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Sujet : Une approche formelle d'aide à la conception et à la validation des architectures logicielles Publier/Souscrire
Etablissement : FSEGS
Directeur de thèse : Mohamed Jmaiel (Labo: REDCAD)
Co-Directeur de thèse : Khalil Drira (Labo: LAAS-CNRS)
Financement : Poste d'assistant titulaire à la faculté de science de Gabès
Résumé:
Le sujet de thèse s'articule autour du thème de la modélisation des architectures logicielles Publier/Souscrire. L'objectif consiste à proposer une méthodologie d'aide à la conception permettant de guider et d'assister les activités de conception correcte des systèmes Publier/Souscrire. Cette méthodologie doit couvrir aussi bien l'aspect architectural statique que l'aspect architectural dynamique de tels systèmes.
Le style d'interaction Publier/Souscrire est un paradigme émergent pour les applications distribuées à grande échelle. Il fournit un découplage des entités en terme de temps et d'espace. Ce découplage est assuré par le service d'évènement qui est généralement représenté par un réseau de dispatchers responsables du routage des évènements à partir de ceux qui les produisent vers ceux qui veulent les recevoir. Par ailleurs, ce style est marqué par une diversité de topologies d'interconnexion régissant les dispatchers. Elle peut être sous forme hierarchique, acyclique, etc. S'ajoute à ces spécificités, la notion de modèle de souscription qui décrit la façon avec laquelle les intérêts des consommateurs sont exprimés. Les systèmes Publier/Souscrire sont également caractérisés par une forte dynamicité de leur architecture.
Suite aux études menées, nous avons noté des insuffisances quant à la modélisation aussi bien au niveau statique (style architectural) qu'au niveau dynamique. nous avons donc proposé une méthode d'aide à la conception de styles Publier/Souscrire. Nous avons caractérisé des patrons génériques qui prennent en considération les caractéristiques principales d'un style architectural Publier/Souscrire et qui ciblent la propriété de propagation des évènements. Ces patrons sont représentés sous forme de graphes étiquetés et dirigés. nous avons défini également les règles de composition nécessaires pour une conception correcte de tels styles. Par ailleurs, nous avons proposé de prendre en considération aussi bien la topologie régissant les dispatchers que le modèle de souscription par simples raffinements. Afin de garantir une conception précise et non ambigüe et permettre des raisonnements rigoureux, nous avons défini une sémantique formelle en notation Z pour chacun des patrons caractérisés et des topologies identifiées et prouvé la consistance de toutes ses spécifications avec le système de preuve Z-Eves. Par ailleurs, nous avons associé à chaque règle de composition et de raffinement une sémantique formelle dans l'objectif de construire une spécification formelle de tout style architectural conçu en suivant cette approche compositionnelle.
Notre deuxième contribution a porté sur l'aspect dynamique des systèmes publier/souscrire. Il s'agit d'offrir une notation permettant de décrire les opérations de reconfiguration d'une architecture publier/souscrire. L'enjeu est de prouver la consistance de ces opérations quant à la préservation des contraintes stylistiques. Nous avons proposé une technique de description orientée règles, basée sur la transformation de graphes, permettant ainsi de décrire la dynamique structurelle en favorisant la description de l'évolution des architectures Publier/Souscrire. Par ailleurs, nous avons proposé un processus de vérification servant à garantir l'évolution consistante d'une architecture quant à sa conformité à son style architectural.
Le spectre d'application de l'approche proposée est assez large. Il couvre trois scénarios d'application: le premier est lié à la nature dynamique des systèmes publier/souscrire, le deuxième est lié à l'évolution des besoins utilisateurs et le troisième concerne l'adaptation au contexte en vue d'une réparation. L'enjeu commun à ces trois scénarios est d'assurer une évolution consistante vis-à-vis des propriétés définies par le style architectural.
Dans le cadre de cette thèse, des travaux sont en cours visant à définir un framework pour la description d'une politique d'adaptation structurelle et la proposition d'une démarche de preuve afin de valider une politique. Nous visons également de développer un plugin sous Eclipse pour supporter la méthode d'aide à la conception proposée, sachant qu'une bonne partie de ce plugin a été réalisée.
Publications :
Liste sur le site du LAAS-CNRS
Liste classée :
Publications dans des Revues Internationales :
- I. Loulou, A. Hadj Kacem, M. Jmaiel, and K. Drira. Approche formelle intégrée pour la spécification des architectures dynamiques orientées composants. Information Sciences for Decision Making,Special Issue of The 8Th MCSEAI'04, (19). Pages 29-42, 2005.
Conférences Internationales avec Comité de Lecture
- I. Loulou, A. Hadj Kacem, M. Jmaiel, and K. Drira. Formal Design of Structural and Dynamic Features of Publish/Subscribe Architectural Styles. In ECSA’07 The First European Conference on Software Architecture, volume 4758 of Lecture Notes in Computer Science, Madrid - Spain, Pages 44-59, September 2007. (Best Paper AWARD)
- I. Loulou, A. Hadj Kacem, M. Jmaiel, and K. Drira. Consistent Reconfiguration for Publish/Subscribe Architecture Styles. In In proceedings of the 1st International Workshop on Verification and Evaluation of Computer and Communication Systems, Electronic Workshops in Computing EWIC Series, The British Computer Society, Algiers, Algeria, May 2007.
- I. Loulou, A. Hadj Kacem, M. Jmaiel, and K. Drira. A formally specified framework for elaborating event-based architectural styles correct by design. In Proceedings of the eigth Maghrebian Conference on Software Engineering and Artificial Intelligence (MCSEAI’06), Agadir, Morocco, Pages 132–138, December 2006.
- I. Loulou, A. Hadj Kacem, M. Jmaiel, and K. Drira. Compositional specification of event-based software architectural styles. In The 4th ACS/IEEE International Conference on Computer Systems and Applications (AICCSA’06), Dubai/Sharjah, UAE, March 2006.
- I. Loulou, A. Hadj Kacem, M. Jmaiel, and K. Drira. Consistent Reconfiguration for Publish/Subscribe Architecture Styles. In In proceedings of the 1st International Workshop on Verification and Evaluation of Computer and Communication Systems, Electronic Workshops in Computing EWIC Series, The British Computer Society, Algiers, Algeria, May 2007.
- I. Loulou, A. Hadj Kacem, M. Jmaiel, and K. Drira. Toward a unified graphbased framework for dynamic component-based architectures descriptionin Z. In Proceedings of the IEEE/ACS International Conference on Pervasive Services (ICPS’2004), Beirut, Lebanon, July 2004.