The Feature-Architecture Mapping Method for Feature-Oriented Development of Software Product Lines

Sochos, Periklis GND

Software Produktlinien sind die Antwort von Software Engineering auf die zu-nehmende Komplexität und kürzerenProdukteinführungszeiten von heutigen Softwaresystemen. Nichtsdestotrotz erfordern Software Produktlinien einefortgeschrittene Wartbarkeit und hohe Flexibilität. Das kann durch die angemessene Trennung der Belange erreicht werden.Merkmale stellen die Hauptbelange im Kontext von Software Produktlinien dar. Demzufolge sollte ein Merkmal idealerweise ingenau einer Architekturkomponente implementiert werden. In der Praxis ist das jedoch nicht immer machbar. Deshalb solltezumindest ein starkes Mapping zwischen Merkmalen und der Architektur bestehen. Die Methoden zur Entwicklung von SoftwareProduktlinien, die dem Stand der Technik entsprechen, führen zu bedeutender Verstreutheit und Vermischung von Merkmalen. Indieser Arbeit wird die Feature-Architecture Mapping (FArM) Methode entwickelt, um ein stärkeres Mapping zwischen Merkmalenund der Produktlinien-Architektur zu erzielen. Der Input für FArM besteht in einem initialen Merkmalmodell, das anhand einerMethode zur Domänenanalyse erstellt wurde. Dieses initiale Merkmalmodell wird einer Serie von Transformationen unterzogen.Die Transformationen streben danach, ein Gleichgewicht zwischen der Sichtweise von Kunden und Softwarearchitekteneinzustellen. Die Merkmalinteraktionen werden während der Transformationen ausdrücklich optimiert. Von jedem Merkmal destransformierten Merkmalmodells wird eine Architekturkomponente abgeleitet. Die Architekturkomponenten implementieren dieApplikationslogik der entsprechenden Merkmale. Die Kommunikation zwischen den Komponenten spiegelt die Interaktion zwischenden Merkmalen wider. Dieser Ansatz führt im Vergleich zu den Produktlinien-Entwicklungsmethoden des Stands der Technik zueinem stärkeren Mapping zwischen Merkmalen und der Architektur und zu einer höheren Variabilität auf Merkmalebene. DieseEigenschaften haben eine bessere Wartbarkeit und eine vereinfachte generative Produktinstanzierung zur Folge, was wiederumdie Flexibilität der Produktlinien steigert. FArM wurde durch ihre Anwendung in einigen Domänen evaluiert, z.B. in denDomänen von Mobiltelefonen und Integrierten Entwicklungsumgebungen (IDEs). Diese Arbeit wird FArM anhand einer Fallstudie inder Domäne von Künstlichen Neuronalen Netzwerken präsentieren.

Software product lines are the answer of software engineering to the increasing complexity and shorter time-to-market ofcontemporary software systems. Nonetheless, software product lines demand for advanced maintainability and high flexibility.The latter can be achieved through the proper separation of concerns. Features pose the main concerns in the context ofsoftware product lines. Consequently, one feature should ideally be implemented into exactly one architectural component. Inpractice, this is not always feasible. Therefore, at least a strong mapping between features and the architecture mustexist. The state of the art product line development methodologies introduce significant scattering and tangling offeatures. In this work, the Feature-Architecture Mapping (FArM) method is developed, to provide a stronger mapping betweenfeatures and the product line architecture. FArM receives as input an initial feature model created by a domain analysismethod. The initial feature model undergoes a series of transformations. The transformations strive to achieve a balancebetween the customer and architectural perspectives. Feature interaction is explicitly optimized during the feature modeltransformations. For each feature of the transformed feature model, one architectural component is derived. Thearchitectural components implement the application logic of the respective features. The component communication reflectsthe feature interaction. This approach, compared to the state of the art product line methodologies, allows a strongerfeature-architecture mapping and for higher variability on the feature level. These attributes provide highermaintainability and an improved generative approach to product instantiation, which in turn enhances product lineflexibility. FArM has been evaluated through its application in a number of domains, e.g in the mobile phone domain and theIntegrated Development Environment (IDE) domain. This work will present FArM on the basis of a case study in the domain ofartificial Neural Networks.

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Sochos, Periklis: The Feature-Architecture Mapping Method for Feature-Oriented Development of Software Product Lines. 2007.

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