発表論文• タイトル

「Feature Cohesion in Software Product Lines:

An Exploratory Study」

（プロダクトライン中のフィーチャ凝集度：探索的試験）

• 著者

– Sven Apel, Dirk Beyer

University of Passau, Germany

Simon Fraser University, B.C., Canada

• 出典

– 33rd International Conference

on Software Engineering（ICSE 2011） 0

概要

• 目的

→ SPL化されたシステムの再利用のしやすさを

分析するため

• 手法

→ 40本のSPL化された製品の

「フィーチャ凝集度」を調査・分析

• 結論

→ 「フィーチャ凝集度」に関する、6つの知見を示した1

SPL（Software Product Line）

• 既存システムを再利用して、システム開発

2

再利用資産の開発

新製品の開発

いかに効率よく再利用資産を作れるか

再利用資産の開発にあたって

• 再利用する機能の範囲を明確化する

→例：時計の「時刻表示機能」

3

「時計クラス」と「アラームクラス」の両方に影響

「時刻表示クラス」のみ影響

フィーチャ凝集度

SPLでは再利用する機能の範囲が重要

機能の範囲は、「フィーチャ凝集度」で計測可能

「フィーチャ凝集度」について、

ほとんど議論されていない4

アプローチ

40本のSPL化された製品の、

フィーチャ凝集度を計測

5

1. 「40本の製品」とは？

2. 「 SPL化された」とは？

3. どうやって計測する？

1. 「40本の製品」とは

6

プログラミングツール

ネットワーククライアント

テキストエディタ

ゲーム

• コード行数

– Max：64652

– Min：99

• フィーチャ数

– Max：99

– Min：4

• 開発方法

– S：1から開発

– R：改良開発

※全部JAVA

2. 「SPL化された製品」とは

• 似たようなシステム同士には、共通する機能がある

• 似たようなシステムでも、製品によって個性がある

類似既存システムを結合し、

共通部分と製品固有部分を明確化する

SPL化された製品

→類似既存システムを結合した万能システム7

3. Layout-based Clusteringによる凝集度計測

• Layout-based Clustering

→要素を複数のクラスタに分けて、

関連する要素間の距離に基づいて凝集度を計測

8

Bali

→要素間の距離が離れている→凝集度が低い

BaliBuild

→要素間の距離が近い→凝集度が高い

FeatureVisu（Layout-based Clustering tool）

• CCVisuのクラスタリング・エネルギー・モデル

（by Andreas Noack）を拡張

9

エネルギー 要素vと要素w間のユークリッド距離

バイアス回避用の重みづけ

U（p） ＝ （要素間の引きつけ合う力の合計）ー （要素間の反発しあう力の合計）

フィーチャ凝集度計測に使われる指標1

• IFD/EFD（Internal/External-ratio Feature Dependency）

→ 要素間の依存関連数のみに基づく指標

10

関連しているフィーチャ内の要素

フィーチャ内の全要素

フィーチャ内外の全要素

26

324

3

フィーチャ凝集度計測に使われる指標2

11

• IFDw/EFDw（Distance-based IFD/EFD）

→ 依存要素間の距離に基づく指標

フィーチャ内の全要素

関連しているフィーチャ内の要素との距離の和

フィーチャ内外の全要素との距離の和

24

244

1412244

244

1. フィーチャ内の全要素が入る円を描く（このとき、一番外側の要素が円周上にくるようにする）

2. 円の半径をNMRとする3. 円の中心から各要素間の距離を割り

出し、その平均をNARとする

フィーチャ凝集度計測に使われる指標3

12

• NAR/NMR（Normalized Average/Maximum Radius）

→ フィーチャの半径に基づく指標

Fを中心とした平均の半径 Fを中心とした最大の半径

40本の製品の凝集度の比較1

• 全製品通してIFDよりEFDの方が1に近い

13

40本の製品の凝集度の比較2

• 全製品通してIFDwよりEFDwの方が1に近い

14

40本の製品の凝集度の比較3

• 全製品通してNARもNMRも似たような値

15

40本の製品の凝集度の比較4

• 他にもいろいろと比較

16

6つの知見

1. いずれの凝集度においても、各製品間に統計的に有意な

違いが見られた

2. 各凝集度は互いに相関していない

– 平均値は NAR,NMR > IFD,IFDw > EFD,EFDw

3. IFD/EFDとIFDw/EFDwの違いはわずか

4. 各凝集度の相関は

– IFD,IFDw：フィーチャ数に相関

– EFD,EFDw：製品のコード行数に負の相関

– NAR,NMR：フィーチャのコード行数に負の相関

5. リファクタリングされて作られた製品の凝集度がかなり高い

6. ツールスイート間のSPLはスクラッチ・リファクタリング開発に

関わらずよく似ている 17

まとめ

SPLでは再利用する機能の範囲が重要

機能の範囲はフィーチャ凝集度で計測可能

40本のSPL化された製品のフィーチャ凝集度

を計測

6つの知見を示した18

私見

• 長所

–筆者が関連研究を十分に調査している

– SPLの分野で初めて凝集度に着目した

–最後に知見としてわかったことをまとめている

• 短所

–説明が省略されていて、既存研究を理解しないと本質がわからない

–特に研究背景の説明がほとんどない19