Contract modularity in design by contract languages

• Autor(a) principal: Rebêlo, Henrique Emanuel Mostaert
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
• dARK ID: ark:/64986/001300001034n
• Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/12354
• topic: Design by contract; Aspect-oriented programming; Crosscutting contracts; JML; AspectJ; AspectJML

Design by Contract (DbC) ´e uma t´ecnica popular para desenvolvimento de programas usando especifica¸c˜oes comportamentais. Neste contexto, pesquisadores descobriram que a implementao de DbC ´e crosscutting e, portanto, sua implementa¸c˜ao ´e melhor modularizada por meio da Programa¸c˜ao Orientada a Aspectos (POA) por´em, os mecanismos de POA para dar suporte a modularide de contratos, de fato comprometem sua modularidade e entendidmento. Por exemplo, na linguagem POA AspectJ, o racioc´ınio da corretude de uma chamada de m´etodo requer uma an´alise global do programa para determinar quais advice aplicam e sobretudo o que esses advice fazem em rela¸c˜ao a implementa ¸c˜ao e checagem DbC. Al´em disso, quando os contratos so separados das classes o programador corre o risco de quebrar-los inadvertidamente. Diferentemente de uma linguagem POA como AspectJ, uma linguagem DbC preserva as principais caractersticas DbC como raciocnio modular e documenta¸c˜ao. No entanto, pr´e- e p´os-condi¸c˜oes recorrentes continuam espalhadas por todo o sistema. Infelizmente esse n˜ao o ´unico problema relacionado com modularidade que temos em linguagens DbC existentes, o seu com respectivos verificadores dinˆamicos so inconsistentes com as regras de information hiding devido a naturaze overly-dynamic na qual os contratos s˜ao checados no lado servidor. Este problema implica que durante a reportagem de erros, detalhes de implementa¸c˜ao so expostos para clientes no privilegiados. Portanto, se os programadores cuidadosamente escolherem as partes que devem ser escondidas dos clientes, durante a checagem dinˆamica de contratos, as mudanas nessas partes n˜ao deveriam afetar nem os clientes dos m´odulos nem a reportagem de erros de contratos. Neste trabalho n´os resolvemos esses problemas com AspectJML, uma nova liguagem de especifica¸c˜ao que suporta contratos crosscutting para c´odigo Java. Al´em disso, n´os demonstramos como AspectJML usa as principais caractersticas de uma linguagem DbC como racioc´ınio modular e documenta¸c˜ao dos contratos. Mais ainda, n´os mostramos como AspectJML combinado com nossa t´ecnica chamada de client-aware checking permite uma checagem dinˆamica de contratos que respeitem os princ´ıpios de information hiding em especifica¸c˜oes. Neste trabalho usamos JML para fins concretos, mas nossa solu¸c˜ao pode ser utilizadas para outras linguagems Java-likee suas respectivas linguagens DbC. Para concluir, n´os conduzimos uma avalia¸c˜ao da nossa modulariza¸c˜ao dos contratos crosscutting usando AspectJML, onde observamos que seu uso reduz o esforo de escrever pr´e- e p´os-condies, por´em com um pequeno overhead em tempo de compila¸c˜ao e instrumentação de código para checagem de contratos.