Efficient relational calculation for software analysis

Abstract

Calculating with graphs and relations has many applications in the analysis of software systems, for example, the detection of design patterns or patterns of problematic design and the computation of design metrics. These applications require an expressive query language, in particular, for the detection of graph patterns, and an efficient evaluation of the queries even for large graphs. In this paper, we introduce RML, a simple language for querying and manipulating relations based on predicate calculus, and CrocoPat, an interpreter for RML programs. RML is general because it enables the manipulation not only of graphs (i.e., binary relations), but of relations of arbitrary arity. CrocoPat executes RML programs efficiently because it internally represents relations as binary decision diagrams, a data structure that is well-known as a compact representation of large relations in computer-aided verification. We evaluate RML by giving example programs for several software analyses and CrocoPat by comparing its performance with calculators for binary relations, a Prolog system, and a relational database management system.

Knowledge Based Consolidation of UML Diagrams for Creation of Virtual Enterprise

“…Dirk Beyer, Andreas Noack and Claus Lewerentz have discussed querying and manipulating of relations based on predicate calculus in their paper Efficient Relational Calculation for Software analysis [5]. We adopt a predicate calculus knowledge base for consolidating business processes.…”

“…Workflow Processes represent the sequences of activities which have to be executed within an organization to treat specific cases and to reach a well defined goal. Of all notations used in the Software Industry, UML [5] is one of the best accepted.…”

Mecanismo de Consulta para el Análisis de Arquitecturas Recuperadas

“…Un mecanismo de consulta es una estructura que organiza sus partes constitutivas para permitir la formulación de preguntas, con la respectiva representación de las respuestas. En el campo de la ingeniería de software esta estrategia ha sido muy utilizada sobre todo para apoyar el proceso de mantenimiento (Ujhelyi et al, 2015;Urma y Mycroft, 2015), facilitando el análisis y la comprensión del producto (Alves et al, 2011;Verbaere et al, 2008;Beyer et al, 2005), así como también la validación y transformación de modelos (Bergmann et al, 2012;Holt et al, 2002).…”

“…La revisión de la literatura reveló que algunos autores centran la atención de sus estudios en los leguajes de consulta (Störrle, 2013), otros hacen énfasis en la necesidad de lenguajes de consulta gráficos, que aprovechen las fortalezas de la percepción visual para facilitar la comprensión de las consultas (Zhang et al, 2012;Choi et al, 2009). De igual forma hay autores que proponen herramientas de consulta (Liepiņš, 2012;De Roover et al, 2011;Mendonça et al, 2004;Paul y Prakash, 1994), o las evalúan (Ujhelyi et al, 2015;Alves y Rademaker, 2011), mientras que en otros trabajos se toma como objeto de estudio tanto los lenguajes de consulta como las herramientas (Ujhely et al, 2015;Urma y Mycroft, 2015;Bergmann et al, 2012; Acretoaie y Störrle, 2012;Alves et al, 2011;Verbaere et al, 2008;Beyer et al, 2005;Holt et al;2002). En consecuencia, queda claro que todo mecanismo de consulta requiere de un lenguaje y una herramienta que interprete las consultas y presente los resultados de su ejecución.…”

“…En relación con las herramientas algunas de las características que se definen son: el lenguaje de implementación, el lenguaje de consulta (Holt et al, 2002), la interactividad de la interfaz de usuario, los formatos de intercambio y de salida, el tipo de licencia (Alves et al, 2011), el rendimiento y uso de memoria (Ujhelyi et al, 2015), y la capacidad para: el cálculo de métricas a partir de la consulta (Beyer et al, 2005), la visualización y manipulación de los resultados (Verbaere et al, 2008). Por otra parte, la revisión de la literatura permitió identificar dos grupos de tecnologías: 1) Las que hacen la consulta sobre el código fuente y 2) las que hace la consulta sobre los modelos.…”