Exploring the Limits of Domain Model Recovery Paul - - PowerPoint PPT Presentation

Exploring ¡the ¡Limits ¡of ¡ ¡ Domain ¡Model ¡Recovery ¡ ¡

Paul ¡Klint, ¡Davy ¡Landman, ¡Jurgen ¡Vinju ¡ ¡

1 ¡

Re-­‑engineering ¡

• Re-­‑design ¡of ¡an ¡exis9ng ¡system ¡
• Designers ¡need ¡to ¡understand ¡the ¡Domain ¡
• We ¡want ¡to ¡support ¡them! ¡

2 ¡

Understanding ¡the ¡Domain ¡

• Domain ¡Model: ¡ ¡

– En99es ¡ – Rela9ons ¡ ¡

• Recovering ¡domain ¡models ¡from ¡the ¡source ¡

code ¡of ¡soHware ¡systems ¡in ¡the ¡domain ¡

3 ¡

Motivation ¡

• Skep9cal ¡about ¡this ¡recovery ¡
• Difficult ¡for ¡legacy ¡systems ¡
• Possible ¡for ¡new ¡systems ¡wriNen ¡in ¡new ¡languages? ¡

4 ¡

Research ¡question ¡

How ¡much ¡of ¡the ¡domain ¡model ¡is ¡ recoverable ¡from ¡the ¡source ¡code? ¡

5 ¡

Research ¡question ¡

How ¡much ¡of ¡the ¡domain ¡model ¡is ¡ recoverable ¡from ¡the ¡source ¡code? ¡

• 1. Which ¡parts ¡of ¡the ¡domain ¡are ¡

implemented ¡by ¡the ¡applica9on? ¡

¡

• 2. Can ¡we ¡manually ¡recover ¡a ¡domain ¡model ¡

from ¡source ¡code? ¡

Q ¡ Q ¡

6 ¡

Why ¡manual? ¡

• Interested ¡in ¡the ¡maximum ¡possible ¡
• 100% ¡accuracy ¡=> ¡NO ¡tools ¡
• Fact ¡finding ¡mission ¡

7 ¡

Reference ¡ Model ¡ Source ¡ Model ¡ User ¡ Model ¡

Q1 ¡ Q2 ¡

8 ¡

Coverage ¡of ¡the ¡ domain ¡ Informa9on ¡from ¡ source ¡code ¡

Research ¡method ¡

• Pick ¡a ¡domain: ¡project ¡planning ¡
• Obtain ¡a ¡reference ¡model: ¡Extract ¡from ¡PMBOK ¡
• Manually ¡extract ¡models: ¡from ¡2 ¡applica:ons ¡
• Map ¡& ¡Compare: ¡recall ¡& ¡precision ¡

9 ¡

Traceability ¡

• Full ¡accountability ¡ ¡
• All ¡steps ¡are ¡fully ¡traced ¡
• Internal ¡consistency ¡checks ¡/ ¡metrics ¡

10 ¡

Project ¡Planning ¡

• Project ¡Management ¡Ins9tute ¡
• Project ¡Management ¡Body ¡of ¡

Knowledge ¡(476 ¡pages) ¡

• Project ¡planning ¡is ¡a ¡subset! ¡

11 ¡

Reference ¡Model ¡

12 ¡

p ¡136 ¡

Reference ¡Model ¡

13 ¡

Reference ¡Model ¡

14 ¡

Applications ¡

• 2 ¡open ¡source ¡applica9ons ¡(out ¡of ¡10) ¡
• “Op9mal” ¡condi9ons ¡

System ¡ Language ¡ SLOC ¡ Endeavour ¡ Java ¡ 18.358 ¡ OpenPM ¡ Java ¡ 17.756 ¡

15 ¡

User ¡Model ¡

16 ¡

Source ¡Model ¡

model/org/endeavour/mgmt/model/Project.java ¡

43: ¡private ¡List<Iteration> ¡iterations ¡= ¡null; ¡

17 ¡

Models, ¡Models, ¡Models! ¡

18 ¡

Models, ¡Models, ¡Models! ¡

19 ¡

Model ¡ Effort ¡ Reference ¡Model ¡ 80 ¡Days ¡ 2 ¡User ¡Models ¡ 4 ¡Days ¡ 2 ¡Source ¡Models ¡ 30 ¡Days ¡

Reference ¡ Model ¡ Source ¡ Model ¡ User ¡ Model ¡

20 ¡

PMI ¡Vocabulary ¡ Programmer ¡ Vocabulary ¡ End ¡User ¡ Vocabulary ¡

Reference ¡ Model ¡ Source ¡ Model ¡ User ¡ Model ¡

21 ¡

PMI ¡Vocabulary ¡ Programmer ¡ Vocabulary ¡ End ¡User ¡ Vocabulary ¡ Mapping ¡ Mapping ¡

Mapping ¡

From: ¡Itera9on ¡ To: ¡Milestone ¡ Kind: ¡Specializa9on ¡ Reason: ¡Itera9ons ¡split ¡the ¡project ¡into ¡ chunks ¡of ¡work, ¡Milestones ¡do ¡the ¡same ¡ but ¡are ¡not ¡necessarily ¡itera9ve. ¡ ¡

22 ¡

User ¡Model ¡onto ¡Reference ¡Model ¡

Q1: ¡Which ¡parts ¡of ¡the ¡domain ¡are ¡ implemented ¡by ¡the ¡applica9on? ¡

Endeavour ¡ OpenPM ¡ Combined ¡ Recall ¡ 19% ¡ 7% ¡ 22% ¡ Precision ¡ 91% ¡ 36% ¡ 40% ¡

Only ¡a ¡small ¡part ¡

(precision ¡varies) ¡

23 ¡

Answer: ¡

User ¡ Model ¡ Reference ¡ Model ¡

Q2: ¡Can ¡we ¡manually ¡recover ¡a ¡domain ¡ model ¡from ¡source ¡code? ¡

Yes, ¡100% ¡ ¡

(with ¡high ¡precision) ¡

Endeavour ¡ OpenPM ¡ Recall ¡ 100% ¡ 100% ¡ Precision ¡ 92% ¡ 79% ¡

24 ¡

Answer: ¡

Source ¡ Model ¡ User ¡ Model ¡

Summary ¡

• Project ¡Planning ¡Reference ¡Model1 ¡
• Created ¡10 ¡models ¡
• Small ¡coverage ¡of ¡the ¡Domain ¡
• However, ¡not ¡a ¡lot ¡of ¡“junk” ¡in ¡source ¡code ¡
• Everything ¡available ¡online1 ¡

1 ¡http://homepage.cwi.nl/~landman/icsm2013/ ¡

25 ¡

Conclusion ¡

• Modern ¡soHware ¡systems ¡contain ¡recoverable ¡

domain ¡knowledge ¡

• Good ¡news ¡for ¡Automated ¡Reverse ¡Engineering ¡

26 ¡