 |
|
Функциональное тестирование
Одним из способов проверки программ является тестирование с управлением по данным или по принципу «черного ящика». В этом случае программа рассматривается как «черный ящик», и целью тестирования является выяснение обстоятельств, в которых поведение программы не соответствует спецификации.
Для обнаружения всех ошибок в программе, используя управление по данным, необходимо выполнить исчерпывающее тестирование, т. е. тестирование на всех возможных наборах данных. Для тех же программ, где исполнение команды зависит от предшествующих ей событий, необходимо проверить и все возможные последовательности. Очевидно, что проведение исчерпывающего тестирования для подавляющего большинства случаев невозможно. Поэтому обычно выполняют «разумное» или «приемлемое» тестирование, которое ограничивается прогонами программы на небольшом подмножестве всех возможных входных данных. Этот вариант не дает гарантии отсутствия отклонений от спецификаций.
Правильно выбранный тест должен уменьшать, причем более чем на единицу, число других тестов, которые должны быть разработаны для обеспечения требуемого качества программного обеспечения.
При функциональном тестировании различают следующие методы формирования тестовых наборов:
•эквивалентное разбиение;
•анализ граничных значений;
•анализ причинно-следственных связей;
•предположение об ошибке.
Эквивалентное разбиение. Метод эквивалентного разбиения заключается в следующем. Область всех возможных наборов входных данных программы по каждому параметру разбивают на конечное число групп - классов эквивалентности. Наборы данных такого класса объединяют по принципу обнаружения одних и тех же ошибок: если набор какого-либо класса обнаруживает некоторую ошибку, то предполагается, что все другие тесты этого класса эквивалентности тоже обнаружат эту ошибку и наоборот.
Разработку тестов методом эквивалентного разбиения осуществляют в два этапа: на первом выделяют классы эквивалентности, а на втором - формируют тесты.
Выделение классов эквивалентности является эвристическим процессом, однако целесообразным считают выделять в отдельные классы эквивалентности наборы, содержащие допустимые и недопустимые значения некоторого параметра. При этом существует ряд правил:
•если некоторый параметр х может принимать значения в интервале
[1, 999], то выделяют один правильный класс 1 < х < 999 и два неправильных: х < 1 и х > 999;
•если входное условие определяет диапазон значений порядкового ти
па, например, «в автомобиле могут ехать от одного до шести человек», то оп
ределяется один правильный класс эквивалентности и два неправильных: ни
одного и более шести человек;
•если входное условие описывает множество входных значений и есть
основания полагать, что каждое значение программист трактует особо, на
пример, «типы графических файлов: bmp, jpeg, vsd», то определяют правиль
ный класс эквивалентности для каждого значения и один неправильный
класс, например, txt;
•если входное условие описывает ситуацию «должно быть», например,
«первым символом идентификатора должна быть буква», то определяется
один правильный класс эквивалентности (первый символ - буква) и один не
правильный (первый символ - не буква);
•если есть основание считать, что различные элементы класса эквива- лентности трактуются программой неодинаково, то данный класс разбивается на меньшие классы эквивалентности.
Таким образом, классы эквивалентности выделяют, перебирая ограничения, установленные для каждого входного значения в техническом задании или при уточнении спецификации. Каждое ограничение разбивают на две или более групп. При этом используют специальные бланки - таблицы классов эквивалентности:
Ограничение на значение параметра
Правильные классы эквивалентности
Неправильные классы эквивалентности
Правильные классы включают правильные данные, неправильные классы - неправильные данные. Для правильных и неправильных классов тесты проектируют отдельно. При построении тестов правильных классов учитывают, что каждый тест должен проверять по возможности максимальное количество различных входных условий. Такой подход позволяет минимизировать общее число необходимых тестов. Для каждого неправильного класса эквивалентности формируют свой тест. Последнее обусловлено тем, что определенные проверки с ошибочными входами скрывают или заменяют другие проверки с ошибочными входами.
Анализ граничных значений. Граничные значения - это значения на границах классов эквивалентности входных значений или около них. Анализ показывает, что в этих местах резко увеличивается возможность обнаружения ошибок. Например, если в программе анализа вида треугольника было записано А + В > С вместо А + В > С, то задание граничных значений приведет к ошибке: линия будет отнесена к одному из видов треугольника.
Применение метода анализа граничных значений требует определенной степени творчества и специализации в рассматриваемой проблеме. Тем не менее существует несколько общих правил для применения этого метода:
•если входное условие описывает область значений, то следует постро
ить тесты для границ области и тесты с неправильными входными данными
для ситуаций незначительного выхода за границы области, например, если
описана область [-1.0, +1.0], то должны быть сгенерированы тесты: -1.0,
+1.0,-1.001 и +1.001;
•если входное условие удовлетворяет дискретному ряду значений, то
следует построить тесты для минимального и максимального значений и те
сты, содержащие значения большие и меньшие этих двух значений, напри
мер, если входной файл может содержать от 1 до 255 записей, то следует
проверить 0, 1, 255 и 256 записей;
•если существуют ограничения выходных значений, то целесообразно
аналогично тестировать и их: конечно не всегда можно получить результат
вне выходной области, но тем не менее стоит рассмотреть эту возможность;
•если некоторое входное или выходное значение программы является
упорядоченным множеством, например, это последовательный файл, линей
ный список или таблица, то следует сосредоточить внимание на первом и по
следнем элементах этого множества.
Помимо указанных граничных значений, целесообразно поискать другие.
Анализ граничных значений, если он применен правильно, является одним из наиболее полезных методов проектирования тестов. Однако следует помнить, что граничные значения могут быть едва уловимы и определение их связано с большими трудностями, что является недостатком этого метода.
Оба описанных метода основаны на исследовании входных данных. Они не позволяют проверять результаты, получаемые при различных сочетаниях
данных. Для построения тестов, проверяющих сочетания данных, применяют методы, использующие булеву алгебру.
Анализ причинно-следственных связей. Анализ причинно-следственных связей позволяет системно выбирать высокорезультативные тесты. Метод использует алгебру логики и оперирует понятиями «причина» и «следствие». Причиной в данном случае называют отдельное входное условие или класс эквивалентности. Следствием - выходное условие или преобразование системы. Идея метода заключается в отнесении всех следствий к причинам, т. е. в уточнении причинно-следственных связей. Данный метод дает полезный побочный эффект, позволяя обнаруживать неполноту и неоднозначность исходных спецификаций.
Построение тестов осуществляют в несколько этапов. Сначала, поскольку таблицы причинно-следственных связей при применении метода к большим спецификациям становятся громоздкими, спецификации разбивают на «рабочие» участки, стараясь по возможности выделять в отдельные таблицы независимые группы причинно-следственных связей. Затем в спецификации определяют множество причин и следствий.
Далее на основе анализа семантического (смыслового) содержания спецификации строят таблицу истинности, в которой каждой возможной комбинации причин ставится в соответствие следствие. При этом целесообразно истину обозначать «1», ложь - «О», а для обозначения безразличных состояний условий применять обозначение «X», которое предполагает произвольное значение условия (0 или 1). Таблицу сопровождают примечаниями, задающими ограничения и описывающими комбинации причин и/или следствий, которые являются невозможными из-за синтаксических или внешних ограничений. При необходимости аналогично строится таблица истинности для класса эквивалентности.
----------------------------------------------------------------------------------Б-45 Тестирование программного обеспечения. Тестирование модулей и комплексное тестирование.Понятие тестирование ПО, Тестирование модулей: восходящее и нисходящее тестирование, комбинированный подход. Комплексное тестирование: критерии завершения тестирования и отладки.