[pt] RELEVANDO FATORES INTERATIVOS NA DEGRADAÇÃO DO DESIGN DE SOFTWARE

[en] REVEALING INTERACTING FACTORS IN DECAY OF SOFTWARE DESIGN

[pt] DANIEL JOSE BARBOSA COUTINHO

[pt] QUALIDADE DE SOFTWARE

[pt] DEGRADACAO DO DESIGN

[pt] METRICAS DE SOFTWARE

[en] SOFTWARE QUALITY

[en] DESIGN DEGRADATION

[en] SOFTWARE METRICS

[pt] Desenvolvedores realizam mudanças de código constantemente durante a vida de um projeto de software. Essas mudanças podem induzir a degradação progressiva do design. A degradação do design pode ser reduzida ou acelerada por fatores que interagem em cada mudança. Esses fatores podem variar desde uma mudança ou ação de reparo específica – e.g., refatorações – até a maneira como os desenvolvedores contribuem e discutem mudanças. Entretanto, estudos anteriores não exploram como esses fatores interagem e influenciam na degradação do design. Eles apenas focam em alguns fatores e tendem a os investigar em isolamento. Estudar os fatores em isolamento pode não explicar adequadamente qual é o conjunto mais relevante de interações entre fatores e qual sua influência na degradação do design. Isso pode indicar que abordagens existentes para evitar ou mitigar a degradação do design são incompletas, já que elas não consideram interações entre fatores que podem ser relevantes. Portanto, essa dissertação relata uma investigação que almeja aumentar a compreensão sobre como uma ampla gama de interações entre fatores pode afetar a degradação do design, para que consequentemente possam ser investigadas práticas efetivas para evitar ou mitigar esse fenômeno. Para tal fim, nós realizamos uma análise aprofundada buscando preencher lacunas no conhecimento existente sobre dois tipos de fatores: fatores relacionados ao processo (i.e. relacionados às mudanças e seus resultados produzidos) e fatores relacionados ao desenvolvedor (i.e. relacionados ao desenvolvedor trabalhando nas mudanças). Nós focamos em analisar os efeitos de possíveis interações entre os fatores previamente mencionados e uma série de sub-fatores, no que diz respeito como essas interações afetam módulos que sofreram diferentes níveis de degradação. Por exemplo, nós observamos que: (1) individualmente, tanto o sub-fator relacionado ao desenvolvedor que representa um desenvolvedor novato (que está contribuindo pela primeira vez), quanto o sub-fator relacionado ao processo que representa tamanho de uma mudança, não se mostraram relacionados a efeitos negativos na qualidade de código das classes alteradas. Porém, analisando interações entre fatores, nós observamos que mudanças em que esses dois fatores interagem tendem a ter um efeito negativo no código, causando degradação. Interessantemente, esse comportamento não se alterou mesmo quando mudança foi introduzida através de uma pull request (o que frequentemente inicia um processo de revisão de código), (2) surpreendentemente, refatorações de extração frequentemente não tem um efeito positivo na qualidade do código, enquanto, em contrapartida, as refatorações de movimentação foram predominantemente positivas. Nós também discutimos como esses achados apresentados na dissertação podem ajudar desenvolvedores e pesquisadores na melhoria de suas diretrizes sobre como evitar e monitorar a degradação do design.

[en] Developers constantly perform code changes throughout the lifetime of a project. These changes may induce the introduction of design decay over time. Design decay may be reduced or accelerated by interacting factors that underlie each change. These factors may come from specific actions of change or repair – e.g., refactorings – to how developers contribute and discuss the changes. However, existing studies do not explain how these factors interact and influence design decay. They solely tend to focus on a few types of factors, and often consider them in isolation. Interactions between factors may cause different outcomes than those previously studied. Studying factors in isolation may not properly explain what are the most relevant set of interacting factors that influence design decay. This may indicate that existing approaches to avoid or mitigate design decay are misleading since they do not consider potentially relevant interactions between various factors. Thus, this dissertation reports an investigation that aims to increase the understanding of how a wide range of interacting factors can influence design decay in order to facilitate the investigation of which practices can be used to avoid or mitigate design decay. To this end, we performed an in-depth analysis to fill knowledge gaps on two types of factors: process-related (i.e., related to changes and their produced outcomes) and developer-related (i.e., related to the developer working on the changes) factors. We focused on analyzing the effects of potential interactions between the aforementioned factors and 12 sub-factors with regards to how they affected modules with different levels of decay. We observed diverging decay patterns in these modules. Our results indicate that both types of factors can be used to distinguish between different decay levels in classes. We have also observed that: (1) individually, the developer-related subfactor that represented first-time contributors, as well as the process-related one that represented size of the changes, did not exert negative effects on the changed classes. However, when analyzing specific factor interactions, we saw that changes where both of these factors interacted tended to have a negative effect and led to decay. Interestingly, this behaviour did not alter even when the change was introduced via pull request (which usually triggers a code review process); (2) surprisingly, extraction-type refactorings often do not have a positive effect on code quality, while, by contrast, move refactorings were mostly positive. We also discuss how these findings in this dissertation can aid developers and researchers in improving their guidelines for the avoidance and monitoring of design decay.

ALESSANDRO FABRICIO GARCIA

ALBERTO BARBOSA RAPOSO

ALESSANDRO FABRICIO GARCIA

MARCOS KALINOWSKI

2021-12-28

2021-09-22

[pt] TEXTO

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INGLÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=56818@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=56818@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.56818