профессор
PhD
Система обозначений диаграмм состояний (state machines) широко применяется в качестве формального средства описания поведения систем. Обычно для одной и той же программной системы можно создать много разных диаграмм состояний. Некоторые из этих моделей могут оказаться эквивалентными, но во многих случаях разные диаграммы состояний описывают одну и ту же систему на разных уровнях абстракции. В этой статье мы предлагаем подход, позволяющий провести фактическое измерение уровня абстракции диаграмм состояний по отношению к заданной реализации программной системы. Диаграмма состояний считается тем менее абстрактной, чем ближе она концептуально к реализованной системе. Согласно нашему подходу эта отдаленность диаграммы состояний от реализации системы измеряется путем применения критерия покрытия, используемого для тестирования мутации программного обеспечения. Уровень абстракции диаграмм состояний можно рассматривать как новый вид метрики. Что касается других метрик, то знание значения уровня абстракции заданной диаграммы состояний дает возможность оценить ее качество в числовых терминах. В тех проектах по разработке программного обеспечения, которые начинаются с построения модели, метрика абстракции может помочь избежать деградации моделей, поскольку она позволяет измерить фактическое отдаление спецификации поведения системы, представленной в виде диаграммы состояний, от текущей реализации системы. В отличие от прочих метрик для диаграмм состояний уровень абстракции нельзя вычислить статически, основываясь лишь на структуре самой диаграммы; для этого нужно сравнивать выполнения диаграмм состояний и соответствующую реализацию системы. Статья публикуется в авторской редакции.
Abstract. The notation of state machines is widely adopted as a formalism to describe the behaviour of systems. Usually, multiple state machine models can be developed for the very same software system. Some of these models might turn out to be equivalent, but, in many cases, different state machines describing the same system also differ in their level of abstraction. In this paper, we present an approach to actually measure the abstractness level of state machines w.r.t. a given implemented software system. A state machine is considered to be less abstract when it is conceptionally closer to the implemented system. In our approach, this distance between state machine and implementation is measured by applying coverage criteria known from software mutation testing. Abstractness of state machines can be considered as a new metric. As for other metrics as well, a known value for the abstractness of a given state machine allows to assess its quality in terms of a simple number. In model-based software development projects, the abstract metric can help to prevent model degradation since it can actually measure the semantic distance from the behavioural specification of a system in form of a state machine to the current implementation of the system. In contrast to other metrics for state machines, the abstractness cannot be statically computed based on the state machine’s structure, but requires to execute both state machine and corresponding system implementation. The article is published in the author’s wording.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.