Handling quality trade-offs in architecture-based performance optimization

Abstract

The goal of software architecture optimization is to find architecture candidates that satisfy the expectations of all relevant stakeholders with regard to some quality attributes, e.g., performance, modifiability, or reliability. Quality attributes usually compete with each other, which makes trade-offs inevitable. In the SQuAT project the suitability of distributed search strategies for architecture optimization is investigated. This approach is based on the way human architects would conduct architecture optimization. Related works from the domain of software architecture optimization are usually monolithic and only extendable to a certain degree. The SQuAT approach tries to overcome these drawbacks. This thesis contributes a SQuAT module for the analysis and optimization of software architecture with regard to the quality attribute performance. Therefore, the already existing approach for architecture-based performance optimization PerOpteryx is integrated. In addition, this module gets evaluated with an example system and it is shown that it reaches a similar quality than PerOpteryx. In conclusion, this work is the first step to gain new insights into the applicability of distributed search strategies, modularization of design knowledge, and negotiation techniques for software architecture optimization.

Das Ziel von Software Architektur Optimierung ist das Auffinden von Architekturkandidaten, welche die Anforderungen aller relevanten Interessengruppen bezüglich bestimmter Qualitätsattribute, wie z. B. Performanz, Änderbarkeit oder Zuverlässigkeit, erfüllen. Qualitätsattribute neigen jedoch gewöhnlich dazu, miteinander zu konkurrieren, wodurch Kompromisse unausweichlich sind. Im SQuAT-Projekt wird untersucht, inwieweit verteilte Suchstrategien für die Architektur Optimierung geeignet sind. Dieser Ansatz orientiert sich dabei an der Arbeitsweise von Menschen. Existierende Arbeiten aus dem Bereich der Software Architekturoptimierung sind in der Regel monolithisch und nur begrenzt erweiterbar. Mit dem SQuAT Projekt sollen diese Nachteile überwunden werden. Diese Bachelorarbeit steuert ein SQuAT-Modul für die Analyse und Optimierung von Softwarearchitektur bezüglich des Qualitätsattributs Performanz bei. Dafür wird der bereits existierende Ansatz für architekturbasierte Performanzoptimierung PerOpteryx eingebunden. Das entwickelte Modul wird außerdem anhand eines Beispielmodels evaluiert und gezeigt, dass es eine ähnliche Qualität wie PerOpteryx erreicht. Diese Arbeit stellt somit die Basis für weitere Erkenntnisse über die Anwendbarkeit von verteilten Suchstrategien, Modularisierung von Entwurfswissen und Verhandlungstaktiken für Softwarearchitekturoptimierung aus dem SQuAT-Projekt dar.