Um estudo de caracterização de mudanças arquiteturais em projetos de software livre - Motta, Tiago Oliveira (2021)
Contexto. A literatura em vigor aponta que a escassez de documentação arquitetural predomina em projetos de software livre. Nesse sentido, diversas técnicas têm sido propostas para recuperar informações sobre a arquitetura, e a maioria delas se concentra em aspectos estruturais a partir do código-fonte, um elemento que acompanha a evolução do produto de software. Problema. No entanto, essas técnicas não recuperam outras informações sobre a arquitetura (tampouco a sua evolução), tais como os objetivos, restrições e motivações, requisitos não-funcionais, mecanismos de acesso a dados ou de comunicação utilizados no projeto. Objetivo. A proposta desse trabalho é caracterizar mudanças arquiteturais em projetos de Software Livre, apresentando os impactos por elas causadas no código-fonte do projeto em comparação com outros tipos de mudança em que a arquitetura não foi modificada. As hipóteses são que as mensagens de commit registram informações sobre mudanças na arquitetura do projeto e que esse tipo de mudança impacta o código do projeto de forma diferente em comparação com mudanças onde a arquitetura não foi modificada. Metodologia. Inicialmente, foi produzido um estudo empírico, a partir da mineração de repositórios, no qual identificaram-se informações arquiteturais em registros de informações sobre mudanças que constam em mensagens de commit. A partir dos dados coletados, foi realizado um estudo exploratório que caracterizou tais mudanças sobre em que momento da evolução do projeto ocorreram, quem são os seus autores, quais tópicos arquiteturais são modificados, além das características dessas mensagens e do grupo de módulos atingidos pela mudança. Após esse estudo, foi conduzido um segundo estudo empírico, envolvendo a extração de métricas de código-fonte das versões do projeto identificadas como tendo sofrido modificações em sua arquitetura. Por fim, foi realizado um estudo para avaliar os resultados obtidos, considerando as opiniões de pesquisadores da área de Arquitetura e Engenharia de Software, assim como de desenvolvedores frente à caracterização obtida perante as mudanças arquiteturais. Resultados. Dentre as descobertas realizadas, pode-se destacar que períodos de lançamento de novas releases são concentradores de mudanças arquiteturais, os principais colaboradores do projeto também são os colaboradores que mais modificam a arquitetura e todos os tópicos arquiteturais do projeto são alvo de modificações, porém em escalas diferentes. Outros aspectos importantes sobre as mudanças arquiteturais são que (i) o tamanho do código tende a aumentar; (ii) a complexidade e a coesão do código tendem a se manter; e (iii) o acoplamento verificado aumentou para duas métricas e manteve-se em outras três, quando comparadas à mudanças no projeto onde a arquitetura não foi atingida. Por fim, durante o terceiro estudo desta tese, desenvolvedores e pesquisadores confirmaram a hipótese que a documentação arquitetural é escassa em projetos de Software Livre, e a principal forma de recuperar informações sobre a arquitetura, até o momento, é analisando o código-fonte de diversas formas. A maioria dos participantes da pesquisa concordam com os resultados obtidos por este estudo em relação à variação das métricas de código, tanto como sendo generalizáveis, como sendo verificáveis nos projetos onde pesquisam e desenvolvem. Alguns desenvolvedores apresentaram pequenas discordâncias quanto às variações de métricas obtidas. Sobre as mensagens de commit como fontes de informação sobre a arquitetura, a maioria de desenvolvedores e pesquisadores afirmaram ser uma fonte promissora de informações, mas fizeram a ressalva de que um cenário ideal seria combiná-las com outras informações do projeto.