リファクタリング中に生じるコンパイルエラーの自動解消手法井上研究室譜久島亮修士論文発表会 Software Engineering Laboratory, Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 1 発表の概要  リファクタリング  メンバの移動リファクタリングについて  メンバの移動により生じるコンパイルエラーについて  参照切れコンパイルエラーが生じる例  リファクタリング支援機能の問題点  編集手順を探索するリファクタリング支援手法  探索の例  提案手法の処理概要  ケーススタディ  まとめと今後の課題修士論文発表会 Software Engineering Laboratory, Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 2 リファクタリング  リファクタリングの定義  外部から見たプログラムの振る舞いを変えずにプログラムの内部の構造を改善する作業[1]  リファクタリングの目的  欠陥の発見を容易にする  プログラムの読みやすくする  機能追加をしやすくする  典型的なリファクタリングがまとめられている[1]  メソッドの抽出  フィールドの移動  メソッドの移動開発者が頻繁に行うリファクタリング[2] [1] M. Fowler : Refactoring: improving the design of existing code, Addison Wesley (1999). [2] G. C. Murphy, M. Kersten and L. Findlater: “How Are Java Software Developers Using the Eclipse IDE?’’, IEEE Softw.,23, 4, pp. 76-83(2006) 修士論文発表会 Software Engineering Laboratory, Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 3 メンバ（フィールド，メソッド）の移動  動機  適切なクラスにメンバを移動しクラスの機能を明確にする  他のリファクタリングにも利用  クラスの抽出  クラスのインライン化処理内容がClassAにに不適切なメソッド ClassA{ …. method( ){ …. } } 移動されたメソッド ClassB{ method( ){ } …. } } 修士論文発表会 Software Engineering Laboratory, Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 4 メンバの移動に必要な検討  移動するメンバと参照関係のあるメンバの移動を検討  関連するメンバも移動しクラスの責任をより明確にする移動先クラス移動元クラス class Customer{ public List mList ; ・・・ public int count( ); ・・・内部 }・・・関連するメンバ移動するメンバ class Rental{ public List mList ; public int count( ); ・・・ } mList.length( ); ・・・修士論文発表会 Software Engineering Laboratory, Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 5 メンバの移動でコンパイルエラーが起こる場合  privateメンバの移動  privateメンバを参照しているメンバの移動参照切れを解消するメンバの移動や参照方法の変更が必要である被参照メンバ class A{ private Type memberA ; memberB; } class B{ 参照メンバ } (a) メンバの移動前ソースコード class A{ private Type memberA ; } class B{ memberB; } class A{ memberB; } class B{ private Type memberA ; } (b) memberBをBへ移動 (c) memberAをBへ移動したソースコードしたソースコード修士論文発表会 Software Engineering Laboratory, Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 6 メンバの移動によるコンパイルエラーを解消する編集メンバの移動修飾子の変更移動先クラスへメンバを移動する被参照メンバの修飾子を変更する class A{ private Type memberA ; … }; class B{ }; private Type memberA ; フィールドのカプセル化フィールドが所属するクラスにgetterメソッドとsetter メソッドを作成する class A{ private Type memberA ; public void set(Type t) { memberA = t; } public Type get( ) { return memberA; } public Type memberA ; } コンパイルエラーが存在するソースコードに適用修士論文発表会 Software Engineering Laboratory, Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 7 コンパイルエラーを解決する編集例 class Customer { class Customer { private List mList ; private List mList ; public void print( ) { public int count( ){ … … mList[i].getName( ); mList.length( ); … … } } } public void print( ) { class Rental{ … public int mList[i].getName( ); count(Customer C){ … … } c.mList.length( ); } … class Rental{ } } } class Customer { 他のメンバの移動 } class Retanl { private List mLIst; public void count( ); public void print(); } class Customer { 被参照メンバの移動 public void print(); 修飾子の変更 } class Rental { public List mLIst; public void count( ); } 被参照メンバのカプセル化 class Customer { private List mLIst; public void print(); public List get( ); public void set(List list); } class Rental { public void count( ); } ソースコードや開発者の意図より編集手順が複数存在する修士論文発表会 Software Engineering Laboratory, Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 8 リファクタリング支援機能の問題点  統合開発環境Eclipseのリファクタリング支援機能ではメンバの移動が支援されている  参照切れコンパイルエラーはメンバの修飾子の変更のみ解消が可能メンバの移動より生じたコンパイルエラーを解消する複数の編集手順を提示できるものがない  リファクタリング経験の少ないユーザは目的のソースコードを得る編集手順の理解が困難修士論文発表会 Software Engineering Laboratory, Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 9 研究の目的リファクタリングを行う際に生じるコンパイルエラーを解消する編集手順を探索する   リファクタリング完了までの適用可能な編集手順の集合編集手順を適用したソースコードコンパイルエラーを解消したソースコードをユーザに提示しリファクタリング結果であるソースコードの選択を支援する修士論文発表会 Software Engineering Laboratory, Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 10 コンパイルエラーを解消する編集手順の探索結果の例「メソッドの移動」リファクタリングの編集手順探索の例 Customer. countを Rentalへ移動 Customer.mList の修飾子を publicに変更 Rental.mList の修飾子を publicに変更 Customer.mList をRentalへ移動 Customer.mList のカプセル化 Customer.print をBへ移動 Rental.mList のカプセル化コンパイル可能なソースコードコンパイルエラーを含むソースコード Eclipseのプラグインとして実装修士論文発表会 Software Engineering Laboratory, Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 11 コンパイルエラーを解消する編集ステップメンバの移動修飾子の変更移動先クラスへメンバを移動する被参照メンバの修飾子を変更する class A{ private Type value ; … }; class B{ }; private Type value ; フィールドのカプセル化フィールドが所属するクラスにgetterメソッドとsetter メソッドを作成する class A{ private Type value ; public void set(Type t) { this.value = t; } public Type get( ) { return value; } public Type value ; } コンパイルエラーが存在するソースコードに適用修士論文発表会 Software Engineering Laboratory, Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 12 提案手法の処理概要 1. 編集ステップ導出のための情報を取得 2. コンパイルエラーを解決する編集ステップを導出 3. コンパイルエラーを含むソースコードに各編集ステップを適用 4. 編集ステップを適用したソースコードでコンパイルエラーを含むソースコードについて1～3の処理を行う修士論文発表会 Software Engineering Laboratory, Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 13 編集ステップ導出のための情報取得  適用したメンバの移動より情報を取得  移動元クラス  移動先クラス被参照メンバ class A{ private Type memberA ; memberB;  コンパイルエラーより情報を取得  被参照メンバとその所属クラス  参照メンバとその所属クラス } class B{ 参照メンバメンバの移動 } 移動元クラス移動元クラス A 移動先クラス B 被参照メンバ memberA 被参照メンバの所属クラス A 参照メンバ memberB 参照メンバの所属クラス B class A{ private Type memberA ; } 移動先クラス class B{ memberB; } A.memberAは不可視修士論文発表会 Software Engineering Laboratory, Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 14 提案手法の処理概要 1. 編集ステップ導出のために以下の情報を取得 2. コンパイルエラーを解決する編集ステップを導出 3. コンパイルエラーを含むソースコードに各編集ステップを適用 4. 編集ステップを適用したソースコードで参照切れを含むソースコードについて1～3の処理を行う修士論文発表会 Software Engineering Laboratory, Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 15 編集ステップの導出（1/3）  被参照メンバの修飾子の変更被参照メンバ移動元クラス A 移動先クラス B 被参照メンバ memberA 被参照メンバの所属クラス A 参照メンバ memberB 参照メンバの所属クラス B 編集ステップ class A{ private Type memberA ; } class B{ memberB; } class A{ public Type memberA ; } class B{ memberB; } memberAの修飾子をpublicに変更修士論文発表会 Software Engineering Laboratory, Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 16 編集ステップの導出（2/3）  移動元クラスから移動先クラスへメンバの移動移動元クラス移動元クラス A 移動先クラス B 被参照メンバ memberA 被参照メンバの所属クラス A 参照メンバ memberB 参照メンバの所属クラス B class A{ private Type memberA ; } class B{ 移動先クラス memberB; } class A{ } class B{ private Type memberA ; memberB; } 編集ステップ移動元クラスであるAに所属している memberAを移動先クラスであるBへ移動修士論文発表会 Software Engineering Laboratory, Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 17 編集ステップの導出（3/3）  被参照メンバのカプセル化（被参照メンバがフィールドの場合）被参照メンバ memberA 被参照メンバの所属クラス A 参照メンバ memberB 参照メンバの所属クラス B 移動元クラス A 移動先クラス B 編集ステップ memberAのgetter，setterを Aに追加被参照メンバ class A{ private Type memberA ; } class B{ memberB; } class A{ private Type memberA ; public void set(Type type){ memberA = type; } public Type get( ){ return memberA; } } class B{ memberB; } 修士論文発表会 Software Engineering Laboratory, Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 18 提案手法の処理概要 1. 編集ステップ導出のために以下の情報を取得 2. コンパイルエラーを解決する編集ステップを導出 3. コンパイルエラーを含むソースコードに各編集ステップを適用 4. 編集ステップを適用したソースコードの参照切れが解決されるまで1～3の処理を行う修士論文発表会 Software Engineering Laboratory, Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 19 ケーススタディの概要  右の例に対して提案手法を適用  Customer.count，Customer.print はprivateフィールド Customer.mListを参照  Customer.countをRentalへ移動被参照メンバ Customer.mList 被参照メンバの所属クラス Customer 参照メンバ Rental.count 参照メンバの所属クラス Rental 移動元クラス Customer 移動先クラス Rental class Customer { class Customer { private List mList ; private List mList ; public void print( ) { public int count( ){ … … mList[i].getName( ); mList.length( ); … … } } } public void print( ) { class Rental{ … public int mList[i].getName( ); count(Customer C){ … … } メソッドの移動 c.mList.length( ); } … class Rental{ } } } 修士論文発表会 Software Engineering Laboratory, Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 20 編集ステップ導出・適用の繰り返し処理  編集ステップを適用したソースコードでコンパイルエラーコンパイルエラーを含むソースコードについて繰り返し編集ステップの導出・適用を繰り返す Customer. countを Rentalへ移動 Customer.mList の修飾子を publicに変更 Rental.mList の修飾子を publicに変更 Customer.mList をRentalへ移動 Customer.mList のカプセル化 Customer.print をBへ移動 Rental.mList のカプセル化ソースコードから以下を得ることができた Customer.countを移動した際の適用可能な編集手順 コンパイル可能なソースコード修士論文発表会 Software Engineering Laboratory, Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 21 実験  メンバの移動で生じるコンパイルエラーの解消作業  目的：コンパイルエラー解消作業の結果を収集し正解集合を構築する  内容： • 指定したメンバを移動 • メンバの移動により生じるコンパイルエラーを解消したソースコードを複数導出してもらう  被験者の人数：６人  課題数：１修士論文発表会 Software Engineering Laboratory, Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 22 実験結果  提案手法で導出するソースコードに被験者が導出したソースコードが多く含まれていた  6人の被験者：１０のソースコードを導出 • 提案手法で導出可能な９のソースコードを含む  提案手法：３０のソースコードを導出  自動でソースコードを導出できる提案手法は有用提案手法が導出したソースコード：要素数３０被験者が導出したソースコード：要素数1０提案手法で導出可能なソースコード：要素数９提案手法で導出できないソースコード：要素数１修士論文発表会 Software Engineering Laboratory, Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 23 まとめと今後の課題  メンバの移動により生じるコンパイルエラーを解消する編集手順と編集手順を適用したソースコードを導出した  以下の編集ステップで編集手順を構成 • メンバの移動 • 修飾子の変更 • フィールドのカプセル化  既存の技術では自動的に導出できない編集手順を導出することができた  導出したソースコードをユーザが選択するインターフェースを用意してソースコードを選択を支援する必要がある修士論文発表会 Software Engineering Laboratory, Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 24