Refactoring of Sequence Chart Studio

Bc. Ondřej Bouda

Master's thesis

Abstract:

Sequence Chart Studio je nástroj pro formální modelování a verifikaci komunikačních protokolů specifikovaných ve formalismu Message Sequence Chart. Nabízí pohodlné grafické uživatelské rozhraní a algoritmy pro kontrolu vlastností diagramů, výpočty rozdílů mezi specifikací a reálně zachycenou komunikací, algorithmus pro automatické uspořádání diagramů, a několik dalších funkcí. Všechny části byly implementovány jako studentské práce. Tento nástroj byl od počátku navržen pouze pro práci se zprávami coby jediným typem událostí modelovaných komunikujících stran a rozšíření pro další typy nebylo prakticky možné. Cílem této práce bylo refaktorovat jádro aplikace, aby bylo možné jej dále rozšířit. V důsledku musely být upraveny všechny algoritmy i ostatní závislý kód, ovšem beze změny jejich vnějšího chování. Byla provedena posloupnost několika kroků, jejichž výsledkem bylo úspěšně přepracované jádro aplikace. Úspěšnost refaktorování byla prověřena vlastním rozšířením Sequence Chart Studia o původně požadované nové typy událostí: lokální akce a podmínky. Přestože vývojový tým aplikace klade důraz na dodržování standardu Message Sequence Chart, v případě podmínek byl tento standard shledán poněkud neobratný. Pro podmínky tak byla navržena rozšířená syntaxe a mírně odlišná sémantika. V rámci práce bylo revidováno celé aplikační jádro, objektový model byl mírně zjednodušen a v netriviální míře byly redukovány problémy s pamětí.

Abstract:

Sequence Chart Studio is a tool for formal modelling and verification of communication protocols specified in Message Sequence Chart. It features a user-friendly graphical user interface and algorithms for checking properties, computing differences between specification and actual flows, rearranging diagrams, and several other functions. All parts have been implemented as students’ work. The tool was initially designed to work with messages as the only type of events on communicating instances, and did not allow to reasonably extend it to support other types of events. The purpose of this work was to refactor the application core to enable further extensions. As a consequence, all the algorithms and other dependent code was to be adjusted without affecting their functionality. A sequence of gradual steps was performed, resulting in the core refactored successfully. The refactoring was proven useful by actually extending Sequence Chart Studio with two new types of events: local actions and conditions. Although the tool pays attention to comply with the Message Sequence Chart recommendation, in case of conditions, the formalism was found to be rather imperfect. An extended syntax and alternative semantics were proposed for conditions. Within the work, application core code was reviewed, the object model was slightly simplified, and memory problems were greatly reduced.

Keywords

Sequence Chart Studio, Message Sequence Chart, refactoring, conditions, local actions, formal methods

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 27. 5. 2013

Thesis defence

• Date of defence: 28. 6. 2013
• Supervisor: RNDr. Vojtěch Řehák, Ph.D.
• Reader: RNDr. Petr Švenda, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Informatics

Master programme / field:
Informatics / Parallel and Distributed Systems