaisyti. Šio darbo tikslas yra sukurti automatinio – universalaus įrankio modelį, kuris savarankiškai aptiktų pertvarkas, bei būtų nepriklausomas nuo konkrečios programavimo kalbos. Šiam tikslui pasiekti yra nagrinėjami mokslininkų siūlomi automatiškai aptinkantys pertvarkas metodai. Taip pat yra nagrinėjamos tokio įrankio realizavimo galimybės, pateikti realizaciniai sprendimai ir pavyzdžiai. Taip pat tikslas yra sukurti praktiškai naudingas automatines pertvarkas, kurios būtų realizuotos pasiūlytu įrankiu, ir pademonstruotas jų veikimas. Šis įrankis naudoja loginį programavimą, kurio faktais yra aprašomos pertvarkomos programos, o taisyklėmis – pačios pertvarkų programos. Sėkmingai sukurti automatiniai pertvarkų radimo pavyzdžiai, leidžia daryti išvadą, kad šiame darbe rastas būdas automatiškai aptikti nekokybišką išeities tekstą, bei realizuoti tokias pertvarkas nepriklausomai nuo programavimo kalbos. / In the continual evolution of software systems, should be continuous to ensure that they are high quality designed and programmed. But inevitably the defective code, that call “bad small” or the design deficiencies. It is therefore important to be able to find such problems, and to correct them. The aim of this thesis is to create automatic - universal refactoring tool, which is detected in self-refactoring, and is independent of specific programming languages. To achieve this objective are scientists considered the proposed automatic detection of refactoring methods. It is also considered the possibility of the realization of such a tool, to provide examples and realizable solutions. It also aims to create a practical benefit of the automatic adjustments to the proposed tool is to be realized, and a demonstration of their operation. This tool uses a logic programming, which is a factual description of the conversion, and the rules - the refactoring of the program. The successful creation of automatic detection for refactoring, it can be concluded that this work is found way to automatically detect poor quality of source code, and the realization of the restructuring, regardless of programming language.

Thesis (M.C.S.) Carleton University, 2005. / Includes bibliographical references (p. 82-85). Also available in electronic format on the Internet.

Techn. Universiẗat, Diss., 2004--Darmstadt.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Evolution is a natural characteristic in software development. During the life cycle of a system, usually there is the need of evolution, mainly to add a new requirement, to change existing functionality, or to evolve the programming language used. The Fortran (FORmula TRANslation) language, despite having more than fifty years of existence, is still widely used in scientific applications. The majority of the existent Fortran applications is composed of legacy code, using obsolete or deprecated constructions of the language and, thus, need to evolve to improve their quality attributes. However, this process is often done manually, without the existence of well-defined rules to be followed, facilitating the introduction of anomalies in these applications. Software evolution can be benefited from refactoring, which provides well-defined mechanisms to be followed, helping to maintain and to improve the quality of existent systems. Refactoring is a software engineering technique that transforms software artefacts in order to improve them, without compromising their functionality. It is a permanent task in the life cycle of an application and is directly associated with the software non-functional requirements, such as modularization, legibility, and performance. This technique is widely used in objectoriented languages, but is still largely unexplored in procedural languages such as Fortran. In this context, this work explores the need for refactorings for the Fortran language, together with the issue of evolving legacy code. This goal is achieved through the proposal of a refactoring catalog to the evolution of Fortran programs, and the automation of some of them in the Photran framework. The proposed refactorings are evaluated and validated in applications written in Fortran. / A evolução é uma característica natural no desenvolvimento de software. Durante o ciclo de vida de um sistema, geralmente existe a necessidade de evolução, seja para a adição de um novo requisito, para a alteração de funcionalidades existentes, ou para a evolução da linguagem de programação usada. A linguagem Fortran (FORmula TRANslation), apesar de possuir mais de cinquenta anos de existência, ainda é amplamente usada em aplicações científicas. A maioria das aplicações Fortran existentes é composta de códigos legados, que usam construções obsoletas ou de uso desencorajado da linguagem, e normalmente precisam passar por uma evolução para melhorar seus atributos de qualidade. Porém, muitas vezes, esse processo é conduzido manualmente, sem a existência de regras bem definidas a serem seguidas, podendo ocorrer a introdução de anomalias nessas aplicações. A evolução de software pode ser auxiliada através de refatoração, que oferece mecanismos bem definidos a serem seguidos, ajudando a manter e melhorar a qualidade dos sistemas existentes. Refatoração é uma técnica de engenharia de software que efetua transformações em artefatos de software a fim de melhorá-los, sem comprometer suas funcionalidades. Trata-se de uma tarefa permanentemente presente no ciclo de vida de uma aplicação e está diretamente associada à requisitos não funcionais de software, tais como modularização, legibilidade e desempenho. Essa técnica é amplamente difundida para linguagens orientadas a objetos, mas é ainda pouco explorada em linguagens procedurais como Fortran. Nesse contexto, este trabalho explora a carência de refatorações para a linguagem Fortran, aliada à questão da evolução de código legado. Esse objetivo é alcançado através da proposta de um catálogo de refatorações para a evolução de programas Fortran, e da automação de algumas delas no framework Photran. As refatorações propostas são avaliadas e validadas em aplicações escritas em Fortran.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-08-30T18:41:36Z No. of bitstreams: 1 INDY PAULA SOARES CORDEIRO E SILVA – DISSERTAÇÃO (PPGCC) 2018.pdf: 1399246 bytes, checksum: ca2d8bfa9c9492d9d2d97a1485afad82 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-30T18:41:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 INDY PAULA SOARES CORDEIRO E SILVA – DISSERTAÇÃO (PPGCC) 2018.pdf: 1399246 bytes, checksum: ca2d8bfa9c9492d9d2d97a1485afad82 (MD5) Previous issue date: 2018-02-22 / Capes / Refatoramentos normalmente exigem testes de regress˜ao para verificar se as mudanc¸as aplicadas ao c´odigo, preservaram o comportamento original do mesmo. Geralmente, ´e dif´ıcil definir um conjunto de testes que seja efetivo para esta tarefa, uma vez que o refatoramento n˜ao ´e frequentemente aplicado em etapas isoladas. Al´em disso, as edic¸ ˜oes de refatoramento podem ser combinadas com outras edic¸ ˜oes no c´odigo. Nesse sentido, a gerac¸ ˜ao de casos de teste pode contribuir para essa tarefa, analisando sistematicamente o c´odigo e fornecendo uma ampla gama de casos de teste que abordam diferentes construc¸ ˜oes. No entanto, uma s´erie de estudos apresentados na literatura mostram que as ferramentas atuais ainda n˜ao s˜ao eficazes com relac¸ ˜ao `a detecc¸ ˜ao de faltas, particularmente faltas de refatoramento. Com base nisto, apresentamos dois estudos emp´ıricos que aplicaram as ferramentas Randoop e Evosuite para gerar suites de testes de regress˜ao, com foco na edic¸ ˜ao de refatoramento do tipo extract method. Com base nos resultados dos estudos, identificamos fatores que podem influenciar o desempenho das ferramentas para efetivamente testar a edic¸ ˜ao. Para validar nossos achados, apresentamos um conjunto de modelos de regress˜ao que associam a presenc¸a desses fatores `a capacidade do conjunto de testes, de detectar faltas relacionadas `a edic¸ ˜ao de refatoramento. E por fim, apresentamos a REFANALYZER, que ´e uma ferramenta que objetiva ajudar os desenvolvedores a decidir quando confiar em suites geradas automaticamente, para validar refatoramento do tipo extract method. / Refactoring typically require regression testers to verify that the changes applied to the code have preserved the original behavior of the code. Generally, it is difficult to define a set of tests that is effective for this task, since refactoring is not the weight applied in isolated steps. Also, since refactoring issues can be combined with other issues, without code. In this sense, a generation of test cases can contribute to this task by systematically analyzing the code and defining a wide range of test cases that address different constructs. However, a number of studies are not available but are not very effective in detecting faults, particularly refactorings. Based on this, we present two empirical studies that have applied as Randoop and Evosuite tools to generate regression test suites, focusing on the edition of refactoring of the extract method type. Based on the results of the studies, we identified factors that can influence the performance of the tools to effectively test the edition. To validate our findings, we present a set of control models that associate a solution with the ability of the set of tests, of spoken faults related to the refactoring edition. And finally, we present a REFANALYZER, which is a tool that is a solution to what needs to be solved when it is automatically managed, to validate refactoring of the extract method type.

The increased adoption of business process management approaches, tools, and practices has led organizations to accumulate large collections of business process models. These collections can easily include from a hundred to a thousand models, especially in the context of multinational corporations or as a result of organizational mergers and acquisitions. A concrete problem is thus how to maintain these large repositories in such a way that their complexity does not hamper their practical usefulness as a means to describe and communicate business operations. This paper proposes a technique to automatically infer suitable names for business process models and fragments thereof. This technique is useful for model abstraction scenarios, as for instance when user-specific views of a repository are required, or as part of a refactoring initiative aimed to simplify the repository's complexity. The technique is grounded in an adaptation of the theory of meaning to the realm of business process models. We implemented the technique in a prototype tool and conducted an extensive evaluation using three process model collections from practice and a case study involving process modelers with different experience.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-09-13T20:44:41Z No. of bitstreams: 1 REUDISMAM ROLIM DE SOUSA – TESE (PPGCC) 2018.pdf: 4395945 bytes, checksum: 2241c8bad2cdc8eda86eb53c2e64c227 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-13T20:44:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 REUDISMAM ROLIM DE SOUSA – TESE (PPGCC) 2018.pdf: 4395945 bytes, checksum: 2241c8bad2cdc8eda86eb53c2e64c227 (MD5) Previous issue date: 2018-08-02 / Capes / Ferramentas como ErrorProne, ReSharper e PMD ajudam os programadores a detectar e/ou remover automaticamente vários padrões de códigos suspeitos, possíveis bugs ou estilo de código incorreto. Essas regras podem ser expressas como quick fixes que detectam e reescrevem padrões de código indesejados. No entanto, estender seus catálogos de regras é complexo e demorado. Nesse contexto, os programadores podem querer executar uma edição repetitiva automaticamente para melhorar sua produtividade, mas as ferramentas disponíveis não a suportam. Além disso, os projetistas de ferramentas podem querer identificar regras úteis para automatizarem. Fenômeno semelhante ocorre em sistemas de tutoria inteligente, onde os instrutores escrevem transformações complicadas que descrevem "falhas comuns" para consertar submissões semelhantes de estudantes a tarefas de programação. Nesta tese, apresentamos duas técnicas. REFAZER, uma técnica para gerar automaticamente transformações de programa. Também propomos REVISAR, nossa técnica para aprender quick fixes em repositórios. Nós instanciamos e avaliamos REFAZER em dois domínios. Primeiro, dados exemplos de edições de código dos alunos para corrigir submissões de tarefas incorretas, aprendemos transformações para corrigir envios de outros alunos com falhas semelhantes. Em nossa avaliação em quatro tarefas de programação de setecentos e vinte alunos, nossa técnica ajudou a corrigir submissões incorretas para 87% dos alunos. No segundo domínio, usamos edições de código repetitivas aplicadas por desenvolvedores ao mesmo projeto para sintetizar a transformação de programa que aplica essas edições a outros locais no código. Em nossa avaliação em 56 cenários de edições repetitivas de três grandes projetos de código aberto em C#, REFAZER aprendeu a transformação pretendida em 84% dos casos e usou apenas 2.9 exemplos em média. Para avaliar REVISAR, selecionamos 9 projetos e REVISAR aprendeu 920 transformações entre projetos. Atuamos como projetistas de ferramentas, inspecionamos as 381 transformações mais comuns e classificamos 32 como quick fixes. Para avaliar a qualidade das quick fixes, realizamos uma survey com 164 programadores de 124 projetos, com os 10 quick fixes que apareceram em mais projetos. Os programadores suportaram 9 (90%) quick fixes. Enviamos 20 pull requests aplicando quick fixes em 9 projetos e, no momento da escrita, os programadores apoiaram 17 (85%) e aceitaram 10 delas. / Tools such as ErrorProne, ReSharper, and PMD help programmers by automatically detecting and/or removing several suspicious code patterns, potential bugs, or instances of bad code style. These rules could be expressed as quick fixes that detect and rewrite unwanted code patterns. However, extending their catalogs of rules is complex and time-consuming. In this context, programmers may want to perform a repetitive edit into their code automatically to improve their productivity, but available tools do not support it. In addition, tool designers may want to identify rules helpful to be automated. A similar phenomenon appears in intelligent tutoring systems where instructors have to write cumbersome code transformations that describe “common faults” to fix similar student submissions to programming assignments. In this thesis, we present two techniques. REFAZER, a technique for automatically generating program transformations. We also propose REVISAR, our technique for learning quick fixes from code repositories. We instantiate and evaluate REFAZER in two domains. First, given examples of code edits used by students to fix incorrect programming assignment submissions, we learn program transformations that can fix other students’ submissions with similar faults. In our evaluation conducted on four programming tasks performed by seven hundred and twenty students, our technique helped to fix incorrect submissions for 87% of the students. In the second domain, we use repetitive code edits applied by developers to the same project to synthesize a program transformation that applies these edits to other locations in the code. In our evaluation conducted on 56 scenarios of repetitive edits taken from three large C# open-source projects, REFAZER learns the intended program transformation in 84% of the cases and using only 2.9 examples on average. To evaluate REVISAR, we select 9 projects, and REVISAR learns 920 transformations across projects. We acted as tool designers, inspected the most common 381 transformations and classified 32 as quick fixes. To assess the quality of the quick fixes, we performed a survey with 164 programmers from 124 projects, showing the 10 quick fixes that appeared in most projects. Programmers supported 9 (90%) quick fixes. We submitted 20 pull requests applying our quick fixes to 9 projects and, at the time of the writing, programmers supported 17 (85%) and accepted 10 of them.

O Desenvolvimento de Software Orientado a Aspectos (AOSD) vem se consolidando como uma forma de resolver vários problemas das técnicas convencionais de programação, em particular em sistemas onde diversos interesses se encontram entrelaçados. A popularização dessa tecnologia faz surgir a necessidade de metodologias e ferramentas que facilitem o seu uso, como refatorações que levem em consideração suas características. No entanto as técnicas de modelagem de software disponíveis para AOSD não tem amadurecido no mesmo passo que as de implementação. Assim, para se poder pensar em mecanismos automáticos que trabalhem com a separação de interesses, é preciso verificar se as técnicas de modelagem existentes comportam isso. Este trabalho propõe uma adaptação da abordagem Theme de modelagem, para que ela permita uma representação mais fiel de sistemas que utilizam orientação a aspectos, em especial os que utilizam a linguagem AspectJ. Essa técnica proposta é utilizada para demonstrar algumas maneiras de detectar bad smells em sistemas orientados a aspectos. Também é mostrado como essa modelagem pode ser usada como base para a geração automática de código orientado a aspectos, e como pode ser feita a engenharia reversa de código existente de forma que ele possa ser analisado em forma de modelo. / Aspect‐Oriented Software Development (AOSD) is increasingly being considered a way to solve several problems in conventional programming methods, particularly in systems with crosscutting concerns. The popularization of this technology brings the need for methodologies and tools to ease its use, such as refactorings that take into account its characteristics. However modeling techniques available for AOSD are not maturing at the same rate as implementation techniques. Thus, in order to be able to devise automatic mechanisms that deal with separation of concerns, it is first necessary to verify if existing modeling techniques support that. In this work, we propose an adaptation of the Theme modeling approach, so that it represents aspect‐oriented systems more closely, especially those using the AspectJ language. This technique is used to demonstrate a few ways of detecting bad smells in aspect‐oriented systems. It is also shown how this model can be used as a basis for the automatic generation of aspectoriented code, and how existing code can be reverse‐engineered so that its model can be analyzed.

Sistemas de software bem modularizados podem trazer diversos benefícios como reu- sabilidade, compreensão, adaptabilidade, manutenibilidade, entre outros. O conceito de separação de interesses está diretamente ligado à ideia de modularização e consiste na capacidade de manter cada interesse em sua própria unidade modular. Um interesse pode estar relacionado tanto a requisitos funcionais como não-funcionais e em diferentes níveis de abstração. Algumas das técnicas que têm sido utilizadas para modularização de interes- ses são a Programação Orientada a Aspectos (POA) e Refatoração. Entretanto, a maioria das propostas de refatoração que envolvem a POA possui limitações para a modularização de interesses transversais: muitas delas são de granularidade fina; algumas são definidas imprecisamente e possuem sobreposição de intenções. A seleção e composição de tais refatorações para a modularização de interesses é uma tarefa difícil e não-trivial, além de variar em cada contexto específico, o que dificulta o reuso. Algumas das propostas de refatorações são voltadas especialmente para interesses transversais, no entanto possuem um nível de abstração pouco elevado e encontram-se acopladas a mecanismos específicos de linguagens de programação OO e OA. Adicionalmente, a aplicação de refatorações deve ser planejada e acompanhada sistematicamente durante o desenvolvimento e manu- tenção de um software, pois envolve alocação de recursos e avaliação de custo/benefício. O objetivo deste trabalho é apresentar um método de refatoração para modularização de interesses transversais, através de refatorações de granularidade alta, baseado em padrões recorrentes de estruturas transversais (chamados de sintomas). Além disso, como parte do método, propõem-se algoritmos para análise de impacto a fim de apoiar desenvolve- dores no processo decisório de aplicação de refatorações candidatas. Inicialmente, dois estudos bibliográficos foram conduzidos: o primeiro sobre propostas de refatorações que envolvem aspectos e o segundo sobre trabalhos de medição de interesses. Dois estudos de caso foram realizados totalizando 22 interesses de dois sistemas alvos. Este trabalho de avaliação possibilitou uma análise quantitativa e qualitativa dos resultados onde foi possível verificar a aplicabilidade do proposta. / Well-modularized software systems can bring several benefits such as reuse, com- prehension, adaptability, maintainability, among others. The concept of separation of concerns refers to the idea of modularisation, which consists on the ability to keep every concern in its own modular unit. A concern can refer to functional and non-functional requirements and can also be in different abstraction levels. Some of the techniques which have been applied for crosscutting concerns modularization are Aspect-Oriented Programming (AOP) and Refactoring. However, most of the aspect-oriented refactor- ings have limitations regarding the modularisation of crosscutting concerns. A number of them presents fine-grained transformations. While some of them are well-documented catalogues, a number of them are defined imprecisely, addressing the same situation and having overlapping intentions. They do not allow the designer to holistically reason about the elements involved in a crosscutting concern. It becomes difficult and non-trivial to choose a set of fine-grained refactorings and organize them in a feasible order to achieve the concern modularisation in a specific context. Some of the refactoring techniques are particularly focused on crosscutting concerns, however they are not placed in a suf- ficient abstraction level. Moreover they are coupled to specific OO and AO language mechanisms. Additionally, the application of refactorings should be planned and realized systematically during software development and maintenance since it involves resource allocation and tradeoff analysis. The goal of this work is to present a refactoring method for crosscutting concerns modularisation, through coarse-grained refactorings based on recurring patterns of crosscutting shapes (called symptoms). Also, as part of the method, algorithms for change-impact analysis are proposed in order to support developers during the decision process of the application of refactoring candidates. Initially, two biblio- graphic studies were made: the first one about refactoring approaches which involve as- pects, and the second one about concern measurement techniques. Two case studies were carried out totalizing 22 concerns of two target systems. This evaluation work allowed a quantitative and qualitative analysis of the results. Thus it was possible to verify the applicability of our approach.

The latest versions of AspectJ { the most popular aspect oriented extension for Java { must cope with complex changes that occurred in the Java type system, specially with the parametric polymorphism which aims to improve the type safety and the readability of the source code. However, for legacy and non-generic constructions to take advantage of this pervasive feature, they must be migrated to explicitly supply actual type parameters in both declarations and instantiations of generic classes. Even though the type systems of Java and AspectJ were designed to support this kind of migration in a gradual way, this process is somewhat complex and error prone. The reason behind this assertion is that actual type parameters must be inferred to remove as much unsafe downcasts as possible without a ecting the original semantics of the program. Therefore, tools are essential to minimize the e ort of a manual application of the refactoring steps and to prevent the introduction of new errors. Since current automated solutions focus only on Java programs, they do not consider the use of aspects to encapsulate crosscutting concerns. Thus, this dissertation proposes a novel collection of inference rules to derive type constraints for the polymorphic version of AspectJ. These rules were used together with an existing generic migration algorithm to enable the conversion of non-generic legacy code to add actual type parameters in both Java and AspectJ languages.