[論文レビュー] FUSION: A Tool for Facilitating and Augmenting Android Bug Reporting

Kevin Moran, Mario Linares‐Vásquez+2 more|arXiv (Cornell University)|Jan 18, 2018

Software Engineering Research参考文献 9被引用数 4

ひとこと要約

FUSIONは、静的および動的解析を用いてAndroidのバグレポートを自動で改善するツールであり、GUIコンポーネントとイベントフローを自動抽出し、文脈に応じたアプリデータを活用して、構造的で自動補完された再現手順をユーザーにガイドする。この手法により、バグレポートの再現性が顕著に向上し、120件中107件のFUSIONレポートが再現可能であったのに対し、従来のシステム（GCITなど）では120件中97件にとどまった。

ABSTRACT

As the popularity of mobile smart devices continues to climb the complexity of "apps" continues to increase, making the development and maintenance process challenging. Current bug tracking systems lack key features to effectively support construction of reports with actionable information that directly lead to a bug's resolution. In this demo we present the implementation of a novel bug reporting system, called Fusion, that facilitates users including reproduction steps in bug reports for mobile apps. Fusion links user-provided information to program artifacts extracted through static and dynamic analysis performed before testing or release. Results of preliminary studies demonstrate that Fusion both effectively facilitates reporting and allows for more reliable reproduction of bugs from reports compared to traditional issue tracking systems by presenting more detailed contextual app information. Tool website: www.fusion-android. com Video url: https://youtu.be/AND9h0ElxRg

研究の動機と目的

• 従来のバグ追跡システムが非構造的かつ不完全なユーザー報告に依存しており、しばしば再現不能であるという深刻なギャップを解消すること。
• 非開発者レポート作成者と開発者との間の語彙的ギャップを縮小し、機能的記述を低レベルのコードおよびGUIアセットに関連付けること。
• 自動プログラム解析とガイド付きウェブベースのレポートインターフェースを統合することで、バグレポートの質と実行可能性を向上させること。
• 開発者がバグをより信頼性高く再現できるように、構造的でトレーサブルで文脈豊富なレポート（スクリーンショットおよびコンポーネントレベルのメタデータを含む）を提供すること。
• バグレポートに加え、同じ構造化されたレポートパイプラインを活用して将来的な機能要請のサポートを可能にすること。

提案手法

• FUSIONは、アプリリリース前にAndroid APKに対して静的および動的解析を実行し、GUIコンポーネント、イベントフロー、画面遷移を抽出する。
• 動的解析エンジンでは、アプリのUIコンポーネントを通じたユーザー操作経路を探索するために深さ優先探索（DFS）ヒューリスティクスを用いる。
• ウェブベースのレポートジェネレータに内蔵された自動補完エンジンは、過去のステップと既知のアプリ状態に基づいて有効なUI操作を提案し、ユーザー入力ミスを低減する。
• レポート作成者は、コンポーネントの種別、テキスト、画面位置に基づいて提案されるガイド付きコンボボックスを用いてレポートを構築する。対応されないジェスチャーのためのフォールバックも用意されている。
• レポート内の各ステップは、そのコンポーネントがインスタンス化されたソースコードクラスにリンクされており、実装へのトレーサビリティが確保される。
• 最終的なレポートには、固有のID、スクリーンショット付きのステップバイステップの操作、コンポーネントメタデータ（種別、位置、クラス）、および視覚的トレーサビリティを確保するためのフルスクリーンキャプチャが含まれる。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 自動化された静的および動的解析は、ユーザーが報告するバグ再現手順の完全性と構造性を向上させることができるか？
• RQ2 従来のイシュートラッカーと比較して、FUSIONは非開発者レポート作成者と開発者の間の語彙的ギャップをどの程度縮小するか？
• RQ3 FUSIONで生成されたバグレポートの再現性は、Google Code Issue Trackerのような従来のシステムで作成されたものと比較してどうなるか？
• RQ4 FUSIONの自動補完メカニズムは、実際のアプリ動作を高精度に維持しながら、レポート作成の負荷とミスを低減できるか？
• RQ5 ソースコードコンポーネントへのトレーサビリティリンクは、開発者のデバッグ効率にどのような影響を与えるか？

主な発見

• FUSIONレポートは物理デバイス上で120件中107件の再現性を達成し、従来のシステム（GCITなど）が120件中97件にとどまったことと比較して顕著に優れていた。
• FUSIONのガイド付きで自動補完された入力インターフェースは、レポート作成者の認知的負荷を軽減し、より一貫性があり詳細な再現手順の作成を可能にした。
• 静的および動的解析の統合により、技術的知識が乏しいレポート作成者に対しても、UIコンポーネントと遷移の正確な提案が可能になった。
• レポート作成者がFUSIONを従来のシステムよりも好むようになったのは、構造的で文脈に応じた入力により、曖昧さが減少し、レポート品質に対する自信が高まったためである。
• 各ステップをソースコードクラスにリンクし、視覚的なスクリーンショットを提供する能力のおかげで、開発者の理解とデバッグ速度が向上した。
• 対応されないジェスチャーまたはコンポーネントに対し、手動入力のフォールバックモードを備えることで、エッジケースへの対応力が確認された。