Utilizing static and dynamic software analysis to aid cost estimation, software visualization, and test quality management

The main results presented in the thesis are related to the semi- or fully-automated analysis of the software and its development processes. My overall research goal is to provide meaningful insights, methods, and practical tools to help the work of stakeholders during various phases of software development. The thesis statements have been grouped into three major thesis points, namely "Measuring, predicting, and comparing the productivity of developer teams"; "Providing immersive methods for software and unit test visualization"; and "Spotting the structures in the package hierarchy that required attention using test coverage data"

On the use of virtual reality in software visualization: The case of the city metaphor

Background: Researchers have been exploring 3D representations for visualizing software. Among these representations, one of the most popular is the city metaphor, which represents a target object-oriented system as a virtual city. Recently, this metaphor has been also implemented in interactive software visualization tools that use virtual reality in an immersive 3D environment medium. Aims: We assessed the city metaphor displayed on a standard computer screen and in an immersive virtual reality with respect to the support provided in the comprehension of Java software systems. Method: We conducted a controlled experiment where we asked the participants to fulfill program comprehension tasks with the support of (i) an integrated development environment (Eclipse) with a plugin for gathering code metrics and identifying bad smells; and (ii) a visualization tool of the city metaphor displayed on a standard computer screen and in an immersive virtual reality. Results: The use of the city metaphor displayed on a standard computer screen and in an immersive virtual reality significantly improved the correctness of the solutions to program comprehension tasks with respect to Eclipse. Moreover, when carrying out these tasks, the participants using the city metaphor displayed in an immersive virtual reality were significantly faster than those visualizing with the city metaphor on a standard computer screen. Conclusions: Virtual reality is a viable means for software visualization

Visualisierung von Klassenbestandteilen am Beispiel der Stadtmetapher

Die Stadtmetapher des Softwarevisualisierungsgenerators der Forschungsgruppe Softwarevisualisierung in 3D und virtueller Realität soll um zwei Varianten der Darstellung von Klassenattributen und -methoden erweitert werden. Nach Evaluation bereits existierender Stadtmetaphern mit dem Fokus auf die Anwendbarkeit verschiedener visualisierter Aspekte auf die Stadtmetapher des Softwarevisualisierungsgenerators folgt eine Definition der zu implementierenden Varianten zur Darstellung der Klassenbestandteile. Als Basis einer der umzusetzenden Varianten dient dabei der Ansatz von CodeCity, der die Zerlegung des Gebäudes in sogenannte Bricks vorsieht. Eine zweite Variante der Visualisierung soll das Gebäude ebenfalls in Segmente gliedern, jedoch konsequent aufeinander stapeln. Zusätzlich werden Zugriffsmodifikatoren beziehungsweise Methodentypen farblich verschieden gekennzeichnet sowie eine Sortierung der Elemente nach mehreren Kriterien vorgenommen.:Gliederung (I) Abbildungsverzeichnis (III) Tabellenverzeichnis (V) Verzeichnis der Listings (VI) Abkürzungsverzeichnis (VII) 1 Einleitung (1) 1.1 Motivation und Problemstellung (1) 1.2 Zielstellung der Arbeit (1) 1.3 Methodisches Vorgehen (2) 1.4 Aufbau der Arbeit (2) 2 Darstellungen von Klassenbestandteilen (3) 2.1 Softwarevisualisierung (3) 2.2 Die Stadtmetapher (5) 2.3 Methoden als Gebäude (6) 2.3.1 ImSoVision (6) 2.3.2 Vizz3d - Unified City (7) 2.3.3 Software World (9) 2.4 Klassen als Gebäude (15) 2.4.1 EvoSpaces / Software City (15) 2.4.2 SArF Map (17) 2.4.3 Verso (18) 2.5 Gebäude als ambivalente Glyphe (20) 2.5.1 CodeMetropolis (20) 2.5.2 CodeCity (22) 3 Erweiterung des Softwarevisualisierungsgenerators (24) 3.1 Der Softwarevisualisierungsgenerator (24) 3.2 Anforderungsanalyse der Teilelemente (25) 3.3 Erweiterung des Metamodells (26) 3.4 Modell-Transformationen und Modifikationen (28) 3.4.1 Modell-zu-Modell-Transformation der Backsteine (28) 3.4.2 Modell-zu-Modell-Transformation der Paneele (30) 3.4.3 Modellmodifikationen (31) 3.4.4 Modell-zu Text-Transformation (36) 3.5 Evaluation der Varianten (38) 4 Zusammenfassung und Ausblick (42) Anhang – Erläuterungen zur Konfiguration und Ausführung (VIII) Literatur- und Quellenverzeichnis (XI) Selbstständigkeitserklärung (XV