Change Impact Analysis for Microservices

Bc. Adam Kattan Rahmani

Bakalářská práce

Anotace:

Systémy mikroslužeb se skládají z více uzlů propojených různými typy programových rozhraní. Při tomto architektonickém stylu může mít zavedení změn v mikroslužbě dopad nejen na danou mikroslužbu, ale i na ostatní, které jsou k ní připojeny, což ztěžuje přehled o všech mikroslužbách, na které má změna dopad. Je proto adekvátní mít k dispozici nástroj pro podporu analýzy dopadu, který může změna uvedena v mikroslužbě způsobit. Tato práce vychází z nástroje pro rekonstrukci softwarové architektury (SAR) nazvaného Prophet, který dokáže extrahovat a konstruovat různé náhledy na architekturu mikroslužeb. Tento nástroj rozšiřujeme o grafy volání funkcí a zlepšujeme jeho preciznost. Kromě toho zavádíme nový nástroj s názvem SAVAT (Software Architecture Visualization and Analysis Tool). Tento nástroj ukládá náhledy získané ze SAR, analyzuje tyto náhledy a vizualizuje výsledky analýz. SAVAT také obsahuje uživatelské rozhraní, které umožňuje filtrování a vyhledávání v náhledech, a také funkce pro zvýraznění konkrétních struktur ve vizualizovaných náhledech. Mezi nabízené analýzy patří analýza dopadů změn (CIA) a analýza rozdílů vazeb (LDA). Celková funkčnost těchto nástrojů byla testována a demonstrována na referenčním systému mikroslužeb.

Abstract:

Microservice systems consist of multiple nodes connected via various types of APIs. With this architectural style, introducing changes into a microservice can impact not only the individual microservice but also others that are connected to it, making it difficult to see all microservices impacted by a change. It is therefore adequate to have a tool to support analyzing the impact a change to a microservice can have. This thesis builds upon a tool for Software Architecture Reconstruction (SAR) called Prophet that can extract and construct different views of a microservices architecture. We enhance this tool by incorporating call graphs and by improving its precision. Additionally, we introduce a new tool called SAVAT (Software Architecture Visualization and Analysis Tool). This tool stores views retrieved from SAR, analyzes those views, and visualizes the results. SAVAT also features a user interface that enables filtering and searching through the views, as well as functionalities for highlighting specific structures in the visualized views. Among the analyses offered are Change Impact Analysis (CIA) and Links Difference Analysis (LDA). The overall functionality of these tools has been tested and demonstrated using a benchmark microservice system.

Keywords

Microservices, Software Analysis, GraalVM, Software Engineering, Graph Visualization

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 23. 5. 2025

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 26. 6. 2025
• Vedoucí: prof. Ing. Tomáš Vojnar, Ph.D.
• Oponent: RNDr. Jan Byška, Ph.D.

Masarykova univerzita

Fakulta informatiky

Bakalářský studijní program / obor:
Programování a vývoj aplikací / Programování a vývoj aplikací