Optimizing AspectJ for Java ME Software Product Lines

• Main Author: Henrique Calheiros Lopes, Fernando
• Publication Date: 2011
• Format: Master thesis
• Language: eng
• Source: Repositório Institucional da UFPE
• Download full: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/2429
• topic: Optimization; Compilers; Aspect-oriented Programming; AspectJ; Software Product Lines; Java ME

Linhas de Produtos de Software (LPS) são definidas como conjuntos de sistemas de software que atendem a um mercado especifico, que compartilham caracteristicas em comum, porem sendo suficientemente distintos entre si, e que são desenvolvidos a partir de um conjunto de artefatos reusaveis. Entre os beneficios possiveis com a implantação de LPS podemos citar o reuso em larga escala e o aumento de produtividade. Um fator-chave no desenvolvimento de uma LPS e o mecanismo utilizado para a estruturação fonte. Uma das tecnicas mais comumente utilizadas para a estruturação de variações de código e a compilação condicional, tambem chamada de pre-processamento. Apesar de ser amplamente utilizada, o uso de compilação condicional incorre em problemas de legibilidade, modularidade, manutenibilidade e qualidade. Programação Orientada a Aspectos (POA) e uma alternativa a compilação condicional para a estruturação de variações de codigo em LPS, podendo apresentar melhor legibilidade, modularidade, manutenibilidade, qualidade, entre outros fatores, do que a compilação condicional. Entretanto, o uso de AspectJ, implementação mais popular de POA sobre a linguagem Java, como mecanismo de estruturação de variações gera um overhead (aumento) sobre o tamanho final do codigo compilado. No contexto de LPS de sistemas para plataformas em dispositivos moveis, em plataformas como Java ME, que possuem restrições de memoria, esse overhead pode tornar inviavel o uso do produto final. Neste trabalho, analisamos o impacto do uso de AspectJ como mecanismo de estruturação de variações sobre o tamanho do codigo compilado e investigamos os motivos por tras deste aumento. Para tal, utilizamos o BestLap e o Juggling, duas LPS de jogos para dispositivos Java ME que possuem uma versão puramente pre-processada e uma versão hibrida, que utiliza pre-processamento e AspectJ. Utilizamos o BestLap na analise de tamanho para quanticar o overhead com dois compiladores AspectJ, o ajc e o abc. Em seguida, analisamos o codigo compilado de um subconjunto das construções As pectJ, a fim de identificar quais construções geram overhead no tamanho do codigo compilado e os motivos por tras deste overhead. Esse subconjunto consistiu de todas as construções AspectJ utilizadas na versão híbrida do BestLap e do Juggling, o ultimo utilizado apenas para a elicitação das construções analisadas. Com base nessa investigação, desenvolvemos quatro otimizações para o compilador abc que modificam o codigo compilado de certas construções visando a eliminar o overhead. Apresentamos detalhes da implementação e discutimos as pre-condições e a corretude das otimizações desenvolvidas. Em seguida, apresentamos o resultado da aplicação destas otimizações em duas LPS e discutimos como implementações diferentes, porem equivalentes, da mesma variação em AspectJ podem inviabilizar a aplicação das otimizações Por fim, para garantir que as modificações realizadas pelas otimizações não prejudiquem o desempenho, apresentamos o resultado de testes de desempenho realizados em programas AspectJ usados em benchmarks apos a aplicação das nossas otimizações