Styles d'évolution dans les architectures logicielles

173 Pages·2016·3.69 MB·French

by  Olivier Le Goaer

Styles d’´evolution dans les architectures logicielles
Olivier Le Goaer
To cite this version:
Olivier Le Goaer. Styles d’´evolution dans les architectures logicielles. G´enie logiciel [cs.SE].
Universit´e de Nantes; Ecole Centrale de Nantes (ECN) (ECN) (ECN) (ECN), 2009. Franc¸ais.
<tel-00459925>
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École Centrale de Nantes Université de Nantes École des Mines de Nantes
ÉCOLE DOCTORALE STIM
« SCIENCES ET TECHNOLOGIES DE L’INFORMATION ET DES MATÉRIAUX »
No attribué par la bibliothèque
Année 2009
Styles d’évolution dans les
architectures logicielles
THÈSE
pour obtenir le grade de
DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ DE NANTES
Discipline : INFORMATIQUE
présentée et soutenue publiquement par
Olivier LE GOAER
le 9 Octobre 2009
au LINA
devant le jury ci-dessous
Président : Pr. Laurent Granvilliers Université de Nantes
Rapporteurs : Philippe Aniorté, Professeur Université de Pau
Henri Basson, Professeur Université du Littoral
Examinateurs: Benoit Baudry, Chargé de Recherche INRIA Rennes I
Mourad Oussalah, Professeur Université de Nantes
Abdelhak Seriai, Maître de conférences Université de Montpellier
Dalila Tamzalit, Maître de conférences Université de Nantes
Directeur de thèse : Pr. Mourad-Chabane Oussalah
Encadrants de thèse : Dr. Dalila Tamzalit et Dr. Abdelhak Seriai
No ED 503-060
Laboratoire : Laboratoire d’Informatique de Nantes Atlantique

STYLES D’ÉVOLUTION DANS LES
ARCHITECTURES LOGICIELLES
Evolution styles within software architectures
Olivier Le Goaer
favet neptunus eunti
Université de Nantes
Olivier Le Goaer
Styles d’évolution dans les architectures logicielles
xvi+156 p.
Ce document a été préparé avec LATEX2ε et la classe these-IRIN ver-
sion0.92del’associationdejeuneschercheurseninformatiqueLOGIN,
UniversitédeNantes.Laclassethese-IRINestdisponibleàl’adresse:
http://login.irin.sciences.univ-nantes.fr/
Impression:these.tex–12/11/2009–13:42
Révisionpourlaclasse:$Id:these-IRIN.cls,v1.32000/11/1918:30:42fredExp
Remerciements
Au terme de ces quatre années de thèse passées au LINA, c’est avec une immense joie que
j’écris ces quelques lignes de remerciements.
JecommenceraisparremercierMouradOussalah,mondirecteurdethèse,pourm’avoirdonné
la chance de faire une thèse sous sa direction. Il a cru en mes capacités, et il m’a donné les op-
portunités pour développer et prouver mes compétences. J’ai souvent eu du mal à croire en mon
travail, ayant toujours le sentiment que je pouvais en faire plus. Le recul me donne à présent
la mesure de ce que j’ai pu accomplir sous sa direction. J’aimerais remercier tout aussi cordia-
lement mes encadrant(e)s de thèse, Dalila Tamzalit et Abdelhak Seriai. Ils m’ont apporté tous
les conseils et les encouragements dont a besoin un doctorant pour achever sa formation à la
recherche dans les meilleures conditions qui soient. Leurs conseils et leur vigilance m’ont accom-
pagné tout au long de cette aventure.
J’aimerais exprimer ma gratitude à Messieurs Philippe Aniorté et Henri Basson pour avoir
consacré un temps précieux à la lecture détaillée de mes travaux, et à Messieurs Benoit Baudry
et Laurent Granvilliers pour m’avoir fait l’honneur de participer à mon jury de soutenance.
D’autre part, rien n’aurait été possible sans l’effervescence intellectuelle et amicale qui anime
le LINA. C’est ainsi que tout naturellement, je remercie non seulement l’ensemble des chercheurs
seniors, des doctorants, mais aussi l’ensemble des personnels du laboratoire qui ont apporté,
directement ou indirectement, leur part de contribution à ce manuscrit, par leurs compétences,
leur disponibilité et leur gentillesse.
J’associe à ces remerciements les membres de l’IUT de Nantes pour l’ambiance chaleureuse
et pour les nombreux échanges passionnés et passionnants en « salle des profs ». J’ai trouvé dans
cet établissement toutes les conditions pour m’épanouir dans le métier d’enseignant.
Sur un plan plus personnel, je tiens à remercier mes parents, pour leur soutien sans faille et
leur aide. Un remerciement particulier à Sophie, qui m’a toujours soutenu et qui m’a permis de
tenir le cap jusqu’au bout, même dans les moments difficiles.
J’ai énormément appris pendant ces quatre ans, tant sur le plan scientifique que sur l’organi-
sation de la vie d’un chercheur, la manière d’écrire une publication et de valoriser son travail. Ce
manuscrit de thèse marque la fin d’un chemin sinueux mais n’est que le commencement d’une
route encore plus longue ...

Sommaire
Introduction ................................................................... vii
1 Architecture logicielle : état du domaine......................................1
2 Évolution architecturale : analyse et synthèse................................23
3 Modèle d’évolution architecturale à base de style............................47
4 Bibliothèques pour les styles d’évolution.....................................69
5 Réalisations et expérimentations.............................................89
Conclusion et perspectives .................................................... 109
Bibliographie..................................................................115
Références hypertextes........................................................123
Liste des tableaux.............................................................125
Table des figures..............................................................127
Table des exemples............................................................129
Table des matières ............................................................ 131
A Référentiels de comparaison pour l’évolution basée architecture.............137
B Algorithmes pour le raisonnement classificatoire............................143
C Le prototype COSAStudio ................................................. 147
v

Introduction
Cadre de la thèse
L’objectif de l’architecture logicielle est d’offrir une vue d’ensemble et un fort niveau d’abs-
traction afin d’être en mesure d’appréhender un système logiciel [GS93]. L’architecture propose
une organisation grossière du système comme une collection de pièces logicielles [PW92]. Clai-
rement, la discipline de l’architecture logicielle a favorisé la modélisation de systèmes logiciels
de plus en plus complexes. Cet accroissement de la complexité s’est vu tout naturellement ac-
compagné de questions cruciales sur l’évolution des architectures. L’évolution constitue l’aspect
“vie” d’un système. Ce dernier n’est pas figé dans le temps : il évolue. Si on porte cette remarque
à sa conclusion logique, l’architecture du système doit aussi évoluer, s’adapter. L’évolution trai-
tée dans ce travail vise spécifiquement les changements de la structure de systèmes complexes
à l’échelle de leur architecture. On parlera ainsi d’évolution architecturale. Cependant, l’utilisa-
tion de l’architecture logicielle dans le développement d’applications "grandeur réelle" a révélé
rapidement des interrogations : est-il possible de faire évoluer l’architecture selon des règles?
existe-t-il des meilleures pratiques? comment ne pas réinventer la roue à chaque fois? En effet,
lorsqu’un architecte fait face à un besoin d’évolution, il est probable que des situations similaires
aient été résolues dans d’autres cas. Cette vision suggère que l’on peut identifier des évolutions
réutilisables d’une architecture à une autre. Une telle approche de l’évolution doit permettre de :
– identifier le problème d’évolution à résoudre par capitalisation et organisation d’expé-
riences,
– proposer une solution possible et normalement correcte pour y répondre,
– offrir les moyens d’exploiter cette solution dans un contexte précis.
Dans le cadre de cette thèse, nous nous intéressons spécifiquement aux architectures logi-
cielles à base de composants [GS93, BCK98]. Ces dernières reposent sur une décomposition du
systèmeenunensembledecomposants(unitésdecalculoudestockage)quicommuniquententre
eux par l’intermédiaire de connecteurs (unités d’interaction). Pour asseoir le développement de
telles architectures, il est nécessaire de disposer de notations formelles et d’outils d’analyse de
spécifications architecturales. Les langages de description d’architecture (en anglais, les ADLs :
ArchitectureDescriptionLanguages)constituentunebonneréponse.Lacommunautéacadémique
a proposé ces dernières années un nombre important d’ADLs pour décrire et raisonner sur les
architectures logicielles.
Notre travail consiste à explorer la notion de réutilisation pour l’évolution d’architectures
logicielles décrites à l’aide des ADLs. Le métier d’architecte est au cœur de notre problématique
puisque c’est son expérience et sa compétence qui alimente le processus de réutilisation. Pour
capitaliser cette expérience, nous proposons le concept de style d’évolution. Un style d’évolu-
tion peut être vu comme une solution réutilisable à un problème d’évolution bien identifié, et
ré-applicable à différentes situations. En abordant ainsi le problème de l’évolution dans les ar-
chitectures à base de composants à travers l’exploitation de l’expérience passée des architectes,
cette thèse se place au carrefour de l’ingénierie du logiciel et de l’ingénierie de la connaissance.
vii