Réingénierie d'Architecture Mobile Monolithique pour une Gestion Efficace de la Variabilité Fonctionnelle

Reengineering of Monolithic Mobile Architecture for Effective Management of Functional Variability

• Auteur / Autrice : Quentin Capdepon
• Direction : Abdelhak Seriai
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Inscription en doctorat le 31/03/2023
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Information, Structures, Systèmes (Montpellier ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'informatique, de robotique et de micro-électronique (Montpellier ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Département Informatique

Mots clés

Mots clés libres

Microservice

Ligne de produits

Architecture logicielle

Variabilité

Réingénierie

Application Mobile

Reengineering

Microservice

Software product line

Variability

Software architecture

Mobile application

Résumé

L'objectif de cette thèse est de proposer un processus pour concevoir des applications mobiles selon une architecture modulaire. D'une part, la modularité doit permettre de faciliter la maintenance, mais surtout l'évolution, car l'ajout de nouvelles fonctionnalités passera par l'ajout de nouveaux modules faiblement couplés du reste. Ensuite, la modularité permet de personnaliser les applications destinées aux différents utilisateurs et donc d'éviter de livrer l'ensemble de l'application à tous les clients (évite le risque de vol par rétro-ingénierie du code source). Enfin, nous espérons produire des modules suffisamment autonomes pour les réutiliser au sein d'autres applications, développées pour d'autres secteurs d'activités (à l'instar de microservice). Nous envisageons trois grands objectifs pour cette thèse. Objectif 1 : Définir un modèle de référence d'architecture modulaire pour des applications mobiles Notre premier objectif consiste à définir une architecture logicielle pour applications mobiles, basée sur la composition de modules autonomes. Nous définissons l'autonomie comme la capacité d'importer et d'utiliser un module dans le contexte d'une autre application, sans l'adapter ni lui fournir d'autres modules que lui-même. Dans le contexte d'une application mobile, la séparation frontend/backend étant ambiguë, l'objectif sera ici de définir des modules qui combinent ces deux couches. Il s'agit d'une part d'adapter les concepts existants de « Service», « Microservice » et « Micro Frontend » ([17]) pour architecturer la logique métier et les interfaces d'une application mobile. D'autre part, il s'agit de disposer de modules multiplateformes (principalement Android et iOS) natifs (sans passer par des web views). Pour arriver à définir les modèles de l'architecture et du module, nous devons répondre aux questions suivantes : - Quel est le modèle d'une application mobile structurée en module autonome ? Pour construire ces modules, notre objectif est de s'inspirer fortement de la notion de Microservice et Microfrontend. - Quel est le modèle d'un module autonome ? Il s'agit ici de définir des modules capables de fonctionner seuls tout en étant capables - si besoin - d'interagir avec d'autres modules via des mécanismes de communications légers (connexion éphémère). - Quelles sont les règles d'assemblage et de communication entre modules qui permettront de faire émerger l'application mobile souhaitée ? - Quelle matérialisation proposer pour obtenir des modules natifs et multiplateformes ? Objectif 2 : Identification semi-automatisée de modules pour la réarchitecture d'un monolithe Notre second objectif vise à tirer profit du monolithe existant pour créer des modules. La réalisation de cet objectif permettra de migrer l'architecture monolithe vers une architecture modulaire. À terme, ce processus devra être générique et s'appliquer à tout type de monolithe mobile. Pour assurer la généricité de notre approche, nous nous baserons sur une démarche dirigée par les modèles (IDM) [22]. L'utilisation de l'IDM a été plus d'une fois prouvée comme efficace, flexible et fiable pour un processus de migration (rétro-ingénierie, transformation et génération de code). Dans notre cas, l'IDM est envisagée pour généraliser la transformation de l'architecture monolithique en architecture modulaire. Objectif 3 : Une migration hybride vers un nouveau processus de développement des applications mobiles Notre troisième objectif consiste à proposer un processus de migration hybride aux développeurs, afin d'accompagner une transition itérative d'un developpement d'application monolithique vers des applications modulaires. Compte tenu du changement dans les pratiques de développement, il sera nécessaire de concevoir de nouveaux outils et de nouvelles méthodes pour assister le développement des modules. Nous envisageons ici la création d'une usine logicielle, depuis laquelle les développeurs concevraient de nouvelles applications en sélectionnant des modules prêts à être assemblé. Les modules qui peupleront l'usine logicielle seraient soit originaires d'une identification sur un monolithe, soit créé manuellement par les développeurs. La création de cette usine logicielle nécessitera la conception de nouveaux outils pour notamment guider les développeurs dans la composition de ces modules réutilisables. L'usine logicielle tentera d'apporter des solutions aux problème de la variabilité fonctionnelle mentionnée et de réutilisation mentionnée précédemment.

The aim of this thesis is to propose a process for designing mobile applications using a modular architecture. On one hand, modularity must facilitate maintenance, but especially evolution, as the addition of new features will come from the addition of new, weakly coupled modules from the rest. Secondly, modularity allows for customization of applications for different users, thereby avoiding delivering the entire application to all clients (reducing the risk of code source theft through reverse engineering). Lastly, we hope to produce modules that are sufficiently autonomous to be reused in other applications developed for other business sectors (similar to microservices). We have three main goals for this thesis: Goal 1: Define a reference model of modular architecture for mobile applications Our first goal is to define a software architecture for mobile applications, based on the composition of autonomous modules. We define autonomy as the ability to import and use a module in the context of another application, without adaptation or providing any other modules than itself. In the context of a mobile application, the frontend/backend separation being ambiguous, the objective here will be to define modules that combine these two layers. On one hand, this involves adapting existing concepts of 'Service,' 'Microservice,' and 'Micro Frontend' ([17]) to architect the business logic and interfaces of a mobile application. On the other hand, it involves having native, cross-platform modules (primarily Android and iOS) without using web views. To arrive at the architecture and module models, we must answer the following questions: What is the model of a mobile application structured in autonomous modules? To build these modules, our objective is to heavily draw inspiration from the concept of Microservice and Micro Frontend. What is the model of an autonomous module? This involves defining modules that can function independently but can also interact with other modules through light communication mechanisms (ephemeral connection), if necessary. What are the assembly and communication rules between modules that will allow the desired mobile application to emerge? What materialization to propose to obtain native and cross-platform modules? Goal 2: Semi-automated identification of modules for the re-architecture of a monolith Our second goal is to take advantage of the existing monolith to create modules. Achieving this goal will allow us to migrate the monolithic architecture to a modular architecture. In the end, this process must be generic and applicable to any type of mobile monolith. To ensure the generality of our approach, we will rely on a model-driven approach (MDA) [22]. The use of MDA has been repeatedly proven to be effective, flexible, and reliable for a migration process (reverse engineering, transformation, and code generation). In our case, MDA is envisioned to generalize the transformation from a monolithic architecture to a modular architecture. Goal 3: A hybrid migration to a new mobile application development process Our third goal is to propose a hybrid migration process for developers, to accompany an iterative transition of the existing monolithic architecture to a modular architecture. The process must be adapted to the existing development practices of the development teams and be flexible enough to allow for different migration scenarios. The aim is to make the transition as smooth as possible while maintaining the existing functionalities and guaranteeing the stability of the application.