Impacts and Detection of Design Smells

Les changements sont faits de façon continue dans le code source des logiciels pour prendre en compte les besoins des clients et corriger les fautes. Les changements continus peuvent conduire aux défauts de code et de conception. Les défauts de conception sont des mauvaises solutions à des problèmes récurrents de conception ou d’implémentation, généralement dans le développement orienté objet. Au cours des activités de compréhension et de changement et en raison du temps d’accès au marché, du manque de compréhension, et de leur expérience, les développeurs ne peuvent pas toujours suivre les normes de conception et les techniques de codage comme les patrons de conception. Par conséquent, ils introduisent des défauts de conception dans leurs systèmes. Dans la littérature, plusieurs auteurs ont fait valoir que les défauts de conception rendent les systèmes orientés objet plus difficile à comprendre, plus sujets aux fautes, et plus difficiles à changer que les systèmes sans les défauts de conception. Pourtant, seulement quelques-uns de ces auteurs ont fait une étude empirique sur l’impact des défauts de conception sur la compréhension et aucun d’entre eux n’a étudié l’impact des défauts de conception sur l’effort des développeurs pour corriger les fautes. Dans cette thèse, nous proposons trois principales contributions. La première contribution est une étude empirique pour apporter des preuves de l’impact des défauts de conception sur la compréhension et le changement. Nous concevons et effectuons deux expériences avec 59 sujets, afin d’évaluer l’impact de la composition de deux occurrences de Blob ou deux occurrences de spaghetti code sur la performance des développeurs effectuant des tâches de compréhension et de changement. Nous mesurons la performance des développeurs en utilisant: (1) l’indice de charge de travail de la NASA pour leurs efforts, (2) le temps qu’ils ont passé dans l’accomplissement de leurs tâches, et (3) les pourcentages de bonnes réponses. Les résultats des deux expériences ont montré que deux occurrences de Blob ou de spaghetti code sont un obstacle significatif pour la performance des développeurs lors de tâches de compréhension et de changement. Les résultats obtenus justifient les recherches antérieures sur la spécification et la détection des défauts de conception. Les équipes de développement de logiciels doivent mettre en garde les développeurs contre le nombre élevé d’occurrences de défauts de conception et recommander des refactorisations à chaque étape du processus de développement pour supprimer ces défauts de conception quand c’est possible. Dans la deuxième contribution, nous étudions la relation entre les défauts de conception et les fautes. Nous étudions l’impact de la présence des défauts de conception sur l’effort nécessaire pour corriger les fautes. Nous mesurons l’effort pour corriger les fautes à l’aide de trois indicateurs: (1) la durée de la période de correction, (2) le nombre de champs et méthodes touchés par la correction des fautes et (3) l’entropie des corrections de fautes dans le code-source. Nous menons une étude empirique avec 12 défauts de conception détectés dans 54 versions de quatre systèmes: ArgoUML, Eclipse, Mylyn, et Rhino. Nos résultats ont montré que la durée de la période de correction est plus longue pour les fautes impliquant des classes avec des défauts de conception. En outre, la correction des fautes dans les classes avec des défauts de conception fait changer plus de fichiers, plus les champs et des méthodes. Nous avons également observé que, après la correction d’une faute, le nombre d’occurrences de défauts de conception dans les classes impliquées dans la correction de la faute diminue. Comprendre l’impact des défauts de conception sur l’effort des développeurs pour corriger les fautes est important afin d’aider les équipes de développement pour mieux évaluer et prévoir l’impact de leurs décisions de conception et donc canaliser leurs efforts pour améliorer la qualité de leurs systèmes. Les équipes de développement doivent contrôler et supprimer les défauts de conception de leurs systèmes car ils sont susceptibles d’augmenter les efforts de changement. La troisième contribution concerne la détection des défauts de conception. Pendant les activités de maintenance, il est important de disposer d’un outil capable de détecter les défauts de conception de façon incrémentale et itérative. Ce processus de détection incrémentale et itérative pourrait réduire les coûts, les efforts et les ressources en permettant aux praticiens d’identifier et de prendre en compte les occurrences de défauts de conception comme ils les trouvent lors de la compréhension et des changements. Les chercheurs ont proposé des approches pour détecter les occurrences de défauts de conception, mais ces approches ont actuellement quatre limites: (1) elles nécessitent une connaissance approfondie des défauts de conception, (2) elles ont une précision et un rappel limités, (3) elles ne sont pas itératives et incrémentales et (4) elles ne peuvent pas être appliquées sur des sous-ensembles de systèmes. Pour surmonter ces limitations, nous introduisons SMURF, une nouvelle approche pour détecter les défauts de conception, basé sur une technique d’apprentissage automatique — machines à vecteur de support — et prenant en compte les retours des praticiens. Grâce à une étude empirique portant sur trois systèmes et quatre défauts de conception, nous avons montré que la précision et le rappel de SMURF sont supérieurs à ceux de DETEX et BDTEX lors de la détection des occurrences de défauts de conception. Nous avons également montré que SMURF peut être appliqué à la fois dans les configurations intra-système et inter-système. Enfin, nous avons montré que la précision et le rappel de SMURF sont améliorés quand on prend en compte les retours des praticiens.

L’incidence du programme Vers le pacifique sur les buts de maîtrise et le sentiment d’appartenance à l’école

La présente étude avait pour but de déterminer si un programme de prévention de la violence par l’entraînement aux habiletés en résolution de conflits et en médiation pouvait avoir une incidence sur la motivation scolaire et le sentiment d’appartenance à l’école. De par ses trois missions fondamentales (instruire, qualifier et socialiser), l’école québécoise est pour l’élève à la fois un milieu de vie et un milieu d’apprentissage. Toutefois, des problèmes de comportement et de motivation à apprendre peuvent freiner la réussite de certains jeunes. Pour remédier à la situation, des programmes visant à améliorer le comportement des élèves et à prévenir la violence à l’école ont été mis sur pied et évalués, indiquant une amélioration de certains comportements. Quelques études ont aussi noté une corrélation entre ces programmes et la motivation à apprendre. Sachant que l’adoption de buts de maîtrise et le sentiment d’appartenance à l’école sont des variables qui agissent positivement sur la motivation à apprendre, il est pertinent de se demander si un tel programme peut avoir une incidence sur ces variables. Des analyses secondaires de données issues du Rapport final d’évaluation des impacts du programme Vers le pacifique pour les quatre années de sa mise en œuvre (Bowen, 2006) ont été effectuées afin de vérifier si le programme Vers le Pacifique avait un impact sur les buts de maîtrise et le sentiment d’appartenance et déterminer quels comportements appris grâce au programme agissaient sur ces deux mêmes variables. De plus, le sexe des participants, ainsi que le niveau d’implantation du programme dans les écoles, ont été considérés dans les analyses. Les résultats aux analyses de variance ont révélé que le programme Vers le pacifique n’avait pas d’incidence sur les buts de maîtrise et le sentiment d’appartenance. Peu importe le groupe et le sexe, les buts de maîtrise et le sentiment d’appartenance ont diminué au deuxième temps de mesure. Toutefois, un des comportements appris grâce à Vers le pacifique, la gestion des émotions, agit positivement sur l’adoption de buts de maîtrise. À la lumière de ces résultats, qui cadrent avec certaines théories présentes dans la littérature, il est recommandé aux praticiens d’intégrer de manière plus explicite un volet motivationnel au programme Vers le pacifique, dans le but de contrer la diminution des buts de maîtrise et du sentiment d’appartenance et ainsi favoriser le développement de la motivation à apprendre et la réussite scolaire.