maisМоделирование и анализ информационных системModeling and Analysis of Information Systems1818-10152313-5417Yaroslavl State University10.18255/1818-1015-2017-6-677-690mais-606Research ArticleОригинальные статьиArticlesСемантически-ориентированная миграция Java-программ: опыт практического примененияSemantics-Driven Migration of Java Programs: a Practical Experiencehttps://orcid.org/0000-0001-5087-5567АлексюкАртем ОлеговичAleksyukArtyom O.

студент

student

aleksyuk@kspt.icc.spbstu.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0276-4517ИцыксонВладимир МихайловичItsyksonVladimir M.

канд. техн. наук, доцент

PhD

vlad@icc.spbstu.ruСанкт-Петербургский политехнический университет Петра ВеликогоРоссияPeter the Great St. Petersburg Polytechnic UniversityRussian Federation201718122017246677690Copyright © Алексюк А.О., Ицыксон В.М., 20172017Алексюк А.О., Ицыксон В.М.Aleksyuk A.O., Itsykson V.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.mais-journal.ru/jour/article/view/606

Данная статья посвящена разработке процедуры автоматизированной миграции Java-программ на новый набор библиотек. Задача миграции (портирования) кода часто встречается в современных программных проектах. Например, такая задача может возникнуть, когда проект необходимо перенести на более безопасную или функциональную библиотеку, на новую платформу или на новую версию уже используемой в проекте библиотеки. В данной работе представлена процедура автоматизированной миграции, основанная на семантическом подходе. Для процедуры миграции была разработана метамодель библиотеки, использующая предложенный ранее авторами формализм и предназначенная для описания библиотек на объектно-ориентированных языках. Формализм описывает поведение библиотек с помощью системы расширенных конечных автоматов (РКА). Процедура миграции разбита на пять шагов, каждый шаг подробно описан в тексте статьи. В процедуре используется алгоритм вычисления эквивалентной трассы на основе поиска в ширину, расширенный для решения задач миграции. Предложенная процедура реализована в прототипе инструмента миграции. Инструмент включает в себя модули извлечения трассы выполнения программ, визуализации моделей библиотек, взаимодействия с пользователем и непосредственно миграции. Для инструмента был разработан язык описания библиотек. Прототип инструмента был протестирован как на искусственных примерах, так и на существующем проекте. В статье подробно описаны проведенные эксперименты, отдельно отмечены сложности, возникающие в процессе миграции тестовых примеров, и то, как они решаются в предложенной процедуре. В качестве библиотек в экспериментах используются реализации протокола HTTP и библиотеки протоколирования. Результаты тестирования показали, что миграция кода может быть успешно автоматизирована с использованием разработанной процедуры.

 

The purpose of the study is to demonstrate the feasibility of automated code migration to a new set of programming libraries. Code migration is a common task in modern software projects. For example, it may arise when a project should be ported to a more secure or feature-rich library, a new platform or a new version of an already used library. The developed method and tool are based on the previously created by the authors a formalism for describing libraries semantics. The formalism specifies a library behaviour by using a system of extended finite state machines (EFSM). This paper outlines the metamodel designed to specify library descriptions and proposes an easy to use domainspecific language (DSL), which can be used to define models for particular libraries. The mentioned metamodel directly forms the code migration procedure. A process of migration is split into five steps, and each step is also described in the paper. The procedure uses an algorithm based on the breadth- first search extended for the needs of the migration task. Models and algorithms were implemented in the prototype of an automated code migration tool. The prototype was tested by both artificial code examples and a real-world open source project. The article describes the experiments performed, the difficulties that have arisen in the process of migration of test samples, and how they are solved in the proposed procedure. The results of experiments indicate that code migration can be successfully automated.

 

программная библиотекамиграция программповеденческое описаниетрансформация программsoftware librarycode migrationbehavioral descriptionprogram transformationReferencesИцыксон В. М., “Формализм и языковые инструменты для описания семантики программных библиотек”, Моделирование и анализ информационных систем, 23:6 (2016), 754–766Itsykson V. M., “The Formalism and Language Tools for Semantics Specification of Software Libraries”, Modeling and Analysis of Information Systems, 23:6 (2016), 754– 766, (in Russian).Baxter I.D., Pidgeon C., Mehlich M., “DMS/spl reg: program transformations for practical scalable software evolution”, Proceedings of 26th International Conference on Software Engineering, IEEE, 2004, 625–634.Baxter I.D., Pidgeon C., Mehlich M., “DMS/spl reg: program transformations for practical scalable software evolution”, Proceedings of 26th International Conference on Software Engineering, IEEE, 2004, 625–634.Bravenboer M. et al., “Stratego/XT 0.17. A language and toolset for program transformation”, Science of computer programming, 72:1 (2008), 52–70.Bravenboer M. et al., “Stratego/XT 0.17. A language and toolset for program transformation”, Science of computer programming, 72:1 (2008), 52–70.Broeksema B., Telea A., “Visual support for porting large code bases”, Visualizing Software for Understanding and Analysis (VISSOFT), 2011 6th IEEE International Workshop on, IEEE, 2011, 1–8.Broeksema B., Telea A., “Visual support for porting large code bases”, Visualizing Software for Understanding and Analysis (VISSOFT), 2011 6th IEEE International Workshop on, IEEE, 2011, 1–8.Christoph A., M¨uller M.M., “GREAT: UML transformation tool for porting middleware applications”, International Conference on the Unified Modeling Language, Springer, 2003, 18–30.Christoph A., M¨uller M.M., “GREAT: UML transformation tool for porting middleware applications”, International Conference on the Unified Modeling Language, Springer, 2003, 18–30.Cordy J.R., “The TXL source transformation language”, Science of Computer Programming, 61:3 (2006), 190–210.Cordy J.R., “The TXL source transformation language”, Science of Computer Programming, 61:3 (2006), 190–210.Eisenbarth T., Koschke R., Vogel G., “Static trace extraction”, Reverse Engineering, 2002. Proceedings. Ninth Working Conference on, IEEE, 2002, 128–137.Eisenbarth T., Koschke R., Vogel G., “Static trace extraction”, Reverse Engineering, 2002. Proceedings. Ninth Working Conference on, IEEE, 2002, 128–137.Filman R.E., Havelund K., “Source-code instrumentation and quantification of events”, Workshop on Foundations of Aspect-Oriented Languages (FOAL) at AOSD Conference, Twente, Netherlands, 2002, 45–49.Filman R.E., Havelund K., “Source-code instrumentation and quantification of events”, Workshop on Foundations of Aspect-Oriented Languages (FOAL) at AOSD Conference, Twente, Netherlands, 2002, 45–49.Jemerov D., “Implementing refactorings in IntelliJ IDEA”, Proceedings of the 2nd Workshop on Refactoring Tools, ACM, 2008, 13.Jemerov D., “Implementing refactorings in IntelliJ IDEA”, Proceedings of the 2nd Workshop on Refactoring Tools, ACM, 2008, 13.Marosi A.C., Balaton Z., Kacsuk P., “GenWrapper: A generic wrapper for running legacy applications on desktop grids”, 2009 IEEE International Symposium on Parallel Distributed Processing, ACM, 2009, 1–6.Marosi A.C., Balaton Z., Kacsuk P., “GenWrapper: A generic wrapper for running legacy applications on desktop grids”, 2009 IEEE International Symposium on Parallel Distributed Processing, ACM, 2009, 1–6.Wu L. et al., “Transforming Code with Compositional Mappings for API-Library Switching”, 2015 IEEE 39th Annual Computer Software and Applications Conference, 2, 2015, 316–325.Wu L. et al., “Transforming Code with Compositional Mappings for API-Library Switching”, 2015 IEEE 39th Annual Computer Software and Applications Conference, 2, 2015, 316–325.“A conformant OpenGL ES implementation for Windows, Mac and Linux”, https:// github.com/google/angle, visited on 03.09.2017.“A conformant OpenGL ES implementation for Windows, Mac and Linux”, https:// github.com/google/angle, visited on 03.09.2017.“Simple Logging Facade for Java (SLF4J)”, https://www.slf4j.org/, visited on 03.09.2017.“Simple Logging Facade for Java (SLF4J)”, https://www.slf4j.org/, visited on 03.09.2017.JetBrains, “Statically typed programming language for the JVM, Android and the browser”, https://kotlinlang.org/, visited on 03.09.2017.JetBrains, “Statically typed programming language for the JVM, Android and the browser”, https://kotlinlang.org/, visited on 03.09.2017.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.