GLOBAL-AWARE RECOMMENDATIONS FOR REPAIRING EXCEPTION HANDLING VIOLATIONS

• Main Author: EIJI ADACHI MEDEIROS BARBOSA
• Other Authors: ALESSANDRO FABRICIO GARCIA
• Language: English
• Published: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO 2015
• Online Access: http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=26804@1; http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=26804@2

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO === CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO === FUNDAÇÃO DE APOIO À PESQUISA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO === Tratamento de exceções e o modo mais comum de lidar com erros no desenvolvimento de software robusto. Tratamento de exceções refere-se ao processo de sinalizar exceções quando erros em tempo de execução são detectados e de tomar ações para responder à ocorrência destas exceções. Apesar de objetivarem a melhoria da robustez de software, sistemas de software ainda são implementados sem se basear em uma política explícita para tratamento de exceções. Cada política define as decisões de projeto que governam como tratamento de exceções deve ser implementado num sistema. Tais políticas não são comumente documentadas e são apenas implicitamente definidas no projeto do sistema. Desta forma, desenvolvedores tendem a introduzir no código fonte violações das políticas implícitas e tais violações comumente causam falhas em sistemas de software. Neste contexto, o objetivo desta tese é apoiar desenvolvedores na detecção e reparação de violações de tratamento de exceções. Para atingir este objetivo, duas soluções complementares foram propostas. A primeira solução é baseada numa linguagem específica de domínio que apoia a detecção de violações ao definir explicitamente políticas de tratamento de exceções que devem ser obedecidas no código fonte. A linguagem proposta foi avaliada num estudo centrado no usuário e num estudo de caso. Com as observações e as experiências coletadas no estudo centrado no usuário, nós identificamos algumas características da linguagem que dificultavam o seu uso e que motivaram novos construtos. Além disso, os resultados do estudo de caso mostraram que violações e falhas costumam ter causas comuns. Portanto, violações de tratamento de exceção podem ser usadas para detectar causas de faltas relacionadas à exceções. Para complementar a detecção de violações, este trabalho também propôs uma solução para apoiar o reparo de violações de tratamento de exceções. Reparar estas violações requer raciocinar sobre o impacto global que mudanças em tratamento de exceções pode ter em diferentes partes do sistema. Desta forma, este trabalho propôs uma estratégia heurística de recomendação que leva em conta o contexto global onde violações ocorrem a fim de produzir recomendações. Cada recomendação produzida consiste em uma sequência de modificações que servem como um plano detalhado de como uma violação de tratamento de exceções pode ser removida do código fonte. A estratégia de recomendação proposta também se beneficia de especificações explícitas de políticas, embora sua disponibilidade não seja obrigatória. Os resultados das nossas avaliações empíricas revelaram que a estratégia de recomendação proposta produziu recomendações capazes de reparar violações em aproximadamente 70 por cento dos casos. Quando especificações de políticas estão disponíveis, a estratégia produziu recomendações capazes de reparar violações em 97 por cento dos casos. === Exception handling is the most common way of dealing with exceptions in robust software development. Exception handling refers to the process of signaling exceptions upon the detection of runtime errors and taking actions to respond to their occurrence. Despite being aimed at improving software robustness, software systems are still implemented without relying on explicit exception handling policies. Each policy defines the design decisions governing how exception handling should be implemented in a system. These policies are often not documented and are only implicitly defined in the system design. Thus, developers tend to introduce in the source code violations of implicit policies and these violations commonly cause failures in software systems. In this context, the goal of this thesis is to support developers in detecting and repairing exception handling violations. To achieve this goal, two complementary solutions were proposed. The first solution is based on a domain-specific language supporting the detection of violations by explicitly defining exception handling policies to be enforced in the source code. The proposed language was evaluated with a user-centric study and a case study. With the observations and experiences gathered in the user-centric study, we identified some language characteristics that hindered its use and that motivated new language constructs. In addition, the results of the case study showed that violations and faults in exception handling share common causes. Therefore, violations can be used to detect potential causes of exceptionrelated failures. To complement the detection of exception handling violations, this work also proposed a solution for supporting the repair of exception handling violations. Repairing these violations requires reasoning about the global impact that exception handling changes might have in different parts of the system. Thus, this work proposed a recommender heuristic strategy that takes into account the global context of where violations occur to produce recommendations. Each recommendation produced consists of a sequence of modifications that serves as a detailed blueprint of how an exception handling violation can be removed from the source code. The proposed recommender strategy also takes advantage of explicit policy specifications, although their availability is not mandatory. The results of our empirical assessments revealed that the proposed recommender strategy produced recommendations able to repair violations in approximately 70 per cent of the cases. When policy specifications are available, it produced recommendations able to repair violations in 97 per cent of the cases.