論文の概要: Tracing the Lifecycle of Architecture Technical Debt in Software Systems: A Dependency Approach

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.15387v2
• Date: Fri, 07 Mar 2025 13:55:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-10 15:01:10.531101
• Title: Tracing the Lifecycle of Architecture Technical Debt in Software Systems: A Dependency Approach
• Title（参考訳）: ソフトウェアシステムにおけるアーキテクチャ技術的負債のライフサイクルの追跡:依存性アプローチ
• Authors: Edi Sutoyo, Paris Avgeriou, Andrea Capiluppi,
• Abstract要約: アーキテクチャ技術的負債(ATD)は、初期の開発を加速する一方で長期的な保守上の課題を生み出すソフトウェアアーキテクチャにおけるトレードオフを表す。 我々は、ATDの導入から返済への進化とそのソフトウェアアーキテクチャへの影響を理解することを目的としている。 我々の研究では、ATDの解決はソフトウェアの品質を短期的に向上させるが、依存関係の集中化によってアーキテクチャをより複雑にすることができることを示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.004718679054704
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Architectural technical debt (ATD) represents trade-offs in software architecture that accelerate initial development but create long-term maintenance challenges. ATD, in particular when self-admitted, impacts the foundational structure of software, making it difficult to detect and resolve. This study investigates the lifecycle of ATD, focusing on how it affects i) the connectivity between classes and ii) the frequency of file modifications. We aim to understand how ATD evolves from introduction to repayment and its implications on software architectures. Our empirical approach was applied to a dataset of SATD items extracted from various software artifacts. We isolated ATD instances, filtered for architectural indicators, and calculated dependencies at different lifecycle stages using FAN-IN and FAN-OUT metrics. Statistical analyses, including the Mann-Whitney U test and Cliff's Delta, were used to assess the significance and effect size of connectivity and dependency changes over time. We observed that ATD repayment increased class connectivity, with FAN-IN increasing by 57.5% on average and FAN-OUT by 26.7%, suggesting a shift toward centralization and increased architectural complexity after repayment. Moreover, ATD files were modified less frequently than Non-ATD files, with changes accumulated in high-dependency portions of the code. Our study shows that resolving ATD improves software quality in the short-term, but can make the architecture more complex by centralizing dependencies. Also, even if dependency metrics (like FAN-IN and FAN-OUT) can help understand the impact of ATD, they should be combined with other measures to capture other effects of ATD on software maintainability.
• Abstract（参考訳）: アーキテクチャ技術的負債(ATD)は、初期の開発を加速する一方で長期的な保守上の課題を生み出すソフトウェアアーキテクチャにおけるトレードオフを表す。 ATD、特に自己承認された場合、ソフトウェアの基本構造に影響を与え、検出と解決が困難になる。 本研究では,ATDのライフサイクルを考察し,その影響について考察する。 i)クラスとクラス間の接続 二 ファイルの変更の頻度 我々は、ATDの導入から返済への進化とそのソフトウェアアーキテクチャへの影響を理解することを目的としている。 ソフトウェアアーティファクトから抽出したSATD項目のデータセットに対して,我々の経験的アプローチを適用した。 我々は、ATDインスタンスを分離し、アーキテクチャインジケータをフィルタリングし、FAN-INとFAN-OUTメトリクスを使用して、異なるライフサイクルステージで依存関係を計算した。 Mann-Whitney UテストやCliff's Deltaといった統計分析は、接続性や依存性の変更の重要性と効果を評価するために用いられた。 我々はATDの返済によってクラス接続が増加し、FAN-INは平均57.5%増加し、FAN-outは26.7%上昇した。 さらに、ATDファイルは非ATDファイルよりも頻繁に変更され、コードの高依存性部分には変更が蓄積された。 我々の研究では、ATDの解決はソフトウェアの品質を短期的に向上させるが、依存関係の集中化によってアーキテクチャをより複雑にすることができることを示している。 また、もし依存性のメトリクス(FAN-INやFAN-OUTなど)がATDの影響を理解するのに役立ったとしても、ソフトウェア保守性に対する他のATDの影響を捉えるために他の手段と組み合わせるべきである。

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