An approach to analysis of ArchiMate application architecture models using the software coupling metric

Abstract

Applications architecture is the baseline of any organizational activity, which main goal is to provide the executional environment for business processes in order to deliver products or services to satisfy customer needs and generate revenue. Nowadays, large software engineering projects always begin with the architecture design phase, despite the waterfall or agile methodology is used by a software development team. Applications architecture design is the most important and, at the same time, error-prone stage of the whole software engineering project. It is well-known that design shortcomings made on the design phase may increase drastically to testing and maintenance phases. Further costs to defects fixing may be hundred times higher in the later project stages in compare to the design stage on which applications architecture is defined. Common system design solutions, which were proven on practice and used in many projects, are known as architectural patterns. Software architecture patterns are considered as building block for system implementation. The most popular and efficient way to share architectural patterns are graphical models that used as any other blueprints of engineering solutions. Applications architecture models are built to represent system design, whereas, such models are already based on certain patterns as the industry best practices. Hence, in this paper we consider a relevant problem of applications architecture models analysis, which relevance is defined by those fact that designed blueprints of information systems and other software solutions should be carefully checked for all presumable inefficiencies in order to avoid extra efforts and related costs for defects fixing in the later project stages. It is proposed to use ArchiMate enterprise architecture modeling language, since it can be used not only to represent applications architecture, but is connection to business and technology layers. In order to evaluate applications architecture models, respective ArchiMate metamodel is considered and represented as labeled directed graph, and coupling software metric is selected for analysis. Sample calculations are demonstrated, obtained results are discussed, conclusion and future work directions are formulated.

Архітектура застосунків є основою будь-якої організаційної діяльності, головною метою якої є забезпечення середовища для виконання бізнес-процесів з метою надання продуктів або послуг для задоволення потреб клієнтів і отримання прибутку. На сьогоднішній день великі проекти програмної інженерії завжди починаються з фази проектування архітектури, незважаючи на те, що команда розробників програмного забезпечення використовує водоспад або ж гнучку методологію. Проектування архітектури застосунків є найважливішим і, водночас, найбільш вразливим до помилок етапом усього проекту з розробки програмного забезпечення. Добре відомо, що значущість недоліків, припущених на етапі проектування, може різко збільшитися при переході до етапів тестування та супроводу. Подальші витрати на виправлення дефектів можуть бути у сто разів вищими на більш пізніх стадіях проекту, ніж на етапі проектування, на якому визначається архітектура застосунків. Поширені рішення з проектування систем, які перевірені на практиці і використовуються в багатьох проектах, відомі як архітектурні шаблони. Шаблони архітектури програмного забезпечення розглядаються як будівельні блоки для реалізації усієї системи. Найпопулярнішим і ефективним способом обміну архітектурними шаблонами є графічні моделі, які використовуються як і будь-які інші креслення інженерних рішень. Моделі архітектури застосунків створені для представлення проектів системи, причому такі моделі вже базуються на певних шаблонах як найкращих галузевих практиках. Отже, в даній роботі розглядається актуальна проблема аналізу моделей архітектури застосунків, важливість якої визначається тим, що розроблені проекти інформаційних систем та інших програмних рішень повинні бути ретельно перевірені на наявність усіх імовірних неефективних рішень для того, щоб уникнути додаткових зусиль і пов’язаних з цим витрат, спрямованих на усунення дефектів на пізніх стадіях проекту. Пропонується використовувати мову моделювання архітектури підприємства ArchiMate, оскільки її можна використовувати для представлення не тільки архітектури застосунків, а і її зв’язку з рівнями бізнесу та технологій. Для аналізу моделей архітектури застосунків була розглянута відповідна метамодель ArchiMate та дійснено її подання у вигляді розміченого орієнтованого графа, а також для аналізу було обрано метрику зв’язності програмного забезпечення. Продемонстровано приклад розрахунків та проаналізовано отримані результати, сформовано висновки та визначено напрямки подальшої роботи.