In der Literatur existieren verschiedene Methoden zur Beschreibung und Ordnung von Visualisierungen für Programmcode. Diese Methoden betrachten jedoch vorwiegend die objektiven Eigenschaften der Visualisierungen.
In dieser Arbeit wird ein Verfahren vorgestellt, das sowohl eine Beschreibung der objektiven Eigenschaften, als auch eine Bewertung der subjektiven Eigenschaften von Visualisierungen für Programmcode beinhaltet. Zudem bietet dieses Verfahren ein zielorientiertes Vorgehen zur Auswahl von Visualisierungen zur Unterstützung von Tätigkeiten in Zusammenhang mit der Arbeit an Programmcode.
Mit diesem neu entwickelten Verfahren werden existierende Visualisierungen für Programmcode katalogisiert und bewertet. Zudem werden Profile für Tätigkeiten erstellt.
Anhand dieser Bewertungen und Profile wird exemplarisch eine Zuordnung von Visualisierungen zu Tätigkeiten durchgeführt.
Die abschließende Analyse der Ergebnisse der Arbeit führt zu einem „Werkzeugkasten“ für an Programmcode arbeitende Personen sowie zu der Neuentwicklung der Visualisierung „SimplyView“.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
1.1 Zweck des Dokuments
1.2 Leserkreis
2. Aufgabenstellung
2.1 Ziel der Diplomarbeit
3. Verwandte Arbeiten
3.1 Taxonomien
3.2 Abgrenzung
4. Lösungsweg
4.1 Abgrenzung des Betrachtungsraumes
4.1.1 Definition von Visualisierung für Programmcode
4.1.2 Dynamische Visualisierungen zur Darstellung von Laufzeitverhalten
4.2 Schema zur Erfassung existierender Visualisierungen
4.3 Beschreibungsschema
4.4 Bewertungsschema
4.5 Katalogisierung
4.6 Resultate der Katalogisierung
5. Beschreibungsschema
5.1 Struktur
5.2 Klassifizierung
5.3 Ebene 1 - Kategorien von Eigenschaften
5.4 Ebene 2 - Eigenschaften
5.4.1 Darstellung
5.4.2 Interaktion
5.4.3 Anbindung
5.5 Anwendung des Beschreibungsschemas
5.5.1 Anwendung zur Beschreibung einer Visualisierung
5.5.2 Anwendung zur Suche einer Visualisierung
5.6 Erweiterbarkeit des Beschreibungsschemas
5.6.1 Erweiterung um eine Eigenschaft
5.6.2 Erweiterung um eine Kategorie
5.6.3 Erweiterung um einen Eigenschaftstyp
5.6.4 Erweiterung um eine Klasse
6. Bewertungsschema
6.1 Zielorientierung
6.2 Komponenten von Programmcode
6.3 Darstellungsebene
6.4 Zuordnung von Komponenten zu Tätigkeiten
6.5 Bewertung einer Visualisierung
6.5.1 Bewertungskriterien
6.5.2 Bewertungsskala
7. Katalogisierung
7.1 Tätigkeit-Analyse
7.1.1 Kategorien von Tätigkeiten eines Programmierers
7.1.2 Feindesign erstellen
7.1.3 Programmieren
7.1.4 Fehler suchen
7.1.5 Dokumentation
7.1.6 Unit Test
7.1.7 Kommentieren
7.1.8 Code Review
7.2 Analyse existierender Visualisierungen
7.3 Basisvisualisierungen
7.4 Omondo UML Klassendiagramm
7.4.1 Beschreibung
7.4.2 Bewertung
7.5 SeeSoft Conditional nesting complexity
7.5.1 Beschreibung
7.5.2 Bewertung
7.6 GSEE Inheritance Relationship
7.6.1 Beschreibung
7.6.2 Bewertung
7.7 Creole Nested View
7.7.1 Beschreibung
7.7.2 Bewertung
7.8 sv3D
7.8.1 Beschreibung
7.8.2 Bewertung
7.9 IMSOVision
7.9.1 Beschreibung
7.9.2 Bewertung
7.10 Alternative zur Visualisierung - Metrics
7.10.1 Beschreibung
7.10.2 Bewertung
7.11 Zuordnung von Visualisierungen zu Tätigkeiten
7.11.1 Zuordnung von Visualisierungen zur Tätigkeit "Dokumentation einer Klasse erstellen"
7.11.2 Zuordnung von Visualisierungen zur Tätigkeit "Erstellung von Testfällen für komplexe Methoden"
7.11.3 Zuordnung von Visualisierungen zur Tätigkeit "Einsetzen externer Bibliotheken"
7.11.4 Zuordnung von Visualisierungen zur Tätigkeit "Vervollständigen der Kommentierung von Klassen"
8. Resultate der Katalogisierung
8.1 Analyse der katalogisierten Visualisierungen
8.2 Werkzeugkasten
8.3 Entwurf der Visualisierung SimplyView
8.3.1 Dargestellte Informationen
8.3.2 Aussagen über das analysierte Projekt
9. Fazit
9.1 Rückblick
9.2 Inhaltliches Fazit
9.3 Zukünftige Arbeiten
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit zielt darauf ab, die Anwendbarkeit von Visualisierungen zur Unterstützung von Tätigkeiten im Zusammenhang mit der Arbeit an Programmcode zu analysieren und ein zielorientiertes Bewertungsschema zu entwickeln, das Visualisierungen für Programmierer greifbar und vergleichbar macht.
- Entwurf von Beschreibungsschemata für die objektive Erfassung von Visualisierungen.
- Entwicklung eines Bewertungsschemas zur qualitativen Einschätzung aus Anwendersicht.
- Katalogisierung und Analyse prominenter existierender Visualisierungs-Tools.
- Demonstration der zielorientierten Auswahl von Visualisierungen für spezifische Programmier-Tätigkeiten.
- Neuentwicklung der Visualisierung "SimplyView" als Ergänzung des Werkzeugkastens.
Auszug aus dem Buch
4.1.1 Definition von Visualisierung für Programmcode
Im Rahmen dieser Arbeit wird die folgende Definition für Visualisierung für Programmcode verwendet.
Definition 4.1.1 Eine Visualisierung für Programmcode ist eine visuelle Darstellung von einer oder mehreren Eigenschaften eines gegebenen Programmcodes, wobei die für die Darstellung notwendigen Informationen alleine aus dem Programmcode gewonnen werden.
Diese Definition schränkt die in dieser Arbeit betrachteten Visualisierungen ein. Es werden ausschließlich Visualisierungen betrachtet, die Eigenschaften von Programmcode darstellen. Zudem werden keine Visualisierungen betrachtet, die Informationen aus einer externen Informationsquelle benötigen, wie zum Beispiel einer Versionsverwaltung, einer Quelle für Testüberdeckungen oder einem Bugtracking Tool.
Einen Grenzfall stellt das "Visual Programming" dar. Beim Visual Programming wird in einem Editor eine grafische Darstellung des zu erstellenden Programms erstellt. Aus dieser grafischen Darstellung wird anschließend oder fortlaufend Programmcode erzeugt. Zum Zeitpunkt direkt nach der Erstellung des Programmcodes stellt die grafische Darstellung eine Visualisierung des generierten Programmcodes dar.
Visual Programming wird im Rahmen dieser Diplomarbeit explizit von der Betrachtung ausgeschlossen. Das Ziel von Visual Programming ist die Generierung des Programmcodes, nicht die grafische Darstellung. Das grafische Modell dient primär als Mittel zur Definition des Programms.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Beschreibt die Bedeutung von Visualisierungen für die Softwareentwicklung und formuliert das Ziel der Arbeit, diese für Programmierer besser nutzbar zu machen.
2. Aufgabenstellung: Definiert die Forschungsfragen der Diplomarbeit, insbesondere zur Erfassung und Vergleichbarkeit von Visualisierungen für Programmcode.
3. Verwandte Arbeiten: Gibt einen Überblick über bestehende Taxonomien für Software-Visualisierung und grenzt den eigenen Ansatz gegen diese ab.
4. Lösungsweg: Skizziert die methodischen Schritte der Arbeit, von der Definition des Betrachtungsraums bis zur Katalogisierung und dem Entwurf neuer Lösungen.
5. Beschreibungsschema: Führt ein strukturiertes Schema zur objektiven Beschreibung der Eigenschaften von Visualisierungen ein.
6. Bewertungsschema: Erläutert das Verfahren zur subjektiven, zielorientierten qualitativen Bewertung von Visualisierungen anhand definierter Komponenten und Tätigkeiten.
7. Katalogisierung: Wendet die erarbeiteten Schemata auf eine Auswahl existierender Tools wie Omondo, SeeSoft und Creole an und analysiert diese.
8. Resultate der Katalogisierung: Fasst die Erkenntnisse zusammen, stellt den "Werkzeugkasten" vor und präsentiert den Entwurf der neuen Visualisierung "SimplyView".
9. Fazit: Reflektiert den Verlauf der Diplomarbeit, bewertet die erzielten Ergebnisse und gibt Ausblicke auf zukünftige Forschungsarbeiten.
Schlüsselwörter
Visualisierung, Programmcode, Software Engineering, Beschreibungsschema, Bewertungsschema, Klassifizierung, UML, SeeSoft, Katalogisierung, Programmier-Tätigkeiten, Software-Metriken, Werkzeugkasten, SimplyView, Dynamische Visualisierung, Statische Visualisierung
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Diplomarbeit untersucht die Anwendbarkeit von Visualisierungen zur Unterstützung bei der Arbeit mit Programmcode, um das Verständnis und die Effizienz bei verschiedenen Programmier-Tätigkeiten zu steigern.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die Schwerpunkte liegen auf der formalen Erfassung (Beschreibungsschema) und der qualitativen Bewertung (Bewertungsschema) von Software-Visualisierungen sowie deren praktischer Anwendung in einem Katalog.
Was ist das primäre Ziel der Forschungsarbeit?
Das Hauptziel ist es, Visualisierungen für Programmierer greifbar zu machen, indem ein "Werkzeugkasten" erstellt wird, der bei der Auswahl geeigneter Visualisierungen für spezifische Tätigkeiten hilft.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es werden Kriterienkataloge für objektive Eigenschaften und subjektive Qualitäten entwickelt, mit denen verschiedene Visualisierungs-Tools systematisch analysiert und gegenübergestellt werden.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil widmet sich dem Entwurf von Schemata zur Beschreibung und Bewertung, der Katalogisierung prominenter Tools (z.B. Omondo, SeeSoft, sv3D) und der Analyse ihrer Einsatzgebiete für Programmierer.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Visualisierung, Programmcode, Beschreibungsschema, Bewertungsschema, Software-Metriken und der entwickelten Werkzeugkasten-Ansatz.
Was ist die Besonderheit der neu entwickelten Visualisierung "SimplyView"?
SimplyView reduziert die abgebildeten Informationen auf das Wesentliche, um bei großen Softwareprojekten schnell einen Überblick über die Kernklassen und deren Zusammenhänge zu ermöglichen.
Warum wurde ein Teil der Forschungsarbeit (IMSOVision) als Ausnahmefall eingestuft?
IMSOVision wurde katalogisiert, obwohl kein funktionsfähiger Prototyp existiert, da es eines der wenigen bekannten Modelle für eine VR-basierte Visualisierung von Programmcode darstellt.
- Quote paper
- Daniel Tertilt (Author), 2008, Visualisierungen für Programmcode, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/122397
