Linguistic Anti-Patterns: Impact Analysis on Code Quality

Les “mauvaises odeurs” de conception sont des structures qui indiquent une violation des principes fondamentaux de conception et qui nuisent à la qualité des systèmes logiciels. Ils représentent des choix d'architectures, de conception, et d'implémentation qui doivent être suivis et améliorés. Dans ce travail, on considère deux sous types de ces “mauvaises odeurs” qui sont les anti-patrons de conception (DAPs) et les anti-patrons linguistiques (LAs). Les anti-patrons de conception (DAPs) sont les patrons que les développeurs considèrent comme étant des bonnes solutions à certains problèmes mais qui ont en réalité un impact négatif sur la qualité des logiciels. Des études récentes ont démontré que les anti-patrons rendent la maintenance logicielle plus difficile dans les systèmes orientés objets ainsi qu'ils augmentent le changement et les défaillances. Le concept d'anti-patrons linguistiques (LAs) fait référence aux mauvaises pratiques de nommage, de documentation et de l'implémentation du code source qui peuvent négativement impacter la qualité des systèmes logiciels et la compréhension du programme. Contrairement aux anti-patrons, les patrons de conception (DPs) présentent une solution prometteuse qui sert à améliorer la qualité des systèmes orientés objets. Dans certains cas, les patrons de conception et contrairement à ce qui est connu, peuvent avoir aussi un impact négatif sur la qualité logicielle. Pour cela, nous considérons également les patrons de conception dans ce travail afin d'étudier leurs comportements et leurs qualité au cours de l'évolution des logiciels. Avoir une bonne qualité logicielle est primordial pour contrôler et réduire les coûts de la maintenance des systèmes orientés objets. Il est important de disposer de mécanismes permettant de mesurer la qualité logicielle. Cependant, la qualité a des différentes significations qui peuvent être par exemple la capacité d'un système à changer à faible coût ou même l'absence de bogues dans le logiciel. Dans cette thèse, nous considérons comme mesures indirectes de la qualité: la compréhension du code, la propension au changement, et la prévalance de fautes. Au cours de l'évolution d'un logiciel, les développeurs risquent d'introduire des anti-patrons durant leurs tâches de développement (fixer des bogues, ajouter des nouvelles fonctionnalités, ou même appliquer des nouvelles exigences). Dans cette thèse, nous avons étudié l'impact des anti-patrons de conception, les anti-patrons linguistiques, et les patrons de conception sur la qualité logicielle.

Abstract

Design smells are bad practices in software design that lower the quality of software systems. They represent architectural, design, and implementation choices that should be tracked and removed. We consider design anti-patterns (DAPs) and linguistic anti-patterns (LAs) as two special types of design smells in our work, in contrast to design patterns (DPs). DAPs are software patterns that are thought by developers to be good solutions to some design problems but that have actually a negative impact on quality. Recent studies have brought evidence that DAPs make maintenance more difficult in object-oriented systems and increase change- and fault-proneness. LAs refer to bad practices of naming, documentation, and implementation of code entities, which could decrease the quality of software systems and have a negative impact on program comprehension. Opposite to design smells, DPs are promising solutions to improve the quality of object-oriented systems. Yet against popular wisdom, design patterns in practice can impact quality negatively. Achieving good quality is important to control and reduce the maintenance cost of object-oriented systems. This goal requires means to measure the quality of systems. However, quality has different meanings, e.g., the capacity of a system to change at low cost or the absence of bugs. In this thesis, we consider code understanding, change-proneness, and fault-proneness as three proxy measures for quality.