Verwendung von OO-Metriken zur Vorhersage

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Joseph Glöckner
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1 Verwendung von OO-Metriken zur Vorhersage Tobias Angermayr Übersicht 1. Definitionen 2. Gründe, Anforderungen, Ziele 3. Die CK-Metriken 4. Beobachtungen 5. Studie 6. Zusammenfassung Folie 2

2 Definitionen Objektorientierung Bezeichnet eine Programmiertechnik, bei der Funktionen und Variablen thematisch zusammengefasst werden und somit eine Klasse bilden. Von diesen Klassen können dann Objekte instanziert oder neue Klassen abgeleitet werden, die über die gleichen Variablen (Eigenschaften) und Funktionen (Methoden) verfügen. Metrik Der Begriff Metrik hat sich im Software Engineering als Synonym für den Begriff Maß eingebürgert. Folie 3 Gründe, Anforderungen, Ziele für die Verwendung von OO-Metriken Gründe Softwareentwicklung ist zeit- und kostenintensiv Test großer Systeme ist aufwendig, Ressourcen dafür knapp Tool zur Entscheidungsunterstützung für das Management Anforderungen Einfachheit, Validität, Vergleichbarkeit Ziele Fehleranfällige Bereiche erkennen Bessere Ressourcenallokation Verbesserter Reuse, erhöhte Erweiterbarkeit Folie 4

Metrik Der Begriff Metrik hat sich im Software Engineering als Synonym für den Begriff Maß eingebürgert.

3 Chidamber und Kemerer (CK-) Metriken Ausrichtung auf OO-Systeme Chidamber und Kemerer definieren 6 Metriken WMC: Weighted Methods per Class DIT: Depht of Inheritance Tree NOC: Number Of Children CBO: Coupling Between Objekt classes RFC: Response For a Class LCOM: Lack of Cohesion Of Methods Folie 5 WMC = Weighted Methods per Class Entspricht der Summe der Gewichtungen aller Methoden in einer Klasse Gewichtung ist variabel definierbar WMC = 2 m1,m2 m1=1, m2 =1 FX WMC = 4 FX M3, m4, m5 M3 =2, m4 =1, m5 =1 Folie 6

a Class LCOM: Lack of Cohesion Of Methods Folie 5 WMC = Weighted Methods per Class Entspricht der Summe der Gewichtungen aller

4 DIT = Depth of Inheritance Tree Zeigt die Tiefe des jeweiligen Vererbungsbaumes an DIT von = 0 DIT von Domestic = 2 FX Domestic International Folie 7 NOC = Number of children Stellt die Anzahl der direkten Subklassen einer Klasse dar NOC von = 3 NOC von = 2 FX Domestic International Folie 8

International Folie 7 NOC = Number of children Stellt die Anzahl der

5 CBO = Coupling between objects Ist die Anzahl der Klassen, die an eine andere gekoppelt sind Koppelung entsteht durch Aufruf einer Methode CBO von FX = 2 CBO vom = 0 FX Domestic International Folie 9 RFC = Response for a class Entspricht der Anzahl der Methoden einer Klasse, die potenziell ausgeführt werden können RFC von FX = 3 m2 FX m1 m3 Domestic International Folie 10

International Folie 9 RFC = Response for a class Entspricht der Anzahl der Methoden einer

6 LCOM = Lack of Cohesion of Methods Ist die Anzahl der Methodenpaare OHNE gemeinsame Instanzvariablen minus der Anzahl MIT gemeinsamen Instanzvariablen Instanzvariablen der Methoden M1: Domestic, M2: FX, FX m1, m2, m3 m4 M3:, International LCOM: 2-1 = 1 Domestic International Resultat mit negativem Vorzeichen wird 0 gesetzt m5 Folie 11 Beobachtungen zu CK-Metriken I Number of Children Je größer NOC, desto geringer die Fehlerwahrscheinlichkeit Depth of Inheritance Tree Je größer DIT, desto höher die Fehlerwahrscheinlichkeit Weighted Methods per Class Je größer WMC, desto höher ist die Fehlerwahrscheinlichkeit Außer eine Klasse wurde wiederverwendet Folie 12

gesetzt m5 Folie 11 Beobachtungen zu CK-Metriken I Number of Children Je größer NOC, desto geringer die Fehlerwahrscheinlichkeit Depth of Inheritance Tree Je größer

7 Beobachtungen zu CK-Metriken II Coupling Between Objects Je größer CBO, desto höher die Fehlerwahrscheinlichkeit Response For a Class Je größer RFC, desto höher die Fehlerwahrscheinlichkeit LCOM - Lack of Cohesion of Methods Keine eindeutige Aussage möglich, da hoher LCOM-Wert nicht auf mehr Fehler deutet als niederer Wert Folie 13 Studie zu CK-Metriken I Studie zur Analyse von Korrelation und Relation der Metriken Durchgeführt von einer europäischen Bank anhand von 3 Softwaresystemen NOC und DIT: Keine brauchbaren Resultate Geringe Werte, dadurch ist Erklärung von Abweichungen schwer Andere Studien bestätigen diese Resultate Folie 14

Wert Folie 13 Studie zu CK-Metriken I Studie zur Analyse von Korrelation und Relation der Metriken Durchgeführt von einer europäischen Bank anhand von 3

8 Studie zu CK-Metriken II Hohe Korrelation von WMC, RFC und CBO Obwohl verschiedene Aspekte von Klassen gemessen werden Korrelation liegt meist höher als 0.8 Hohe CBO- und LCOM-Werte deuten auf geringe Produktivität Entwickler benötigen mehr Zeit pro programmierter Line of Code Überarbeitungsaufwand hoch Designaufwand hoch Folie 15 Zusammenfassung Verwendung der Metriken Unterstützung von Managemententscheidungen Wo werden Ressourcen benötigt? Wo können Probleme auftreten? Einschätzung der Resultate Vorsicht aufgrund des noch frühen Stadiums der Metriken Empirische Belegbarkeit der Daten noch zu gering Folie 16

Designaufwand hoch Folie 15 Zusammenfassung Verwendung der Metriken Unterstützung von Managemententscheidungen Wo werden Ressourcen benötigt?

9 Danke für die Aufmerksamkeit! Folie 17

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