Flexible Configuration Process for Complex Software Product Lines
Processus Flexible de Configuration pour Lignes de Produits Logiciels Complexes
Résumé
The necessity of producing high quality softwares and the specific software market needs raise new approaches such as Software Product Lines (SPL). However in order to satisfy the growing requirements of new information systems, we need to consider those systems as a composition of many interconnected sub-systems called systems-of-systems. As a SPL, it implies to support the modularity and the large variability of such systems, from the definition of sub-systems to their composition, ensuring the consistency of final systems.
To support design and usage of such a complex SPL, we propose a new approach based on (i) the definition of a SPL domain model, (ii) the formalization of variability using feature models (FM) and (iii) the representation of dependencies between those different FM. In order to manage the complexity of this SPL we complete our approach by in one hand algorithms ensuring the consistency of the SPL and on the other hand the definition of a configuration process which guarantees the consistency of products without imposing order in user choices and authorizing to cancel any choice.
This thesis presents a formalization of these works and demonstrates the expected properties of those SPL, like the control of the product line consistency with incremental algorithms exploiting the domain model topology, the formal definition and the proof of the configuration process flexibility, and the consistency concepts of the process itself. On these basis, we propose a first implementation containing additionnal elements in order to support the design and the use of the SPL like a generic graphical user interface dedicated to the configuration process, which helps us during our experiments. We validate our works on a SPL dedicated to an industrial scale system-of-systems for producing digital signage systems.
La nécessité de produire des logiciels de qualité en adéquation avec les besoins spécifiques du marché a conduit à l’émergence de nouvelles approches de développements telles que les Lignes de Produits Logiciels (LPL). Cependant pour répondre aux exigences croissantes des nouveaux systèmes informatiques, il convient aujourd’hui d’envisager la production de ces systèmes comme des compositions d’un grand nombre de systèmes interconnectés que l’on nomme aujourd’hui des systèmes-de-systèmes. En terme de lignes de produits, il s’agit de supporter la modularité et la très grande variabilité de ces systèmes, aussi bien du point de vue de la définition des sous-systèmes, que du point de vue de leur composition tout en garantissant la viabilité des systèmes construits.
Pour supporter la construction et l’utilisation de lignes de produits logiciels complexes, nous proposons une nouvelle approche basée sur (i) la définition du modèle du domaine de la ligne, (ii) la formalisation de la variabilité des éléments du domaine par des feature models (FM) et (iii) l’expression des dépendances entre ces différents FM. Pour maîtriser la complexité de telles lignes nous avons complété cette approche de modélisation par d’une part, des algorithmes visant à assurer la cohérence des lignes ainsi modélisées et d’autre part, la conception d’un processus de configuration des produits logiciels complexes garantissant la cohérence des produits sans imposer d’ordre dans les choix utilisateurs et en autorisant l’annulation des choix.
Cette thèse présente une formalisation de ces travaux démontrant ainsi les propriétés attendues de ces LPL comme la maîtrise de la complexité de la ligne par des algorithmes incrémentiels exploitant la topologie du modèle du domaine, la définition formelle et la preuve de la flexibilité du processus de configuration ou les notions de cohérence du processus lui-même. Sur cette base bien fondée, nous proposons une implémentation possible intégrant des éléments additionnels pour supporter le développement de telles lignes tels qu’une interface graphique de configuration générique qui nous a servi de support aux expérimentations. Nous validons nos travaux sur une LPL dédiée à un système-de-systèmes de portée industrielle pour la production de systèmes de diffusion d’informations.
