Testes de correção (de defeitos)

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1 Testes de correção (de defeitos) Revelam a presença de erros, mas NÃO a ausência Um teste bem sucedido é aquele que descobre o maior número de erros existentes. Deve ser utilizado em conjunto com técnicas de inspeção O teste deve identificar o erro A inspeção analítica (rastreamento ou depuração) deve localizar e corrigir o erro Fonte: Ian Sommerville, 2007

2 Fundamentos Seja P um programa, D o domínio (valores iniciais) e I a imagem (valores resultantes). Por simplicidade, vamos considerar P que se comporta com uma função D -> I. Seja R os valores resultantes desejáveis determinados durante a especificação. Seja d dados do domínio D, dizemos que P(d) refere-se aos possíveis resultados de P para d. Dizemos que um programa está correto se P(d) satisfaz R. P está correto se e somente se para todo dado d, P(d) satisfaz R. Dizemos que um programa não está correto se o programa não termina de executar, ou se termina mas P(d) não satisfaz R. A presença de um erro é demonstrada pela existência de dados d, tal que P(d) não satisfaz R. Muitas vezes é impossível verificar P(d) para todos os dados d do domínio D. Nestas situações é importante elaborar casos de testes. Um caso de teste é um elemento d de D. Um conjunto de casos de teste T é um subconjunto de D. Um conjunto de teste T é dito ideal se, sempre que P for incorreto, existe um d pertencente a T que faz P(d) não satisfazer a R.

3 O problema da geração de casos de testes Testes exaustivos são impraticáveis. Escolher bons casos de testes (dados de entrada e comportamento esperado) é fundamental para que um teste seja bem sucedido, isto é, detecte os erros existentes. Exemplo: Considere um programa (ou trecho de programa) que deve determinar o maior entre dois números inteiros: MAX(x,y) O conjunto de casos testes exaustivos é infinito. Um possível conjunto de casos de testes poderia ser: { (1,0)->1; (-2,-5)->-2; (9,3)->9; (34,25)->34; (0,-1)->0; (1,1)->1; (100,99)->100; (-11,-45)->-11; } Inspecione o código deste programa ao lado: Aplicando-se os casos de testes acima, conclui-se que o programa não tem erros. No entanto, bastariam apenas três casos de testes para concluir-se que o programa tem erros. Como determinar estes casos? read(x,y); If (x>y) then max:=x; else max:=x; print(max);

4 Geração de casos de testes Os casos de testes são derivados da especificação funcional (p. ex., casos de uso) Cada caso de teste deve definir Um conjunto de dados de entrada dados de teste O comportamento esperado do sistema Existem dois tipos de abordagens para determinar os casos de testes Testes caixa-preta baseado na especificação do sistema Testes caixa-branca (transparente) baseados na estrutura do programa Fonte: Ian Sommerville, 2007

5 Testes caixa-preta São chamados testes funcionais. O programa é uma caixa preta cujo comportamento é determinado estudando-se as suas entradas e saídas. Os casos de testes são derivados da especificação funcional. A escolha dos dados de entrada podem ser feitas com várias técnicas: Partição de domínio Grafos de causa-efeito

6 Partição de domínio (equivalência) Inicialmente determina-se entre entradas válidas (pertencentes ao domínio) e inválidas para verificar como o sistema comporta-se com as últimas. Para o domínio de dados de entradas válidas devem ser identificadas partições (classes) para os quais o sistema tenha comportamento semelhante.

7 Partição de domínio exemplo 1/2 Considere a seguinte especificação de um procedimento de busca: procedure Search (Key : ELEM ; T: ELEM_ARRAY; Found : in out BOOLEAN; L: in out ELEM_INDEX) ; Pré-condição -- o array tem pelo menos 1 elemento T FIRST <= T LAST Pós-condição -- o elemento é encontrado e é referenciado por L ( Found and T (L) = Key) or -- o elemento não está no array ( not Found and not (exists i, T FIRST >= i <= T LAST, T (i) = Key )) As partições podem ser determinadas da seguinte forma: Entradas que estão de acordo com o pré-requisito Entradas que NÃO estão de acordo com o pré-requisito Entradas nas quais o elemento chave é membro do array Entradas nas quais o elemento chave NÃO é membro do array

8 Partição de domínio exemplo 2/2 Casos de testes: Testar com seqüências que tenham apenas 1 valor e de diferentes tamanhos Force o teste para que os elementos do início, meio e fim da seqüência sejam acessados Teste com seqüência de tamanho zero.

9 Grafos causa-efeito Esta técnica oferece um representação concisa das condições lógicas e das ações correspondentes. A técnica segue 4 passos: Causas (condições de entrada) e efeitos (ações) são relacionados para um módulo e um identificador é atribuído a cada um. Um grafo de causa-efeito (descrito a seguir) é desenvolvido. O grafo é convertido numa tabela de decisão. As regras da tabela são convertidas em casos de teste.

10 Grafos causa-efeito exemplo 1/3 Programa de cobrança de chamadas telefônicas. Os valores de cada chamadas são contabilizados de acordo com a duração, local de destino da chamada e faixa de horário. Se o local de destino for o mesmo da origem (chamada local) e a faixa de horário for das 6:00 às 23:59 então valor do minuto é R$ 1,00. Se chamada local e a faixa for 0:00 às 5:59 o valor do minuto de cada chamada é R0,50. Se o local for um outro estado no país (chamada interurbana) e a faixa de horário for das 9:00 às 21:00 então o valor do minuto é calculado de acordo com o valor básico por estado. Se chamada interurbana e faixa de horário for das 21:00 às 9:00 o valor do minuto é fixo, sendo R$1,00. Se chamada internacional o valor não depende de faixa de horário e é calculado de acordo com o valor básico por país.

11 Grafos causa-efeito exemplo 2/3 ^ - e lógico v - ou lógico Para o programa cobrança temos então as causas tipo da chamada: local (CL), interurbana (DDD) e internacional (DDI) faixa de horário: 6-24, 0-6, 9-21, 21-9 estado ou país: AC,AM, AP,... (estados do Brasil), EUA, RU, JP,... Os efeitos esperados são os cálculos de cobrança conforme especificado F1= duração*r$1,00 F2= R$0,50 F3= duração*valor_localidad e

12 Grafos causa-efeito exemplo 3/3 Com base no grafo podemos derivar cinco casos de teste para verificar se para as entradas correspondentes (causas) o programa realiza os cálculos correspondentes (efeitos). Caso1: {tipo_da_chamada=cl, faixa_de_horário=6-24, valor_localidade=x} Caso2: {tipo_da_chamada=ddd, faixa_de_horário=21-9, valor_localidade=x} Caso3: {tipo_da_chamada=cl, faixa_de_horário=0-6, valor_localidade=x} Caso4: {tipo_da_chamada=ddd, faixa_de_horário=9-21, valor_localidade=x} Caso5: {tipo_da_chamada=ddi, faixa_de_horário=y, valor_localidade=x}

13 Teste caixa-branca (estrutural) Analisa a estrutura do programa para determinar os casos de teste Exemplo: teste do caminho básico Visa determinar um conjunto de casos de teste que garanta que todos os caminhos (fluxos) através do programa sejam percorridos. Utiliza-se um grafo de fluxo de programa onde cada nó representa uma decisão e cada arco um caminho possível. O grafo é usado como base para determinar a complexidade ciclomática do programa Complexidade ciclomática = número_de_arcos número_de_nós + 2

14 class BinSearch { Testes de caminho exemplo // This is an encapsulation of a binary search function that takes an array of // ordered objects and a key and returns an object with 2 attributes namely // index - the value of the array index // found - a boolean indicating whether or not the key is in the array // Complexidade An object is returned ciclomática because = 11 it is 9 not + 2 possible = 4 in Java to pass basic types by // reference to a function and so return two values // the key is -1 if the element is not found public static void search ( int key, int [] elemarray, Result r ) { int bottom = 0 ; int top = elemarray.length - 1 ; int mid ; r.found = false ; r.index = -1 ; while ( bottom <= top ) { mid = (top + bottom) / 2 ; if (elemarray [mid] == key) { r.index = mid ; r.found = true ; return ; } // if part else { if (elemarray [mid] < key) bottom = mid + 1 ; else top = mid - 1 ; } } //while loop } // search } //BinSearch Caminhos independentes: 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 Devem ser derivados casos de teste que forcem a execução dos 4 caminhos

15 Partições de domínio - exemplo