Assisting Developers and Users in Developing and Choosing Efficient Mobile Device Apps

Les applications pour appareils mobiles jouent, de nos jours, un rôle important dans nos vies. Même si la consommation énergétique affecte la durée de vie de la batterie des appareils mobiles et limite l'utilisation des appareils, nous les utilisons presque partout, tout le temps et pour presque tout. Avec la croissance exponentielle du marché des applications pour appareils mobiles, les développeurs ont été témoins d'un changement radical dans le paysage du développement du logiciel. Les applications mobiles présentent de nouveaux défis dans la conception et l'implantation logicielle dus aux contraintes des ressources internes (tel que la batterie, le CPU et la mémoire) et externes (l'utilisation de donnés). Donc, les exigences traditionnelles non-fonctionnelles, tels que la fonctionnalité et la maintenabilité, ont été éclipsées par la performance. Les chercheurs étudient activement le rôle des pratiques de codage sur la consommation énergétique. Cependant, le CPU, la mémoire et les utilisations du réseau sont aussi des mesures importantes pour la performance. Même si le matériel informatique des appareils mobiles s'est beaucoup amélioré dans les dernières années, des nouveaux utilisateurs arrivent, possèdant des appareils bas de gamme avec accès limité aux données. Les développeurs doivent donc gérer les ressources attentivement car les nouveaux marchés possèdent une part importante des nouveaux utilisateurs qui se connectent en ligne pour la première fois. La performance des applications pour les appareils mobiles est donc un sujet très important. Des études récentes suggèrent que les ingénieurs logiciels peuvent aider à réduire la consommation énergétique en tenant compte des impacts de leurs décisions de conception et d'implantation sur l'énergie. Mais les décisions des développeurs ont un impact aussi sur le CPU, la mémoire et l'usage du réseau. Les développeurs doivent aussi prendre en considération la performance au moment d'évoluer le design de l'application des appareils mobiles. Le problème est que les développeurs n'ont pas de soutien pour comprendre l'impact de leurs décisions sur la performance de leurs apps. Ce problème est aussi vrai pour les utilisateurs d'appareils mobiles qui installent des apps en ignorant s'il existe des alternatives plus efficaces. Dans cette dissertation, nous aidons les développeurs et les utilisateurs à connaitre d'avantage l'impact de leurs décisions sur la performance des applications qu'ils développent et qu'ils consomment. Nous voulons aider les développeurs et les utilisateurs à développer et choisir des applications performantes. Nous fournissons des observations, des techniques et des lignes directrices qui aiderons les développeurs à prendre des décisions informées pour améliorer la performance de leurs applications. Nous proposons aussi une approche qui peut servir de complément aux marchés des applications pour appareils mobiles pour qu'ils puissent aider les développeurs et les utilisateurs à chercher des applications efficientes. Notre contribution est un pas précieux vers l'ingénierie de logiciels performants pour les applications des appareils mobiles et un avantage pour les utilisateurs d'appareils mobiles qui veulent utiliser des applications performantes.

Abstract

Mobile device applications (apps) play nowadays a central role in our life. Although energy consumption affects battery life of mobile devices and limits device use, we use them almost anywhere, all the time, and for almost everything. With the exponential growth of the market of mobile device apps in recent years, developers have witnessed a radical change in the landscape of software development. Mobile apps introduce new challenges in software design and implementation due to the constraints of internal resources (such as battery, CPU, and memory), as well as external resources (as data usage). Thus, traditional non-functional requirements, such as functionality and maintainability, have been overshadowed by performance. Researchers are actively investigating the role of coding practices on energy consumption. However, CPU, memory, and network usages are also important performance metrics. Although the hardware of mobile devices has considerably improved in recent years, emerging market users own low-devices and have limited access to data connection. Therefore, developers should manage resources mindfully because emerging markets own a significant share of the new users coming on-line for the first time. Thus, the performance of mobile device apps is a very important topic. Recent studies suggest that software engineers can help reduce energy consumption by considering the energy impacts of their design and implementation decisions. But developers'decisions also have an impact on CPU, memory, and network usages. So that, developers must take into account performance when evolving the design of mobile device apps. The problem is that mobile device app developers have no support to understand the impact of their decisions on their apps performance. This problem is also true for mobile device users who install apps ignoring if there exist more efficient alternatives. In this dissertation we help developers and users to know more about the impact of their decisions on the performance of apps they develop and consume, respectively. Thus, we want to assist developers and users in developing and choosing, respectively, efficient mobile device apps. We provide observations, techniques, and guidelines to help developers make informed decisions to improve the performance of their apps. We also propose an approach to complement mobile device app marketplaces to assist developers and users to search for efficient apps. Our contribution is a valuable step towards efficient software engineering for mobile device apps and a benefit for mobile device users who want to use efficient apps.