Software extensibility is a quality attribute that represents the capability of adding new functions to a current software system quickly and easily. Because the extensibility of a software system heavily depends on its software architecture, when software developers design software architecture, they need to evaluate software extensibility from the software architecture perspective. To help them, researchers have proposed metrics based on a quality model or scenarios. However, those metrics are vague or subjective, depending on a specific system and evaluators. We propose the Extensibility Metric for Software Architecture (EMSA), which measures the extensibility of a software system based on its architecture design. To reduce the subjectivity of the metric, we first identify a typical task of adding new functions to a software system; second, we define the metrics based on the characteristics of software architecture and its changes, and finally, these defined metrics are integrated into designability metrics and implementability metrics through regression analysis. In this process, we nominate two or three linear and nonlinear metrics as designability and implementability metrics. To evaluate the accuracy and to select the appropriate metrics, we conducted experiments in a lab to measure the accuracy and to determine the most appropriate designability and implementability metrics. We also conducted an experiment in the real-world to evaluate its applicability and discussed the differences with related metrics. We expect that EMSA will enable developers to measure the extensibility of software systems during the software architecture design stage, more accurately and objectively than before.
급변하는 비즈니스 환경에 빠르게 적응하기 위해서는 새로운 기능을 빠르고 쉽게 소프트웨어 시스템에 적용하는 것이 중요하다. 소프트웨어 아키텍처 설계가 시스템 품질과 관련되므로 소프 트웨어 아키텍처 설계 시점에 소프트웨어의 기능확장성을 평가할 수 있다면 기능확장성이 좋은 소프트웨어 아키텍처를 설계할 수 있을 것이다. 소프트웨어 아키텍처 기반의 기능확장성을 측정 하기 위해 품질 모델 기반이나 시나리오 기반의 아키텍처 평가 메트릭이 제시되었다. 하지만 이들 메트릭은 특정 시스템에 국한되어 평가되거나 평가자에 따라 주관적이거나 모호하게 평가되는 경우가 많았다. 본 논문에서는 소프트웨어 아키텍처 설계 시점에 소프트웨어 시스템의 기능 확장성을 정량적으로 측정할 수 있는 메트릭을 제시한다. 평가자의 주관적 평가를 줄이기 위해 새로운 기능을 추가하는데 일정하게 수행하는 업무를 기능확장성 요소로 추출하고 요소별 메트릭을 정의한다. 이렇게 정의된 메트릭들은 회귀분석 방법을 통해 설계 메트릭과 구현 메트릭으로 통합하였다. 이 과정에서 2내지 3개의 선형 및 비선형 메트릭들을 추천하였다. 이들 메트릭 들을 검증하고 결정하기 위해 메트릭의 정확도를 측정하는 실험을 진행하여 이중 가장 적합한 메트릭을 선정하였다. 또한 실제 기능 확장 프로젝트에 메트릭을 적용하여 실제 적용 가능성에 대해서 실험하였고 관련 메트릭들과 차이점을 논의하였다. EMSA 메트릭을 이용하면 아키텍처 설계 시점에 기능확장성을 보다 정확하고 객관적으로 측정할 수 있어 시스템의 기능확장성을 높이는데 도움을 줄 수 있을 것이다.
