Towards Dynamic Software Product Lines : Unifying Design and Runtime Adaptations

par Carlos Parra

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Laurence Duchien.

Soutenue le 04-03-2011

à Lille 1 , dans le cadre de École doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Lille) .

  • Titre traduit

    Vers les lignes de produits logiciels dynamiques : unification des adaptations à la conception et à l’exécution


  • Résumé

    Pour profiter des nombreux matériels actuellement, les logiciels s’exécutant sur des téléphones mobiles doivent devenir sensibles au contexte, c'est-à-dire, qu’ils doivent surveiller les événements provenant de leur environnement et réagir en conséquence. Nous considérons que ces logiciels peuvent  bénéficier d'une approche basée sur les Lignes de Produits Logiciels (LPL). Les LPLs sont définies pour exploiter les points communs par la définition d’éléments réutilisables. Néanmoins, les LPLs ne prennent pas en compte  les modifications à l'exécution des applications. Cette thèse propose une ligne de produits logiciels dynamique (LPLD) qui étend une LPL classique en fournissant des mécanismes pour adapter les produits à l'exécution. Notre objectif principal est d'unifier les adaptations à la conception et à l'exécution en utilisant des artefacts logiciels de haut niveau. Concrètement, nous introduisons un modèle de variabilité et un modèle de composition pour modulariser les produits sous forme de modèles d'aspect. Chaque modèle d'aspect a trois parties : l’architecture, les modifications, et le point de coupe. Ensuite, nous proposons deux processus de dérivation du produit : un pour la conception que vise à construir un produit, et un pour l'exécution que vise à adapter un produit. Ce travail de recherche s’est déroulé dans le cadre du projet FUI CAPPUCINO. Nous avons défini une LPLD pour une étude de cas de vente sensible au contexte d’un hypermarché.  Le scénario démontre les avantages de notre approche et, en particulier, l'unification réalisée par les modèles d'aspect utilisés à la fois à la conception et à l'exécution.


  • Résumé

    In order to take advantage of new hardware capabilities in mobile devices, software has to be context aware, i.e. it has to monitor the events and information coming from its environment and react accordingly. Moreover, often such mobile applications share characteristics regarding its architecture and implementation. This leads us to consider that context-aware systems can benefit from the Software Product Line (SPL) paradigm. However, SPLs are limited regarding the runtime modifications implied by context awareness. This dissertation investigates on Dynamic Software Product Lines (DSPL). A DSPL extends a classic SPL by providing mechanisms to adapt products at runtime. Our main goal is to unify design and runtime adaptations under the same definition through high-level artifacts. Concretely, as the first contribution of this dissertation, we introduce a variability model, and a composition model that realizes variability. We use these models to divide the products in several modules called aspect models. Each aspect model is formed by three parts: architecture, changes, and places. As a second contribution, we propose two processes of product derivation: design weaving and runtime weaving. Design weaving aims at building a single product. Runtime weaving aims at adapting a product being executed. To validate our approach we define and implement a DSPL. Concretely, this research is part of the FUI CAPPUCINO project where we developed a DSPL for a retail case study. The validation shows the versatility of our approach and in particular the unification achieved through the aspect models used at design time as well as at runtime.


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