Préserver la séparation des préoccupations durant l’intégration de domaines hétérogènes dans les systèmes logiciels

Preserving separation of concerns while integrating heterogeneous domains in software systems

• Auteur / Autrice : Ivan Logre
• Direction : Michel Riveill
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 01/09/2017
• Etablissement(s) : Université Côte d'Azur (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et technologies de l'information et de la communication (Sophia Antipolis, Alpes-Maritimes)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université de Nice (1965-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Informatique, signaux et systèmes (Sophia Antipolis, Alpes-Maritimes) - Laboratoire d'Informatique, Signaux, et Systèmes de Sophia Antipolis
• Jury : Président / Présidente : Philippe Lahire
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Michel Riveill, Philippe Lahire, Jean-Michel Bruel, Franck Fleurey, Jorg Kienzle, Sébastien Mosser
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Michel Bruel, Franck Fleurey, Jorg Kienzle

Mots clés

Mots clés contrôlés

SOA

Intégration des systèmes (ingénierie)

Génie logiciel

Mots clés libres

(Méta-)Modélisation

DSL

Intégration

Composition

Variabilité

SOA

(Meta)Modeling

DSL

Integration

Composition

Variability

SOA

Résumé

La séparation des préoccupations permet de considérer les sous-systèmes en isolation tout en conservant une vision globale du système. La variabilité des domaines impliqués implique donc (i) un effort de composition des méta-modèles hétérogènes représentant ces domaines, (ii) une gestion de la cohérence inter-domaine des modèles produits en isolation et (iii) une gestion de la multiplicité des cibles atteignables dans l'espace des solutions de chacun des domaines. Pour relever ces défis, nous présentons dans cette thèse une approche couvrant trois contributions appliquées sur le cas de la visualisation de données :- une approche de composition respectant l'isolation des domaines en tirant profit des méthodes d'intégration des Architectures Orientées Services (SOA). Les méta-modèles sont encapsulés dans des services, exposant le comportement pertinent via une interface à destination des experts du domaine ;- un moteur de règles métiers qui assure la gestion des interactions entre domaines et permet de détecter les incohérences inter-domaine et de faire remonter aux experts les informations nécessaires à leur résolution ;- une modélisation de la variabilité des produits par caractérisation qui permet de concrétiser les sous-systèmes vers des artefacts concrets.Pour valider l'approche, nous quantifions (i) le surcoût de l'encapsulation en service des domaines, (ii) l'impact de l'externalisation des interactions entre domaines, (iii) l'effort que les experts et l'intégrateur doivent fournir. Enfin, une expérience utilisateur mesure le gain lors de la concrétisation du système et son impact sur la satisfaction vis à vis des visualisations résultantes.

The growing complexity of software engineering leads to the use of separation of concerns, i.e. enable to consider manageable sub-systems while keeping an overview of the whole system. The domain variability involved in these system design imply : (i) to compose multiple heterogeneous metamodels dedicated to each domain, (ii) to handle cross-domain consistency of the model produced in isolation, (iii) and to tame the multiplicity of concrete artefact available in the solution space of each domain. To adress these challenges, we offer in this thesis an approach encompassing three contributions :- an isolation-compliant composition which benefits from Service Oriented Architecture (SOA) integration. Each domain metamodel is embedded in a service exposing the rele- vant behavior through an interface designed and used by domain experts ; - a business rule engine handling the interaction between domains and detecting cross-domain incon- sistency to provide relevant feedback to resolve it ;- a feature-based characterization of the products variability allowing to concretize each sub-system toward concrete artifacts. The contributions are applied on the sensor data visualization use case.We validate (i) the need for domain isolation preservation on a dashboard design project, then we quantify (ii) the overhead of the service encapsulation, (iii) the impact of the externalization of domain interactions, (iv) the effort required from the experts and the integrator. Finally, we proceed to a user experiment to measure the gain during the concretization of a sub-system, and the impact on the user satisfaction on the resulting visualisation widgets.