Ohjelmistoprojektin lähdekoodin visualisointi

Abstract

Insinöörityön tarkoituksena oli tarkastella ohjelmistoprojektin laajuuden ja monimutkaisuuden hahmottamista eri sidosryhmien näkökulmasta sekä kokeilla, voiko lähdekoodia visualisoimalla helpottaa kokonaiskuvan muodostumista ohjelmistoprojektista. Työn motivaationa oli havainto, ettei jo 1960- ja 1970-luvulla esitettyjä ohjelmointiin liittyviä edistyksellisiä ajatuksia (esimerkiksi visualisoinnin hyödyntäminen osana ohjelmointia) näy vieläkään arkipäivässä.

Projekti tehtiin itsenäisenä toteutuksena, mutta sen tuloksena syntynyttä prototyyppisovellusta testattiin oikeiden asiakasprojektien lähdekoodilla. Insinöörityöprosessi jakautui taustatutkimukseen, toteutukseen ja jatkokehitysideoiden pohtimiseen.

Taustatutkimuksessa käytiin läpi erilaisia ohjelmistojen visualisointiin painottuvia ohjelmistoja. Lisäksi pohdittiin ohjelmistojen käyttötarkoituksia, hyötyjä ja mahdollisia puutteita insinöörityön tavoitteiden näkökulmasta. Ohjelmistoista saatiin ideoita prototyyppisovelluksen käyttöliittymää varten.

Insinöörityössä toteutettiin prototyyppisovellus, jonka avulla voitiin todeta, onko ohjelmistokoodin sisäisten riippuvuuksien lukeminen ylipäätään mahdollista Scala-ohjelmointikielellä ja minkälaisia hyötyjä toteutuksesta saattaa olla. Prototyyppiin osa-alueisiin kuuluu ohjelma, jolla Scala-ohjelmointikielellä toteutetun ohjelmistoprojektin sisäiset riippuvuudet voidaan lukea. Lisäksi toteutettiin selainpohjainen käyttöliittymä, joka visualisoi nämä riippuvuudet.

Insinöörityö antoi perspektiiviä siihen, miten ohjelmistokehitys on edennyt teknologian osalta vuosien mittaan. Konkreettinen tulos oli ohjelmistoprojektin lähdekoodin visualisointisovelluksen prototyyppi. Yksi sovelluksen tunnistettu hyöty oli subjektiivinen kokemus kohdeprojektin lähdekoodin kokonaisuuksien hahmottamisen helppoudesta. Lisäksi erilaisten lähestymistapojen mahdollisuuksien vertailu suhteessa orgaanisesti ajan myötä syntyneisiin ja vakiintuneisiin ohjelmoinnin perusmekanismeihin tuotti ideoita siitä, miten jatkossa voidaan paremmin tukea lähdekoodin rakenteen hahmottamista ja suunnittelua. Esimerkiksi uusia paradigmoja, kuten virtuaalista tai laajennettua todellisuutta, hyödyntämällä voitaisiin tukea ohjelmointia sekä ohjelmistojen laajuuden ja monimutkaisuuden hahmottamista.

Programming has come far since its inception. Nowadays software is used as a foundation for numerous businesses. Yet its inner workings are presented as linear text and visible only to programmers. Therefore the purpose of this thesis was to explore different visual approaches to perceiving software projects’ source code.

The process of the thesis consisted of background research, implementation of a software prototype and gathering of new ideas. During the research a number of different computer applications which visualise software or source code were analysed. The analysis focused on use cases, benefits and shortcomings of these applications. This resulted in ideas for the prototype’s user interface. A working visualisation software prototype was implemented. The prototype is capable of deducing internal dependencies of software implemented in the Scala programming language. It has a web-based user interface which visualises the dependencies. It was tested with actual software projects.

The implemented visualisation software proved to be useful by making it easier to perceive an overall view of a project’s source code. It also inspired new ideas. For example by adopting new paradigms such as virtual or augmented reality one could support the understanding of software complexity.