Android Platformu için Hazırlanan Mobil
Uygulamanın Kalite Nitelikleri De˘gi¸siminin
˙Incelenmesi
Yusuf Özçevik, 504152517
Bilgisayar Mühendisli˘gi Bölümü
˙Istanbul Teknik Üniversitesi
˙Istanbul, Türkiye
ozcevik@itu.edu.tr
Özetçe —Bu çalı¸smada Java dili ile Android platformu
için hazırlanmı¸s bir mobil uygulamanın bir yıllık süre zarfı
içerisindeki ilk 9 versiyonu incelenmi¸stir. ˙Incelenen versiyonlar
için Chidember-Kemerer Metrik Kümesi ve QMOOD Modeli
kullanılarak tasarım kalitesi nitelikleriyle ilgili sayısal ölçümler
elde edilmi¸stir. Uygulamada yapılan versiyon güncellemeleriyle
birlikte ilgili niteliklerin de˘gi¸simi incelenerek elde edilen sonuçlar
de˘gerlendirilmi¸stir.
Anahtar Kelimeler—Tasarım Kalitesi Nitelikleri, Nesneye Dayalı
Programlama, QMOOD
Abstract—In this work, first nine versions of a mobile ap-
plication for Android platform which is implemented by Java
programming language is studied. Chidember-Kemerer Metric
Set and QMOOD Model is used for the investigation between
application versions. Considering different versions of the appli-
cation, the change of computed quality attributes are evaluated.
Keywords—Quality Attributes, Object Oriented Programming,
QMOOD
I.
G˙IR˙I ¸S
Son yıllarda yazılım teknolojilerinin farklı endüstriyel alan-
larda farklı i¸slevlere yönelik bir çok cihazda yaygın olarak
kullanılmaya ba¸slanması, kullanılan yazılımların de˘gerlendiril-
erek geri besleme yapılması ihtiyacını do˘gurmu¸stur. Bu de˘ger-
lendirme ve geri besleme ihtiyacı mü¸steri açısından daha
kaliteli hizmet almak adına, geli¸stirici açısından ise mü¸steri
memnuniyeti adına önem te¸skil etmektedir. Yazılım teknolo-
jilerinin bu denli yaygınla¸sması ve yazılım payda¸slarının
kalite konusundaki bilgi ihtiyacı yazılımların kalite de˘ger-
lendirmesini gerekli kılar.
Varlıklar arasındaki ili¸skileri belirlemek adına gözlem sık-
lıkla kullanılan bir yakla¸sımdır. Ancak yazılım kalitesinin
gözlemlenerek, aynı i¸slevi yerine getiren birden fazla yazılım-
dan hangisinin daha iyi oldu˘gunu söylemek mümkün de˘gildir.
Yazılım kalitesinin ölçülmesinde gerçek dünyada gözlem yap-
mayı olanaksız kılan bilgi engelinden dolayı bu tür kar¸sıla¸stır-
malar ve yorumlar ölçme yoluyla dolaylı olarak yapılır. De˘ger-
lendirme gözlem yoluyla gerçek dünyada de˘gil, ölçme ile elde
edilen sayısal de˘gerler üzerinden yapılarak yorumlanabilir.
Yazılım kalitesinin ölçülmesi ve birden fazla yazılımın
kalite sonuçlarının kar¸sıla¸stırılması için sezgisel (gerçek)
dünya ile formel (matematiksel) dünya arasında modellem-
eye ihtiyaç duyulur. Bu modelleme sayesinde yazılımlar ile
ilgili sayısal veriler elde edilerek kıyaslama yapılabilir. Ancak,
yapılan kıyaslamanın do˘gru olabilmesi için kullanılan modelin
sezgisel dünya varlıklarını formel dünyada do˘gru temsil etmesi
gerekmektedir. Bu ba˘glamda elde edilen ölçme sonuçları
sezgisel dünyadan elde edilebilen gözlem sonuçlarıyla geri
beslenerek modelin do˘grulu˘gunu sınamak önem te¸skil eder.
Chidember-Kemerer Metrik Kümesinden [1] yararlanarak ve
nesneye dayalı tasarımlar için sezgisel dünya ile formel dünya
arasında bir model sunan QMOOD Modeli, temsilin do˘gru-
lu˘gu açısından ba¸saryla sınanmı¸s modellerden biridir [2]. Bu
ba˘glamda bu çalı¸smada QMOOD Modeli kullanılarak Android
Mobil platformu için Java dili kullanılarak hazırlanmı¸s bir
mobil uygulamanın versiyonları arasındaki kalite niteliklerinin
de˘gi¸simi incelenmi¸stir. ˙Ilgili yazılıma ait bir yıllık süreçte
geli¸stirilen ilk 9 versiyon göz önüne alınmı¸s ve elde edilen
sonuçlar de˘gerlendirilerek QMOOD Modelinin mobil plat-
formlar için hazırlanan nesneye dayalı mobil uygulamalar için
beklenen sonuçları verip vermedi˘gi sınanmı¸stır.
Çalı¸smanın di˘ger kısımları ¸su ¸sekilde düzenlenmi¸stir.
Bölüm II’de konuyla ilgili literatür ara¸stırmasına yer ver-
ilmi¸stir. Bölüm III’de bu çalı¸smada kullanılan yakla¸sım,
hangi kalite niteliklerinin hangi metrikler ile ölçüldü˘gü ve
ölçüm yapmak için kullanılan araçlar belirtilmi¸stir. Bölüm
IV’de ölçme sonuçlarının sayısal analizi yapılarak elde edilen
sonuçlar grafikler aracılı˘gıyla görselle¸stirilmi¸stir. Son olarak,
Bölüm V’de elde edilen sonuçlar de˘gerlendirilerek çalı¸sma
sonlandırılmı¸stır.
II.
˙ILG˙IL˙I ÇALI ¸SMALAR
Yazılım kalitesinin ölçülmesi konusunda son yıllarda lit-
eratürde bir çok çalı¸sma yer almaktadır. [3], [4], [5] ve
[6]’da sezgisel dünya ile formel dünya arasındaki temsil için
olu¸sturulan modeller incelenmi¸stir. Benzer ¸sekilde [2]’de nes-
neye dayalı tasarım kalitesini de˘gerlendirmek amacıyla olu¸s-
turulan hiyerar¸sik model ele alınmı¸stır. [7]’deki çalı¸smada
yer alan ve McCall tarafından olu¸sturulan yazılım modeli,
yazılım payda¸sları arasında ileti¸sim sa˘glamayı amaçlamı¸stır
ve pek çok yazılıma temel olu¸sturmaktadır. [8] ve [9]’da
Victor Basili tarafından olu¸sturulan Hedef/Soru/Metrik (GQM)
yakla¸sımı ise ilk olarak projelerde meydana gelen hataları
belirlemek için olu¸sturulan, sonrasında ise yazılım kalitesini
geli¸stirmeyi amaçlayan yöntemleri ele almaktadır. [10]’de ise
ISO/IEC kurulu¸su, yazılım kalitesi ile ilgili tanımlamaların
standartla¸stırılmasını amaçlamaktadır ve bununla ilgili tanım-
lamalardan olu¸san 4 bölümlük bir döküman ele almı¸stır. Bu
dokümanda yazılım kalitesi ile ilgili bile¸senler açık ve net
olarak tanımlanmı¸s ve bu sayede yazılım kalitesi konusunda
çalı¸san bireyler arasında ortak bir dil olu¸sturulmu¸stur.
III.
KULLANILAN YAKLA ¸SIM VE ARAÇLAR
A. Kullanılan Yakla¸sım
Bu çalı¸smada, kullanılan projenin incelenmesi sırasında
Chidember-Kemerer Metrik Kümesi ve QMOOD Modeli’nden
yararlanılmı¸stır.
QMOOD
Modeli’nde
proje
kalitesinin
ölçülmesi için dört katmandan olu¸san hiyerar¸sik ve katmanlı
bir yapı olu¸sturulmu¸stur [2]. Tanıma göre en üst katmanda
kalite nitelikleri, onun bir altında tasarım özellikleri, onun bir
altında tasarım metrikleri ve en altta da tasarım bile¸senleri yer
alır. Proje kalitesi belirlenirken katmanlar arasında yukarıdan
a¸sa˘gıya do˘gru gidilir. En alt katmanda yer alan tasarım
bile¸senlerinin matematiksel olarak ölçülmesinden sonra ters
yönde gidilerek toplam kalite elde edilebilir. Bu ba˘glamda en
üst katmanda belirlenen altı kalite niteli˘ginin hesaplanması
için bir alt katmanda yer alan tasarım özellikleri kullanılır.
Bu iki katman arasındaki geçi¸s (1), (2), (3), (4), (5) ve (6) ile
formülize edilmi¸stir.
Tekrar Kullanılabilirlik=







+0, 5 · (Desing Size)
−0, 25 · (Coupling)
+0, 25 · (Cohesion)
+0, 5 · (Messaging)
(1)
Esneklik=







+0, 25 · (Encapsulation)
−0, 25 · (Coupling)
+0, 5 · (Composition)
+0, 5 · (Polymorhism)
(2)
Anla¸sılırlık=





















−0, 33 · (DesignSize)
−0, 33 · (Abstraction)
+0, 33 · (Encapsulation)
−0, 33 · (Coupling)
+0, 33 · (Cohesion)
−0, 33 · (Polymorhism)
−0, 33 · (Complexity)
(3)
˙I¸slevsellik=













+0, 22 · (Design Size)
+0, 22 · (Hierachies)
+0, 12 · (Cohesion)
+0, 22 · (Polymorhism)
+0, 22 · (Messaging)
(4)
Geni¸sletilebilirlik=







+0, 5 · (Abstraction)
−0, 5 · (Coupling)
+0, 5 · (Inheritance)
+0, 5 · (Polymorhism)
(5)
Etkinlik=













+0, 2 · (Abstraction)
+0, 2 · (Encapsulation)
+0, 2 · (Composition)
+0, 2 · (Inheritance)
+0, 2 · (Polymorphism)
(6)
Tasarım özelliklerinden bir alt katmana inmek için tasarım
özelliklerini tasarım metrikleri ¸seklinde ifade etmek gerekecek-
tir. Tasarım özellikleri ile tasarım metrikleri arasındaki ili¸ski
Tablo I ile verilmi¸stir.
Tasarım Özelli˘gi
˙Ilgili Tasarım Metri˘gi
Design Size
Design Size in Classes
Hierarchies
Number of Hierarchies
Abstraction
Average Number of Ancestors
Encapsulation
Data Access Metric
Coupling
Direct Class Coupling
Cohesion
Cohesion Among Methods in Class
Composition
Measure of Aggregation
Inheritance
Measure of Functional Abstraction
Polymorphism
Number of Polymorphic Methods
Messaging
Class Interface Size
Complexity
Number of Methods
Tablo I: Tasarım Metrikleri ile Tasarım Özellikleri Arasındaki
˙Ili¸ski
˙Ilgili tasarım metriklerinin tasarım bile¸senleri ile ifade
edilerek modelde en alt katmana inilmesi ve gerekli verilerin
projeden ölçülmesi için a¸sa˘gıdaki tanımlar kullanılmı¸stır. Bu
tanımlar yapılırken çalı¸smada kullanılan iki metrik toplama
aracından alınabilen de˘gerler göz önüne alınmı¸stır.
•
Design Size in Classes (DSC): Projedeki toplam sınıf
sayısı olarak de˘gerlendirilmi¸stir.
•
Number of Hierarchies (NOH): Projedeki sınıf hi-
yarar¸si sayısı olarak ele alınmı¸stır.
•
Average Number of Ancestors (ANA): Projedeki
kalıtım a˘gacı boyunun ortalaması olarak hesaplan-
mı¸stır.
•
Data Access Metric (DAM): Projedeki sınıflarda
yer alan private ve protected niteliklerin toplamının,
projede yer alan tüm niteliklere oranı olarak hesaplan-
mı¸stır.
•
Direct Class Coupling (DCC): Proejedeki sınıfların
birbirleriyle ba˘gımlılık olu¸sturdu˘gu sınıf sayısı olarak
ele alınmı¸stır.
•
Cohesion Among Methods in Class (CAM): Metrik
toplama aracından alının LCOM (Lack of Cohesion)
metri˘gi kullanılarak 1-LCOM olarak hesaplanmı¸stır.
•
Measure of Aggregation (MOA): Projede yer alan
kullanıcı tanımlı sınıf nesnesi sayısı olarak ele alın-
mı¸stır.
•
Measure of Functional Abstraction (MFA): Projede
yer alan bir sınıfın atasından türetti˘gi metod sayısının
toplam metod sayısına oranı olarak ele alınmı¸stır.
•
Number of Polymorphic Methods (NOP): Projede
yer alan interface sayısı olarak ele alınmı¸stır.
•
Class Interface Size (CIS): Projedeki public metod
sayısı olarak de˘gerlendirilmi¸stir.
•
Number of Methods (NOM): Projedeki toplam
metod sayısı olarak ele alınmı¸stır.
B. Kullanılan Araçlar
Çalı¸smada incelenen mobil uygulamanın geli¸stirme ortamı
Eclipse IDE’dir. Bu ba˘glamda, tasarım metrikleriyle ili¸skili
tasarım bile¸senlerini ölçmek için iki ayrı Eclipse eklentisi kul-
lanılmı¸stır. Bunlardan biri ¸Sekil 1’de görülen CodePro Analyt-
ics [11] eklentisidir. ¸Sekilde görüldü˘gü gibi bu eklenti ile elde
edilen metriklerin grafiklerle görselle¸stirilmesi ve belirlenen
e¸sik de˘gerinden büyük metrik de˘gerlerinin renklendirilerilmesi
mümkündür. Bu eklenti ile projeden NOH, DAM, DCC, MOA,
CIS ve NOM metrikleri ölçülmü¸stür.
¸Sekil 1: Code Pro Analytics Eklentisi ile Metrik Çıkarımı
Uygulamada kullanılan bir di˘ger Eclipse eklentisi açık
kaynak kodlu Eclipse Metrics [12] isimli eklentidir. Eklentiden
elde edilebilen metrikler ¸Sekil 2’de gösterilmi¸stir. ˙Ilk eklentide
bulunan görselle¸stirme ve renklendirme özellikleri bu eklentide
de mevcuttur. Bu çalı¸sma kapsamında projeden DSC, ANA,
CAM, MFA ve NOP metrikleri bu eklenti ile elde edilmi¸stir.
¸Sekil 2: Eclips Metrics Eklentisi ile Metrik Çıkarımı
IV.
DE ˘GERLEND˙IRME
Uygulamadan elde edilen tasarım bile¸senleri Bölüm III’de
anlatılan yakla¸sım ve araçlar kullanılarak çıkarılmı¸stır. Bu
tasarım bile¸senleri ve ilgili bile¸sene ait sayısal de˘gerler Tablo
II ile verilmi¸stir.
Projeden elde edilen ve Tablo II ile gösterilen tasarım
bile¸senleri uygun ¸sekilde aynı düzeye çekildikten sonra nor-
malize edilerek modelde tanımlanan hiyerar¸side üst katmanlara
çıkılmı¸stır. En üst katmana geçerken (1), (2), (3), (4), (5) ve
(6) e¸sitlikleri kullanılarak 9 farklı proje versiyonu için kalite
niteliklerine ula¸sılmı¸stır. Bu kalite nitelikleri ilk versiyon olan
V2.0.0’a göre normalize edilerek Tablo III ile gösterilmi¸stir.
Tablo III ile gösterilen kalite niteliklerinin farklı proje
versiyonları için normalize edilmi¸s sayısal de˘gerleri ¸Sekil 3
ve ¸Sekil 4 ile görselize edilmi¸stir.
¸Sekil
3:
Farklı
Uygulama
Versiyonları
için
Etkinlik,
Geni¸sletilebilirlik,
˙I¸slevsellik,
Tekrar
Kullanılabilirlik
ve
Esneklik Niteliklerinin De˘gi¸simi
¸Sekil 3’de etkinlik, geni¸sletilebilirlik, i¸slevsellik, tekrar
kullanılabilirlik ve esneklik niteliklerinin 9 farklı proje ver-
siyonuna göre de˘gi¸simi görülmektedir. Bu niteliklere ait hesa-
planan sayısal de˘gerler y-ekseninde yer alırken; versiyon nu-
maraları x-eksini ile verilmi¸stir. Sezgisel olarak, bu niteliklerin
sürümler arasında artı¸s göstermesi beklenmektedir. Formel
olarak analiz edilen bu be¸s nitelik, özellikle projede temel
geli¸stirmelerin yapıldı˘gı V2.0.0-V2.1.0-V2.2.0-V2.3.0 sürüm
geçi¸slerinde beklendi˘gi gibi gözle görülür bir artı¸s gösterirken;
hata düzeltme ve ufak görsel düzenlemelerin yer aldı˘gı V2.0.1-
V2.1.1-.V2.1.2-V2.2.1-V2.2.2 sürüm geçi¸slerinde beklenen
karakteristikten sapmalar göstermi¸stir. Bu durumun temel ne-
deni kar¸sıla¸sılan hata düzeltme a¸samalarında nesneye dayalı
yazılım niteliklerinin göz önüne alınmaksızın hızlı bir ¸sekilde
güncelleme ihtiyacını gidermeye yönelik geli¸stirme yapılması
olabilir.
¸Sekil 4: Farklı Uygulama Versiyonları için Anla¸sılabilirlik
Niteli˘ginin De˘gi¸simi
¸Sekil 4’de anla¸sılabilirlik niteli˘ginin 9 farklı proje ver-
siyonuna göre de˘gi¸simi görülmektedir. Bu niteli˘ge ait hesa-
planan sayısal de˘gerler y-ekseninde yer alırken; versiyon nu-
maraları yine x-eksini ile verilmi¸stir. Sezgisel olarak, an-
la¸sılabilirlik niteli˘gin ilk versiyonlarda azalma göstermesi bek-
lenir; ancak bir yerden sonra artması beklenmektedir. Grafi˘ge
Tasarım Özellikleri
Mobil Uygulama Versiyonları
V2.2.0
V2.0.1
V2.1.0
V2.1.1
V2.1.2
V2.2.0
V2.2.1
V2.2.2
V2.3.0
Design Size
111
134
166
144
144
238
238
239
240
Hierarchies
3,090
3,000
3,050
3,120
3,120
2,860
2,860
2,870
2,870
Cohesion
0,701
0,767
0,731
0,689
0,690
0,667
0,671
0,673
0,670
Polymorphism
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Messaging
310
307
370
370
370
580
580
580
583
Abstraction
3,495
3,067
3,181
3,514
3,514
3,038
3,038
3,050
3,046
Encapsulation
0,734
0,730
0,690
0,696
0,695
0,652
0,654
0,652
0,651
Composition
110
114
161
162
162
335
329
334
339
Inheritance
0,084
0,084
0,075
0,075
0,075
0,095
0,095
0,094
0,094
Coupling
95
95
121
121
121
183
183
84
185
Complexity
440
437
540
540
540
850
850
854
860
Tablo II: Farklı Uygulama Versiyonları için Ölçülen Tasarım Bile¸senlerinin De˘gerleri
Kalite Nitelikleri
Mobil Uuygulama Versiyonları
V2.0.0
V2.0.1
V2.1.0
V2.1.1
V2.1.2
V2.2.0
V2.2.1
V2.2.2
V2.3.0
Reusability
1
1,055
1,138
1,084
1,084
1,345
1,346
1,348
1,350
Flexibility
1
0,970
0,980
1,006
1,007
1,109
1,101
1,108
1,114
Understandibility
-1
-0,909
-1,251
-1,290
-1,290
-2,002
-1,997
-2,009
-2,023
Functionality
1
1.063
1,134
1,076
1,076
1,285
1,286
1,288
1,290
Extendibility
1
1,056
0,961
0,926
0,926
1,104
1,104
1,101
1,09
Effectiveness
1
0,977
0,954
0,976
0.976
1,054
1,050
1,052
1,053
Tablo III: Farklı Uygulama Versiyonları için Hesaplanan Kalite Nitelikleri
göre formel olarak analiz edilen anla¸sılabilirlik niteli˘ginin,
esas geli¸stirmelerin yapıldı˘gı versiyon geçi¸slerindeki sayısal
sıçramaları daha fazla iken ara versionlarda sabit kaldı˘gı
söylenebilir. V2.2.0-V2.3.0 aralı˘gında anla¸sılabilirlik niteli˘gin-
deki
azalma
hızının
kırıldı˘gı
ve
ilerleyen
versiyonlarda
artırılması adına yapılacak düzenlemelerden sonra beklenen
davranı¸sa gelece˘gi öngörülebilir.
V.
SONUÇ
Bu çalı¸smada Anroid platformu için Java dili kullanılarak
hazırlanan bir mobil uygulama ele alınmı¸stır. Bu uygulamanın
bir yıl içerisinde geli¸stirilen ilk 9 versiyonu arasındaki kalite
niteliklerinin de˘gi¸simi QMOOD Modeli kullanılarak incelen-
mi¸stir. Sonuç olarak, kullanılan modelin, ilgili mobil uygulama
için beklendi˘gi gibi sonuçlar üretti˘gi gözlemlenerek; modelin
nesneye dayalı tasarım kriterleri göz önüne alınarak hazırlanan
mobil uygulamalar için do˘grulu˘gu görülmü¸stür. Ayrıca, kalite
niteliklerinin de˘gi¸sim karakteristi˘gine bakıldı˘gında, projenin
geli¸stirilmesi esnasında, hata düzeltme için yapılan sürüm gün-
cellemelerinde nesneye dayalı programlama prensiplerinden
uzakla¸sıldı˘gı ya da dikkate alınmadı˘gı savunulabilir. Esas
geli¸stirmelerin yapıldı˘gı sürüm geçi¸slerinde ise kalite nitelik-
lerinin de˘gi¸sim karakteristi˘gi beklendi˘gi gibi olmu¸stur. An-
la¸sılabilirlik niteli˘ginin kalite karakteristi˘ginin kabul edilebilir
olması adına bundan sonraki sürümlerde bu nitelikle ilgili
nesneye dayalı prensiplere biraz daha özen göstermek gerekti˘gi
öz ele¸stirisi yapılabilir.
KAYNAKÇA
[1]
S. Chidamber and C. Kemerer, “A metrics suite for object oriented
design,” IEEETransactions on Software Engineering, vol. 20, No. 6, pp.
476-493, 1994.
[2]
Bansiya, J. and Davis, C. G., "A Hierarchical Model for Object-
Oriented Design Quality Assessment", IEEE Transactions on Software
Engineering, vol. 28, no. 1, pp.4-17, (2002).
[3]
Jetter, A., “Assessing Software Quality Attributes With Source Code Met-
rics”, Diploma Thesis, University of Zurich Department of Informatics,
Zurih, October (2006).
[4]
Dromey, R. G., “A Model For Software Product Quality”, Software
Engineering, IEEE Transactions on, 21(2):146-162 (1995).
[5]
M. Lanza and R. Marinescu, Object-Oriented Metrics in Practice: Using
Software Metrics to Characterize, Evaluate, and Improve the Design of
Object-Oriented Systems. Springer, Heidelberg (2006).
[6]
Rosenberg, L.,H., “Applying And Interpreting Object Oriented Metrics”,
Proc. Software Technology Conference. Utah, (1998)
[7]
McCall, J. A., Richards, P. K. and Walters, G. F., "Factors in Software
Quality", Nat’l Tech.Information Service, no. Vol. 1, 2 and 3, (1977).
[8]
Victor
R.
Basili,
“Software
Modeling
and
Measurement:
The
Goal/Question/Metric Paradigm”, Instute for Advanced Computer Stud-
ies. Department of Computer Science, University of Maryland, 1992.
[9]
Victor R. Basili, Gianluigi Caldiera, H. Dieter Rombach, “The Goal
Question Metric Approach”, Encyclopedia of Software Engineering,
Wiley1994.
[10]
ISO “ISO,IEC 9126”,http://www.iso.org
[11]
Google
Developers,
’Codepro
AnalytiX
|
Google
Developers’,
2015.
[Online].
Available:
https://developers.google.com/java-dev-
tools/codepro/
[12]
Metrics.sourceforge.net, ’Metrics 1.3.6’, 2015. [Online]. Available:
http://metrics.sourceforge.net/.