Localização de Defeitos Baseado em Espectro e a Prática de Integração Contínua

• Main Author: Silva, Erickson Lima Barbosa da
• Publication Date: 2024
• Format: Master thesis
• Language: por
• Source: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Download full: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/100/100131/tde-11112024-234200/
• topic: Continuous Integration; Debugging; Depuração; Espectro; Fault localization; Integração Contínua; Localização de defeitos; Spectra

A depuração de programas é uma das atividades que mais consomem tempo dos desenvolvedores porque, em grande parte, é realizada de maneira não planejada. A localização de defeitos baseada em espectro (Spectrum-based Fault localization -- SBFL) compreende em um conjunto de técnicas que usam informações de execução de testes para indicar trechos de código suspeitos com maior probabilidade de conter defeitos. Esta técnica tem sido experimentada em programas semelhantes aos desenvolvidos na indústria com resultados promissores. Ferramentas, ainda no âmbito acadêmico, foram desenvolvidas para apoiar a aplicação automatizada de SBFL. Por sua vez, Integração Contínua (Continuos Integration -- CI) é uma prática amplamente adotada em ambientes industriais nos quais os softwares são construídos, testados e até implantados automaticamente. O objetivo desta pesquisa é avaliar o uso de técnicas SBFL apoiadas por ferramentas durante a prática de integração contínua. Quatro ferramentas de apoio a SBFL, a saber, Flacoco, GZoltar, Jaguar e Jaguar 2, foram selecionadas como candidatas durante a prática de integração contínua. Um arcabouço foi desenvolvido para comparar as características estáticas (e.g., licença, acoplamento com ferramentas de construção, saídas, tipo de espectro) e dinâmicas (e.g., tempo de execução, consumo de memória) dessas ferramentas. Os resultados indicam que apenas GZoltar e Jaguar 2 podem ser diretamente acopladas a ferramentas de construção, sendo Jaguar 2 mais eficaz em termos de tempo de execução com consumo de memória aceitável. Todas as ferramentas fornecem resultados de forma estruturada (arquivos CSV ou XML); entretanto, apenas o GZoltar gera saídas gráficas (arquivos HTML), o que facilita a busca de defeitos pelos desenvolvedores. Para conduzir um experimento com usuários e a técnica SBFL durante a prática de CI, foi desenvolvida a solução Jaguar Portal, que permite a integração da ferramenta Jaguar 2 em um ambiente de CI. Jaguar Portal armazena os dados gerados pela ferramenta Jaguar 2 e apresenta os elementos de códigos (classes, métodos e linhas) mais suspeitos em páginas da web com cores diferentes, variando do mais suspeito (vermelho) ao menos suspeito (verde). Então foi conduzido um experimento com desenvolvedores (profissionais e estudantes), para avaliar uso da técnica SBFL, apoiada pela ferramenta Jaguar Portal, durante a prática de CI com o objetivo de identificar o modelo de uso e avaliar o potencial de uso da tecnologia da ferramenta pelos desenvolvedores durante a prática de CI. Apesar de não ser possível identificar uma sequência de atividades única dentre os participantes que realizaram o experimento, ao agrupar as atividades por objetivos, pode-se observar que há uma sequência de objetivos cumpridos pelos participantes, o que indica um modelo de uso da ferramenta. Os resultados sobre o potencial de uso da ferramenta sugerem uma disposição para utilizá-la em ambiente de CI, durante atividades de depuração, caso esteja disponível. Mesmo aqueles que não encontraram o defeito, avaliaram positivamente a ferramenta, o que reflete uma predisposição para adotar técnicas de apoio à depuração, mesmo após tentativas iniciais mal-sucedidas.