Optimization of object-oriented intermediate languages

Javan myötä ohjelmointikielten kääntämisprosessiin on uudelleen esitelty erityisen käsittelyn kohteeksi kelpaava välikieli, tavukoodi. Tavallisesti Java-ohjelmaa suoritettaessa erityinen virtuaalikone lataa tavukoodimuotoisen ohjelman esityksen, jota suoritetaan joko tulkkaamalla tai suoritusaikaisesti suoritusalustan ymmärtämälle kielelle kääntäen. Tässä tutkielmassa tutkitaan välikielen tasolla tapahtuvia optimointimahdollisuuksia. Oliokielten dynaamisen luonteen vuoksi puhtaasti staattinen optimointi on vaikeaa ja siksi usein hedelmätöntä. Tutkielman yhteydessä kuitenkin tunnistettiin mobiiliohjelmointiin soveltuva suljetun maailman oletus, jonka puitteissa tavukoodin tasolla voidaan ohjelmaa parannella turvallisesti. Esimerkkinä tutkielmassa toteutetaan ylimääräisiä rajapintaluokkia poistava optimointi. Koska optimointialgoritmit ovat usein monimutkaisia ja vaikeaselkoisia, tutkitaan työssä myös mahdollisuuksia niiden yksinkertaisempaan esittämiseen. Alunperin Javalla toteutetun luokkahierarkiaa uudelleenjärjestelevän algoritmin esiehtojen tarkastus onnistutaan kuvaamaan ensimmäisen kertaluokan logiikan kaavalla, jolloin esiehtojen tarkastus onnistuu tutkielman puitteissa toteutetulla logiikkakoneella. Logiikkakoneelle kuvataan logiikkakaavojen propositiot Javalla, mutta propositioiden yhdistely tapahtuu ja-konnektiiveja käyttävällä logiikkakielellä. Suorituskyvyltään logiikkakone on joissain tapauksissa Java-toteutusta nopeampi

Self-Organizing Software Architectures

Looking at engineering productivity is a source for improving the state of software engineering. We present two approaches to improve productivity: bottom-up modeling and self-configuring software components. Productivity, as measured in the ability to produce correctly working software features using limited resources is improved by performing less wasteful activities and by concentrating on the required activities to build sustainable software development organizations. Bottom-up modeling is a way to combine improved productivity with agile software engineering. Instead of focusing on tools and up-front planning, the models used emerge, as the requirements to the product are unveiled during a project. The idea is to build the modeling formalisms strong enough to be employed in code generation and as runtime models. This brings the benefits of model-driven engineering to agile projects, where the benefits have been rare. Self-configuring components are a development of bottom-up modeling. The notion of a source model is extended to incorporate the software entities themselves. Using computational reflection and introspection, dependent components of the software can be automatically updated to reflect changes in the dependence. This improves maintainability, thus making software changes faster. The thesis contains a number of case studies explaining the ways of applying the presented techniques. In addition to constructing the case studies, an empirical validation with test subjects is presented to show the usefulness of the techniques.Itseorganisoituvat ohjelmistoarkkitehtuurit Ohjelmistokehityksen tuottavuus on monen ohjelmistokehitysorganisaation huolenaihe. Erityisesti ylläpitovaiheessa ohjelmistojen heikko muokattavuus tuottaa turhia kustannuksia ja pettymyksiä asiakassuhteissa, kun vaikeasti muokattavaan ohjelmistoon tulisi tehdä muutoksia. Tässä työssä esitetään kaksi menetelmää ohjelmistojen muokattavuuden parantamiseksi: kokoava mallinnuskielten käyttäminen sekä itseorganisoituvat ohjelmistokomponentit. Mallipohjaisessa ohjelmistotuotannossa ohjelmistoille kehitetään soveltuvat mallinnuskielet ja -työkalut, joiden pohjalta kehitettävä ohjelmisto voidaan automaattisesti tuottaa. Uuden mallinnuskielen kehittäminen ja sitä tukevan välineistön rakentaminen on kuitenkin aikaaviepää ja vaikeaa. Vaarana on, että kehitetty kieli on valmistuessaan vanhentunut. Niin kutsutuissa ketterissä ohjelmistomenetelmissä yritetään välttää perinteisten, suunittelupainotteisten kehitysmenetelmien tuottamia sudenkuoppia. Liiallinen ketteryys voi kuitenkin kostautua heikkona tuottavuutena, kun kehitysväen kaikki aika kuluu näppäryysharjoituksiin varsinaisen tuottavan työn sijaan. Kokoava mallipohjainen tuotanto keskittyy kehittämään vain riittävän hyviä malleja, joiden perusteella voidaan yhdistää mallipohjaisen ohjelmistotuotannon ja ketterien prosessimallien tuomat edut. Ulkoisten, erikseen kehiteltyjen mallikielten lisäksi työssä esitellään ajatus ohjelmakoodin itsensä käyttämisestä mallipohjaisen ohjelmistotuotannon työkaluna. Näin syntyy itseorganisoituva ohjelmistoarkkitehtuuri. Tällä tavoin kehitystyön tuottavuus paranee, sillä ohjelmakoodin sisäisten riippuvuuksien määrä laskee, ja näin ollen muokkausten tekeminen on helpompaa. Työssä esitellään tapaustutkimuksia ohjelmakoodiin perustuvasta mallipohjaisen ohjelmistotuotannon ohjelmistokehyksistä sekä empiirinen validointi itseorganisoituvuuden hyödyllisyydestä tuottavuusnäkökulmasta katsoen

Self-configuring user interface components

In development phases of a software, its user interface is crucial to acceptance. In early phases, rapid prototyping helps in gaining sponsors for the development project. During development, the user interface is updated to meet changing requirements and, finally, maintenance-related tasks consume a major portion of effort. Some of this exertion is inherent and unavoidable, but very often it is just unnecessary overhead which is hindered by tedious internal dependencies being out of synchrony. In this paper, we show how a self-configuration via software introspection combined with semantic mapping of backend methods can be used to maintain quality of a user-interface even under pressure of changing requirements