Карта программного обеспечения

Карта программного обеспечения представляет статическую, динамическую и эволюционную информацию о программных системах и процессах разработки программного обеспечения посредством двухмерной или трехмерной визуализации информации, ориентированной на карту . Он представляет собой фундаментальную концепцию и инструмент в визуализации программного обеспечения , аналитике программного обеспечения и диагностике программного обеспечения . ^[1] Его основные приложения включают анализ рисков и мониторинг качества кода , командной активности или хода разработки программного обеспечения. ^[2] и, в целом, повышение эффективности разработки программного обеспечения в отношении всех связанных артефактов, процессов и заинтересованных сторон на протяжении всего процесса разработки программного обеспечения и обслуживания программного обеспечения .

Мотивация и концепции [ править ]

Карты программного обеспечения применяются в контексте разработки программного обеспечения : сложные, долгосрочные проекты разработки программного обеспечения обычно сталкиваются с множеством трудностей, таких как разногласия между завершением функций системы и в то же время получением высокой степени качества кода и качества программного обеспечения. обеспечить программное сопровождение системы в будущем. В частности, «поддержка сложных программных систем обычно обходится дорого, поскольку разработчики тратят значительную часть своего времени на попытки понять структуру и поведение системы». ^[3] Ключевая идея карт программного обеспечения состоит в том, чтобы справиться с этой задачей и проблемами оптимизации, предоставляя эффективные средства связи, позволяющие устранить разрыв в общении между различными заинтересованными сторонами и информационными доменами в рамках проектов разработки программного обеспечения и получить представление о смысле визуализации информации .

Программные карты используют преимущества четко определенных картографических методов виртуальной трехмерной модели города. с использованием метафоры ^[4]для выражения лежащего в основе сложного абстрактного информационного пространства. Метафора необходима, «поскольку программное обеспечение не имеет физической формы, не существует естественного отображения программного обеспечения в двумерном пространстве». ^[5] Программные карты — это непространственные карты , которые должны преобразовывать данные иерархии и их атрибуты в пространственное представление.

Приложения [ править ]

Карты программного обеспечения обычно позволяют понятно и эффективно сообщать о курсе, рисках и затратах проектов разработки программного обеспечения различным заинтересованным сторонам, таким как руководство и команды разработчиков. Они мгновенно сообщают руководителям проектов и руководству о состоянии приложений и систем, которые в настоящее время разрабатываются или разрабатываются. «Ключевым аспектом принятия решений является то, что карты программного обеспечения обеспечивают структурный контекст, необходимый для правильной интерпретации этих показателей эффективности». ^[6] В качестве инструмента коммуникации карты программного обеспечения действуют как открытые, прозрачные информационные пространства, которые позволяют сбалансировать приоритеты качества кода и создания новых функций, а также принять решение и реализовать необходимые меры для улучшения процесса разработки программного обеспечения .

Например, они облегчают принятие решений относительно того, где в коде повышение качества будет полезно как для ускорения текущей деятельности по разработке, так и для снижения рисков будущих проблем с обслуживанием.

Благодаря высокой степени выразительности (например, плотности информации) и мгновенному автоматизированному созданию карты дополнительно служат для отражения текущего состояния системы и процессов разработки, устраняя существенный информационный разрыв между руководством и командами разработчиков, повышая осведомленность о статуса и служить инструментом раннего обнаружения рисков.

Содержание [ править ]

Карты программного обеспечения основаны на объективной информации, определенной в результате анализа кода на основе ключевых показателей эффективности , а также на импортированной информации из систем репозитория программного обеспечения , информации из исходных кодов или инструментов разработки программного обеспечения и инструментов программирования . В частности, карты программного обеспечения не привязаны к конкретному языку программирования , языку моделирования или модели процесса разработки программного обеспечения .

Карты программного обеспечения используют иерархию артефактов реализации программного обеспечения, таких как файлы исходного кода , в качестве основы для построения древовидного отображения , т. е. прямоугольной области, которая представляет всю иерархию, подразделяя область на прямоугольные подобласти. Карта программного обеспечения, неофициально говоря, похожа на виртуальную трехмерную модель города , при этом артефакты программной системы выглядят как виртуальные прямоугольные трехмерные здания или башни, которые размещаются в соответствии с их положением в иерархии реализации программного обеспечения.

Карты программного обеспечения могут выражать и объединять информацию о разработке программного обеспечения, качестве программного обеспечения и динамике системы, отображая эту информацию на визуальных переменных. ^[7]элементов древовидной карты, таких как размер следа, высота, цвет или текстура. Их можно систематически задавать, автоматически генерировать и организовывать по шаблонам.

Пример системы картографического программного обеспечения [ править ]

Карты программного обеспечения «объединяют тематическую информацию о процессах разработки программного обеспечения (эволюции), качестве, структуре и динамике программного обеспечения и отображают эту информацию в картографической форме». ^[8] Например:

Высота виртуального здания может быть пропорциональна сложности единицы кода (например, отдельных или комбинированных показателей программного обеспечения ).
Площадь земли виртуального 3D-здания может быть пропорциональна количеству строк кода в модуле или (например, строкам кода без комментариев NCLOC).
Цвет может отражать текущий статус разработки, т. е. количество разработчиков, меняющих/редактирующих единицу кода.

В этой примерной конфигурации карта программного обеспечения показывает ключевые точки исходного кода, связанные с аспектами процесса разработки программного обеспечения. Например, с первого взгляда становится очевидным, что нужно изменить, чтобы:

быстро внедрять изменения;
быстро оценить влияние изменений в одном месте на функциональность в другом месте;
уменьшить запутанность, приводящую к неконтролируемым процессам в приложении;
быстрее находить ошибки;
обнаружить и устранить плохой стиль программирования.

Карты программного обеспечения представляют собой ключевые инструменты в области автоматизированной диагностики программного обеспечения .

В качестве инструментов бизнес-аналитики и систем рекомендаций [ править ]

Программные карты могут использоваться, в частности, в качестве инструмента анализа и представления систем бизнес-аналитики , специализирующихся на анализе данных, связанных с программным обеспечением. Более того, карты программного обеспечения «служат рекомендательными системами для разработки программного обеспечения». ^[8]

Карты программного обеспечения не ограничиваются информацией, связанной с программным обеспечением: они могут включать в себя любую иерархическую системную информацию, например, информацию об обслуживании сложных технических артефактов.

Техники визуализации [ править ]

Карты программного обеспечения исследуются в области визуализации программного обеспечения . Визуализация карт программного обеспечения обычно основана на древовидном отображении , «подходе к визуализации иерархических информационных структур, заполняющем пространство». ^[9] или другие подходы к отображению иерархии.

Алгоритмы компоновки [ править ]

Для создания программных карт используются различные подходы к компоновке для создания базового пространственного отображения компонентов, такие как:

Алгоритмы древовидной карты, которые первоначально отображают иерархию программного обеспечения в рекурсивно вложенную прямоугольную область.
Алгоритмы карты Вороного, которые первоначально отображают иерархию программного обеспечения путем создания карты Вороного .

Стабильность макета [ править ]

Пространственное расположение, рассчитанное с помощью макетов, например, определяемых древовидными картами, строго зависит от иерархии. Если карты программного обеспечения приходится часто создавать для развивающейся или меняющейся системы, на удобство использования карт программного обеспечения влияют нестабильные макеты, то есть незначительные изменения в иерархии могут привести к значительным изменениям макета.

В отличие от обычных алгоритмов древовидной карты Вороного, которые не обеспечивают детерминированные макеты, алгоритм компоновки древовидных карт Вороного можно расширить, чтобы обеспечить высокую степень сходства макетов для различных иерархий. ^[10] Аналогичные подходы существуют и для случая, основанного на древовидной карте.

История [ править ]

Методы и приемы программного картографирования относятся к научной дисциплине программной визуализации и визуализации информации . Они образуют ключевую концепцию и технику в области диагностики программного обеспечения . У них также есть приложения в области программного обеспечения и аналитики программного обеспечения . Карты программного обеспечения были тщательно разработаны и исследованы, например, в Институте проектирования ИТ-систем Хассо Платтнера , в частности, для крупномасштабных и сложных ИТ-систем и приложений.

Ссылки [ править ]

^ Диль, Стефан (2007). Визуализация программного обеспечения: визуализация структуры, поведения и эволюции программного обеспечения . Берлин: Шпрингер. ISBN 978-3-540-46505-8 . OCLC 184984646 .
^ Бонет, Дж.; Дёлльнер, Дж. (2011). «Мониторинг качества кода и активности разработки с помощью Software Maps» . Материалы семинара IEEE ACM ICSE по управлению техническим долгом . Ассоциация вычислительной техники. стр. 9–16. дои : 10.1145/1985362.1985365 . ISBN 9781450305860 . S2CID 17258620 .
^ Бонет, Дж. (2010). Визуализация следов выполнения и ее применение для обслуживания программного обеспечения (доктор философии). Институт Хассо-Платтнера Потсдамского университета.
^ Веттель, Р.; Ланца, М. (2007). «Визуализация программных систем как городов». Труды VISSOFT 2007 (4-й международный семинар IEEE по визуализации программного обеспечения для понимания и анализа) . Издательство Компьютерного общества IEEE. стр. 92–99. CiteSeerX 10.1.1.135.1979 . дои : 10.1109/VISSOF.2007.4290706 . ISBN 978-1-4244-0599-2 . S2CID 9974947 .
^ Кун, А.; Лоретан, П.; Нирстраз, О. (2008). «Последовательный макет тематических карт программного обеспечения». 2008 15-я рабочая конференция по обратному проектированию . стр. 209–218. arXiv : 1209.5490 . дои : 10.1109/WCRE.2008.45 . ISBN 978-0-7695-3429-9 . S2CID 232783 .
^ Лимбергер, Д.; Васти, Б.; Трампер, Дж.; Дёлльнер, Дж. (2013). «Интерактивные карты программного обеспечения для анализа исходного кода через Интернет». Материалы 18-й Международной конференции по 3D веб-технологиям . стр. 91–98. дои : 10.1145/2466533.2466550 . ISBN 9781450321334 . S2CID 3040005 .
^ Карпендейл, MST «Рассмотрение визуальных переменных как основа визуализации информации» (PDF) .
^ Перейти обратно: ^а ^б Трампер, Йонас; Дёлльнер, Юрген (2012). «Расширение рекомендательных систем с помощью программных карт». Материалы 3-го Международного семинара ICSE по рекомендательным системам для разработки программного обеспечения (RSSE) . Компьютерное общество IEEE. стр. 92–96. дои : 10.1109/RSSE.2012.6233420 . ISBN 978-1-4673-1758-0 . S2CID 1609575 .
^ Джонсон, Б.; Шнейдерман, Б. (1991). «Древовидные карты: подход к визуализации иерархических информационных структур, заполняющий пространство» (PDF) . Продолжается визуализация '91 . стр. 284–291. дои : 10.1109/VISUAL.1991.175815 . ISBN 0-8186-2245-8 . S2CID 1733343 .
^ Хан, С.; Трампер, Дж.; Мориц, Д.; Дёлльнер, Дж. (2014). «Визуализация различных иерархий с помощью стабильной компоновки древовидных карт Вороного» . 2014 Международная конференция по теории и приложениям визуализации информации (IVAPP) . стр. 50–58. ISBN 978-9-8975-8132-8 .

Внешние ссылки [ править ]

[1] Диль, Стефан (2007). Визуализация программного обеспечения: визуализация структуры, поведения и эволюции программного обеспечения . Берлин: Шпрингер. ISBN 978-3-540-46505-8 . OCLC 184984646 .

[2] Бонет, Дж.; Дёлльнер, Дж. (2011). «Мониторинг качества кода и активности разработки с помощью Software Maps» . Материалы семинара IEEE ACM ICSE по управлению техническим долгом . Ассоциация вычислительной техники. стр. 9–16. дои : 10.1145/1985362.1985365 . ISBN 9781450305860 . S2CID 17258620 .

[3] Бонет, Дж. (2010). Визуализация следов выполнения и ее применение для обслуживания программного обеспечения (доктор философии). Институт Хассо-Платтнера Потсдамского университета.

[4] Веттель, Р.; Ланца, М. (2007). «Визуализация программных систем как городов». Труды VISSOFT 2007 (4-й международный семинар IEEE по визуализации программного обеспечения для понимания и анализа) . Издательство Компьютерного общества IEEE. стр. 92–99. CiteSeerX 10.1.1.135.1979 . дои : 10.1109/VISSOF.2007.4290706 . ISBN 978-1-4244-0599-2 . S2CID 9974947 .

[5] Кун, А.; Лоретан, П.; Нирстраз, О. (2008). «Последовательный макет тематических карт программного обеспечения». 2008 15-я рабочая конференция по обратному проектированию . стр. 209–218. arXiv : 1209.5490 . дои : 10.1109/WCRE.2008.45 . ISBN 978-0-7695-3429-9 . S2CID 232783 .

[6] Лимбергер, Д.; Васти, Б.; Трампер, Дж.; Дёлльнер, Дж. (2013). «Интерактивные карты программного обеспечения для анализа исходного кода через Интернет». Материалы 18-й Международной конференции по 3D веб-технологиям . стр. 91–98. дои : 10.1145/2466533.2466550 . ISBN 9781450321334 . S2CID 3040005 .

[7] Карпендейл, MST «Рассмотрение визуальных переменных как основа визуализации информации» (PDF) .

[Trümper12-8] Перейти обратно: ^а ^б Трампер, Йонас; Дёлльнер, Юрген (2012). «Расширение рекомендательных систем с помощью программных карт». Материалы 3-го Международного семинара ICSE по рекомендательным системам для разработки программного обеспечения (RSSE) . Компьютерное общество IEEE. стр. 92–96. дои : 10.1109/RSSE.2012.6233420 . ISBN 978-1-4673-1758-0 . S2CID 1609575 .

[9] Джонсон, Б.; Шнейдерман, Б. (1991). «Древовидные карты: подход к визуализации иерархических информационных структур, заполняющий пространство» (PDF) . Продолжается визуализация '91 . стр. 284–291. дои : 10.1109/VISUAL.1991.175815 . ISBN 0-8186-2245-8 . S2CID 1733343 .

[10] Хан, С.; Трампер, Дж.; Мориц, Д.; Дёлльнер, Дж. (2014). «Визуализация различных иерархий с помощью стабильной компоновки древовидных карт Вороного» . 2014 Международная конференция по теории и приложениям визуализации информации (IVAPP) . стр. 50–58. ISBN 978-9-8975-8132-8 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]