Testar os programas para estabelecer a presença de defeitos no sistema. Teste de Software. Teste de defeitos. Objetivos. Tópicos

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1 Teste de defeitos Teste de Software Testar os programas para estabelecer a presença de defeitos no sistema Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 1 Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 2 Objetivos Tópicos Entender as técnicas de teste que são engrenadas para descobrir falhas de programa Introduzir guias para teste de interface Entender abordagens específicas para testes orientados a objetos Entender os princípios do suporte da ferramenta CASE para teste Testes de componentes e de integração Testes de defeitos Testes orientados a objetos Área de trabalho de teste Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 3 Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 4

2 O processo de teste Fases do teste Testes de componentes Testes de componentes de programas individuais. Usualmente os programadores assumem a responsabilidade pelo teste de seu código (exceto em caso de sistemas críticos). Testes são derivados da experiência do desenvolvedor. Testes de integração Testes de grupos de componentes integrados para formar subsistemas ou sistemas completos. Uma equipe independente de teste faz o teste de integração. Os testes são baseados em uma especificação do sistema. Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 5 Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 6 Teste para detecção de defeitos Prioridades do teste O objetivo de testes para a detecção de defeitos é revelar defeitos nos programas. Um teste bem sucedido é aquele que revela a presença de um defeito (faz com que o programa se comporte de maneira anômala) Testes mostram a presença e não a ausência de defeitos. Somente um teste exaustivo pode mostrar que um programa está livre de defeitos. Contudo, teste exaustivo é impossível Os testes deviam exercitar as capacidades do sistema ao invés de seus componentes Testar funcionalidades antigas é mais importante do que testar as novas Testar situações típicas é mais importante do que limitar casos de valor Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 7 Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 8

3 Dados de teste e Casos de teste Processo de teste para a detecção de defeitos Dados de teste - entradas criadas para testar o sistema. Casos de teste - Entradas para testar o sistema e as saídas esperadas para essas entradas, quando o sistema opera de acordo com suas especificações. Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 9 Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 10 Teste de caixa preta Teste de caixa preta Uma abordagem para testar onde o programa é considerado como uma caixa-preta. Os casos de teste para testar o programa são baseados na especificação do sistema. O planejamento dos testes podem começar nos primeiros estágios do processo de software. Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 11 Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 12

4 Particionamento de equivalência Particionamento de equivalência Dados de entrada e resultados de saída caem em diferentes classes onde todos os membros de uma classe são relacionados Cada uma dessas classes é uma partição de equivalência onde o programa se comporta de uma maneira equivalente para cada membro da classe Casos de teste devem ser escolhidos de cada partição. Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 13 Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 14 Particionamento de equivalência Entradas e saídas do sistema são particionadas em conjuntos de equivalência Se a entrada é um inteiro de 5 dígitos entre e , partições de equivalência são números < , números entre e e números > Escolher casos de teste nos limites das partições: 00000, 09999, 10000, 99999, Particionamento de equivalência Less than 4 Between 4 and 10 More than 10 Number of input values Less than Between and More than Input values Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 15 Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 16

5 Especificação de uma rotina de busca Rotina de busca - partições de entrada procedure Search (Key : ELEM ; T: ELEM_ARRAY; Found : in out BOOLEAN; L: in out ELEM_INDEX) ; Pré-condição -- a seqüência tem pelo menos um elemento T FIRST <= T LAST Pós-condição -- O elemento é encontrado e é referenciado por L ( Found and T (L) = Key) ou -- O elemento não está na seqüência ( not Found and not (exists i, T FIRST >= i <= T LAST, T (i) = Key )) Entradas que estão de acordo com a précondição: seqüência com no mínimo um elemento. Entradas onde a pré condição não vale. Entradas onde o elemento chave é um elemento da seqüência. Entradas onde o elemento chave não é um membro da seqüência. Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 17 Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 18 Diretrizes de testes (sequências) Rotina de busca - partições de equivalência Teste o software com seqüências que possuem somente um único valor. Use diferentes seqüências, de diferentes tamanhos, em diferentes testes. Derive testes de maneira que o primeiro, o médio e o último elemento da seqüência sejam acessados. Teste com seqüências de comprimento zero. Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 19 Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 20

6 Teste estrutural Teste caixa branca. Algumas vezes chamado testes de caixa branca. Derivação de casos de teste de acordo com a estrutura do programa. O conhecimento do programa é usado para identificar casos de testes adicionais. O objetivo é exercitar todos os enunciados do programa. Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 21 Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 22 Busca binária - partições equivalentes Binary search (Java) Pré-condições satisfeitas, elemento chave incluído na matriz Pré-condições satisfeitas, elemento chave não incluído na matriz Pré-condições não satisfeitas, elemento chave incluído na matriz Pré-condições não satisfeitas, elemento chave não incluído na matriz A entrada tem um único valor A entrada tem um número ímpar de valores A entrada tem um número par de valores Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 24

7 Busca binária - partições equivalentes Busca binária casos de teste Equivalence class boundaries Elements < Mid Elements > Mid Mid-point Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 25 Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 26 Teste de caminho Gráficos de Fluxo do Programa O objetivo do teste de caminho é assegurar que o conjunto de casos de teste permite que cada caminho do programa seja executado pelo menos uma vez O ponto de partida para o teste de caminho é um gráfico de fluxo do programa, no qual os nós representam as decisões do programa, enquanto os arcos representam o fluxo de controle Enunciados com condições são, dessa forma, nós no gráfico de fluxo Descreve o fluxo de controle do programa, Cada ramo é mostrado como um caminho separado e loops são mostrado por setas, por uma seta fazendo a volta, de volta para o nó de condição do loop Usado como base para computar a complexidade ciclomática Complexidade ciclomática = Número de ramos Número de nós +2 Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 27 Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 28

8 Complexidade ciclomática 1 O número de testes para testar todos os enunciados de controle é igual a complexidade ciclomática A Complexidade ciclomática é igual ao número de condições em um programa Este tipo de caso de teste deve ser usado com cuidado. Isso não implica na adequação do teste Embora todos os caminhos sejam executados, todas as combinações de caminho não são executadas bottom > top while bottom <= top if (elemarray [mid] == key 4 (if (elemarray [mid]< key Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 29 7 Gráfico de fluxo para busca binária Caminhos independentes Testes de integração 1, 2, 3, 8, 9 1, 2, 3, 4, 6, 7, 2 1, 2, 3, 4, 5, 7, 2 1, 2, 3, 4, 6, 7, 2, 8, 9 Casos de teste devem ser projetados para executar todos esses caminhos. Um analisador de programa dinâmico pode ser usado para verificar que os caminhos estão sendo executados Testes feitos em sistemas completos ou subsistemas, compostos de componentes integrados. Testes de integração devem ser desenvolvidos a partir da especificação do sistema. A maior dificuldade é a localização de erros. Integração incremental reduz esse problema. Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 31 Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 32

9 Testes de integração incremental Abordagens para o teste de integração A B T1 T2 T3 A B C T1 T2 T3 T4 A B C D T1 T2 T3 T4 T5 Teste de integração top-down Começa com os componentes de alto nível de um sistema, e a integração se dá de cima para baixo em uma hierarquia de componentes. Componentes individuais em um nível mais baixo na hierarquia são representados por stubs. Teste de integração bottom-up Envolve integrar e testar os módulos de nível inferior na hierarquia e, então, subir na hierarquia de módulos, até que o módulo final seja testado. Na prática, a maioria das integrações envolve a combinação dessas estratégias. Test sequence 1 Test sequence 2 Test sequence 3 Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 33 Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 34 Teste de integração top-down Teste de integração bottom-up Testing Level 1 Level 1 sequence... Test drivers Level 2 Level 2 Level 2 Level 2 Level N Level N Level N Level N Level N Testing sequence Level 2 stubs Level 3 stubs Test drivers Level N 1 Level N 1 Level N 1 Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 35 Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 36

10 Abordagens de teste Testes de interface Validação da arquitetura Os testes top-down oferecem maior probabilidade de descobrir erros na arquitetura de sistema Demonstração do sistema Os testes de integração top-down permitem a demonstração de um sistema de trabalho limitado em uma fase inicial do desenvolvimento. Implementação de teste São geralmente mais fáceis com o teste bottom-up Observação de teste Problemas com ambas as abordagens. Código extra são necessários para observar os testes. Ocorrem quando módulos ou subsistemas são integrados para criar sistemas maiores. Objetivo é detectar erros devido a erros ou suposições inválidas sobre interfaces. Particularmente importante para o desenvolvimento orientado a objeto, uma vez que os objetos são definidos por suas interfaces Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 37 Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 38 Teste de interface Tipos de interfaces A Test cases C B Interfaces de parâmetros Os dados transmitidos de um processo para outro Interfaces de memória compartilhada Bloqueio de memória é compartilhado entre os processos Interfaces de procedimento Sub-sistemas encapsulam um conjunto de processos para serem chamados por outros sub-sistemas Interfaces de transmissão de mensagem Sub-sistemas requerem serviços de outros sub-sistemas Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 39 Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 40

11 Erros de interface Guia de teste de Interface Mau uso da Interface Um componente chamador chama outro componente e produz um erro no uso de sua interface» Ex: parâmetros na ordem errada Má interpretação da Interface Um componente chamador cria suposições incorretas sobre o comportamento do componente chamado Erros de tempo O componente chamador e o chamado operam em velocidades diferentes e informações fora de data são acessadas Projeta testes de forma que os parâmetros de um procedimento chamado estão nos extremos de suas faixas Sempre testar parâmetros indicadores com indicadores nulos Projetar testes que causem falhas no componente Usar o teste de estresse em sistemas transmissores de mensagem Em sistemas de memória compartilhada, variar a ordem na qual os componentes são ativados Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 41 Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 42 Teste de estresse Teste orientado ao objeto Exercitar o sistema além de sua carga máxima de projeto. Estressar o sistema geralmente faz com que os defeitos venham à tona Estressando o comportamento de falha de teste do sistema. Os sistemas não devem ter falhas catastróficas. Testes de estresse devem checar perdas inaceitáveis de serviço ou dados Particularmente relevante para sistemas distribuídos que podem apresentar sérias degradações quando a rede fica sobrecarregada Os componentes a serem testados são classes de objetos que são instanciadas como objetos. Objetos individuais são, muitas vezes, maiores do que funções isoladas, então a abordagem de teste de caixa-branca deve ser estendida. Não existe um nível superior óbvio para integração e teste top-down. Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 43 Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 44

12 Níveis de teste Testes de classes de objetos Testar operações associadas com os objetos. Testar classes de objetos. Testar agrupamentos de objetos cooperativos. Testar o sistema orientado a objeto completo. A cobertura completa de testes de uma classe envolve Testar todas as operações associadas com um objeto Estabelecimento e a interrogação de todos os atributos do objeto Exercitar o objeto em todos os estados possíveis Herança dificulta o projeto de testes de classe de objetos, pois as informações a serem testadas não são localizadas Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 45 Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 46 Interface de objeto de uma estação meteorológica Integração de objetos WeatherStation identifier reportweather () calibrate (instruments) test () startup (instruments) shutdown (instruments) Cases de teste são necessários para todas as operações Use um modelo de estado para identificar transições de estado para teste Exemplos de seqüências de teste Fechar Esperar Fechar Esperar Calibrar Testar Transmitir Esperar Esperar Coletar Esperar Resumir Transmitir Esperar Níveis de integração são menos distintos em sistemas orientados a objetos. Testes de clusters se ocupam com a integração e teste de objetos que cooperam entre si. Clusters devem ser identificados utilizando-se o conhecimento de suas operações e as características do sistema implementadas por esses clusters. Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 47 Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 48

13 Abordagens para o teste de cluster Teste baseado em cenário Teste de casos de uso ou cenário O teste é baseado nas interações de um usuário com o sistema Tem a vantagem de testar as características do sistema como são experimentadas pelos usuários Teste de seqüência Testa a resposta do sistema a eventos como processar seqüências através do sistema Teste de interação de objetos Testa seqüências de interações de objetos que param quando uma operação de objeto não solicita serviços de um outro objeto Identificar cenários de casos de uso e suplementá-los com diagramas de interação, que mostram os objetos envolvidos no cenário Considerar esse cenário no sistema da estação meteorológica onde um relatório é gerado Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 49 Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 50 Coletar dados sobre o tempo Teste da estação meteorológica :CommsController request (report) acknowledge () report () :WeatherStation :WeatherData summarise () send (report) reply (report) acknowledge () Seqüência de métodos executados CommsController:requerer WeatherStation:reportar WeatherData:resumir Entradas e saídas Entrada de pedidos de relatório com reconhecimento associado e uma saída final de um relatório Pode ser testado criando dados brutos, certificando-se que são resumidos apropriadamente Usar os mesmos dados brutos para testar o objeto WeatherData Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 51 Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 52

14 Uma área de trabalho de teste Uma área de trabalho de teste O teste é uma fase cara do processo. Uma área de trabalho de teste nos dá ferramentas para reduzir o tempo necessário e o custo total do teste A maioria das áreas de trabalho de teste são sistemas abertos porque as necessidades do teste são específicas à organização É difícil integrar com projeto fechado e áreas de trabalho de análise Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 53 Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 54 Tete de adaptação de área de trabalho Pontos chave Os scripts podem ser desenvolvidos para os simuladores de interface de usuário e padrões para geradores de dados de teste Saídas de testes podem precisar ser preparadas manualmente para comparação Comparadores de arquivos de propósito especial podem ser desenvolvidos É mais importante testar as partes do sistema mais comumente utilizadas do que as partes que são exercitadas raramente. Partição de equivalência é uma maneira de derivar casos de teste. Partições são conjuntos de dados onde o programa deve se comportar de maneira equivalente. Teste de caixa preta é baseado na especificação do sistema. Não precisa analisar o código fonte. Teste estrutural baseia-se na análise do programa para determinar os caminhos a serem executados e a seleção de casos de teste. Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 55 Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 56

15 Pontos chave Os testes de integração testes de integração se concentram no teste das interações entre os componentes. Os testes de interface testes de interface procuram descobrir defeitos nas interfaces ou nos módulos. Para testar as classes de objetos testar as classes de objetos, deve-se testar todas as operações, atributos e estados. Sistemas orientados à objetos devem ser integrados integrados em torno de clusters clusters de objetos. Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 57

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