Reingeniería de software (2da parte)

En el post anterior presente los términos utilizados comúnmente en reingeniería de software. En este voy a centrarme en una herramienta para design recovery -desarrollada por el Software Composition Group de la universidad de Berna- llamada Moose.

Moose esta compuesto de varios frameworks, de los cuales voy a mencionar los que creo principales para la tarea de design recovery:

• FAMIX*: es un modelo que representa entidades de código y sus relaciones (para su posterior análisis estático). * En la documentación y papers que lei sobre Moose se me hizo un tanto confusa la diferencia entre FAME y FAMIX. Por lo que pude entender FAMIX es el nombre metamodelo y FAME la implementación en Moose para el intercambio de estos meta modelos.
• Moose Core: trabaja sobre el meta modelo de FAMIX permitiendo hacer consultas usando Smalltalk.
• Mondrian: es un framework de visualización, que facilita la creación de vistas polimetricas (vistas polimetricas? más a continuación).

Hasta acá todo muy lindo con la lista de herramientas, pero... ¿Cómo me ayudan a entender un sistema?

Cuando vi Moose por primera vez me hice la misma pregunta. En realidad, como no estaba familiarizado con las herramientas de design recovery mi pregunta fue mucho más básica: ¿Para que sirve Moose?

Si bien hay un libro online (estilo wiki), no me quedaba claro como se usaba la herramienta hasta que leí la tesis de doctorado de Michele Lanza (es especial el capitulo 4).
Para quienes quieran buscar ejemplos de como usar las herramientas de Moose, les recomiendo leer esta tesis. Y para los que no, les cuento brevemente de que trata.

Como mencione en el post anterior el problema principal de la reingeniería no es hacer el rediseño (o refactoring), si no entender lo que hay. Y como los sistemas suelen ser enormes, es necesario generar y visualizar de alguna manera información de resumen que ayude a entender las cosas a alto nivel, o al menos guiarnos hacia los lugares de importancia.

Con este objetivo Lanza trabajo en un tipo de visualización llamado vistas polimetricas que mezcla entidades de software y sus relaciones, junto con métricas de software. (en este articulo o en el libro Object-Oriented Metrics in Practice pueden encontrar una explicación detallada de las vistas polimetricas).

La idea de mezclar métricas en la visualización, es la de poder identificar visualmente posibles candidatos a mirar. Acá van algunos ejemplos:

System Hotspots View
Da una idea general del tamaño del sistema. En este gráfico cada rectángulo representa una clase, y su tamaño esta dado por el número de métodos. (Los cuadrados grises son meta clases, esto se hizo sobre un sistema en Smalltalk, en general tener muchos métodos en la meta clase es un indicador que están faltando abstracciones adecuadas -es casi como tener muchos métodos static en Java):

System Complexity View
Muestra las relaciones de herencia entre clases y los tamaños de cada una de ellas (ancho: número de atributos, alto: número de métodos).

Inheritance Classification View
Las dos vistas anteriores fueron un ejemplo de lo que Lanza llama "first contact" views, es decir sirven para tener un pantallazo muy general, en cambio esta vista se aplica a una jerarquía de clases.
La forma de árbol muestra relaciones de herencia, el ancho de las cajas la cantidad de métodos agregados, el alto la cantidad de métodos sobre-escritos y el color (en escala de grises) la cantidad de métodos sobre-escritos que llaman a super.

Estos fueron algunos ejemplos, hay más vistas utilizadas para obtener información a distintos niveles de detalle. Cabe aclarar que la idea es que estas herramientas de visualización sean interactivas (ej. pasar el mouse sobre cada caja nos dice la clase), de nada sirve tener cajas de colores si no sabemos de que parte del sistema nos esta hablando.

¿Donde entra Moose en todo esto? Moose es un framework que permite crear estas vistas y explotar la información. "Out of the box" no es una herramienta automática para hacer una evaluación del sistema, si no más bien un framework, que se puede automatizar (usando Smalltalk) e integrar a sistemas de integración continúa (como Hudson o mejor dicho Jenkins).

Nota: Moose esta hecho en Smalltalk, pero puede analizar sistemas en Java usando un conversor de Java al formato FAMIX.

¿Existen otras herramientas de este estilo?
Mas o menos. Moose es un framework general, lo más parecido a un framework general de este tipo es una vieja herramienta llamada Rigi (que ya parece estar obsoleta - al menos no se actualiza desde hace mucho).

Si existen sistemas que proveen visualizaciones particulares, por ejemplo CodeCity es un software muy interesante que lee modelos de FAMIX y realiza vistas basadas en métricas pero utilizando una metáfora de ciudad en 3d, por ejemplo la siguiente es una representación del JDK (versión 1.5) realizada con CodeCity

Si mal no recuerdo: alto=número de métodos, ancho=número de atributos, los colores varían según lo que se quiera ver por ejemplo se pueden utilizar para resaltar "design disharmonies" -otro término para "code smells". Las "manzanas" de la ciudad representan paquetes.