Uma Ferramenta para Geração de Casos de Testes para Web Services

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1 Uma Ferramenta para Geração de Casos de Testes para Web Services Marli Silva Goulart, Rodrigo Prestes Machado Curso de Análise e Desenvolvimento de Sistemas Faculdade de Tecnologia Senac RS (FATEC/RS) Porto Alegre RS Brasil marligoulart@terra.com.br, rodrigo@prestesmachado.com.br Abstract. The goal of this paper is to describe the development of a tool for testing cases generation for web services. This tool uses a JavaScript library to build Rich Internet Applications, allowing features offered in desktop applications to be used in web applications. This simplifies the process of creating and generating testing cases and makes it accessible to everyone, without the need for technical knowledge and expertise on the implementation of SOA applications. Resumo. O objetivo deste artigo é descrever o desenvolvimento de uma ferramenta para geração de casos de testes para web services. Ferramenta esta que utiliza uma biblioteca JavaScript para construção de aplicações de internet rica e possibilita que recursos oferecidos em aplicações desktop sejam usados em aplicações web. Possibilitando, desta forma, que seja simplificado o processo de criação e geração de casos de testes e tornando este acessível a todos sem exigência de conhecimentos técnicos e conhecimentos específicos sobre a implementação de aplicações SOA. 1. Introdução Com o amadurecimento tecnológico das grandes empresas, a busca por soluções para problemas como a reutilização de códigos, o aumento de produtividade e maior agilidade no desenvolvimento dos sistemas levou à implementação de sistemas baseados na arquitetura SOA (Service Oriented Architecture). SOA é uma nova tecnologia que orienta a implementação de aplicações através de serviços. Permite às empresas aproveitarem suas aplicações existentes, dobrando desta forma o reuso de códigos dos sistemas. Oferece, também, a liberdade para integração entre sistemas legados, possibilitando que estes sejam desenvolvidos de forma mais rápida e eficiente, fazendo com isso que haja uma redução no tempo de desenvolvimento de novas aplicações de negócios, o que leva à diminuição dos custos (BALDO, 2006). A natureza dinâmica da arquitetura orientada a serviços lança novos desafios ao sistema de validação. Testes tradicionais são incapazes de lidar com certos aspectos da validação destes sistemas, essencialmente devido à impossibilidade de testar todas as configurações do sistema. Arquiteturas SOA, que são implementadas através de serviços, apresentam características únicas que aumentam muito a complexidade na realização dos testes (CANFORA, 2006). Outro aspecto importante a ser considerado na realização de testes de web services é que eles não possuem interface de usuário. Isso

2 significa que são difíceis de serem testados manualmente o que os torna candidatos ideais para testes automatizados. Uma conseqüência disto é que se faz necessário para os testadores possuírem conhecimento de programação para testá-los (DAVIDSON, 2003). Atualmente existem várias aplicações com o propósito de testar o funcionamento de web services. Dentre as aplicações comerciais existentes, destacamos a SOAtest, da Parasoft e a SoapUI, da Eviware, esta por sua vez de código aberto. Elas se propõem a autenticar se os web services fazem o que se supõe que deveriam fazer, isto é, verificar se são resistentes a falhas e se tem um comportamento eficiente. Porém para o uso destas, faz-se necessário bons conhecimentos de SOAP (Simple Object Access Protocol) e protocolos HTTP (Hypertext Transfer Protocol) (GREHAN, 2007b). A fim de facilitar este processo de criação de casos de testes, será implementada uma aplicação baseada em uma biblioteca RIA (Rich Internet Applications). Tal ferramenta utilizará em uma aplicação web, recursos oferecidos em aplicações desktop, tais como: arrastar e soltar, botões e abas. Desta forma, o ato de testar web services será simplificado e acessível a todos, não havendo necessidade de conhecimentos específicos sobre a plataforma na qual o web service foi desenvolvido e tão pouco quanto à implementação de aplicações SOA. Este trabalho está dividido da seguinte forma: na seção 2 são apresentados os principais conceitos como web services, SOA e RIA e também outros sistemas que realizam testes de web services. Na seção 3 é apresentada a proposta deste trabalho para geração de casos de testes para web services, e na seção 4 são apresentados os testes realizados na ferramenta. Finalmente, na seção 5 é apresentada a conclusão e propostas de trabalhos futuros. 2. Revisão Bibliográfica Nesta seção são abordados os conceitos necessários para a compreensão deste artigo. Além disso, são apresentados alguns sistemas existentes no mercado que se propõem a automatizar os testes de web services. 2.1 Web Services Um web service é qualquer serviço que está disponível na Internet, que faz uso de um sistema de troca de mensagens em formato XML (extensible Markup Language) e por sua vez, não está preso a nenhum sistema operacional ou linguagem de programação (CERAMI, 2002). O web service contém todos os detalhes necessários para interagir com o serviço, inclusive formatos de mensagem que detalham as operações, protocolos de transporte e localização. A interface oculta os detalhes de implementação do serviço, permitindo que seja usado independentemente do hardware ou plataforma de software na qual é desenvolvido (KREGER, 2001). 2.2 Service Oriented Architecture Atualmente SOA, segundo AALST (2006), é vista como uma das principais tecnologias para permitir flexibilidade e reduzir a complexidade no desenvolvimento de sistemas. Na arquitetura SOA um componente é denominado serviço. Serviços são independentes da aplicação e da plataforma computacional na qual estão sendo executados. A conexão

3 com os serviços pode existir sem que haja conhecimento de seus detalhes técnicos. A troca de mensagem entre os serviços se dá através do uso de protocolos padrões para comunicação. Os padrões utilizados em SOA não estão limitados aos atuais padrões e tecnologias. Vantagens do desenvolvimento orientado a serviços (KOCH, 2006): 1. Reutilização do software: serviços bem dimensionados poderão ser utilizados em novos aplicativos. 2. Aumento de produtividade: nos projetos de softwares em que há reutilização dos serviços o andamento do desenvolvimento é mais rápido e as equipes de desenvolvimento podem ser alocadas em novos projetos. 3. Maior agilidade: há mais facilidade para manutenção dos sistemas. 2.3 Rich Internet Applications RIA foi definida pela Macromedia como a combinação de funcionalidades de interface das aplicações desktop, com o alcance e baixo custo de desenvolvimento das aplicações web. Esta combinação resulta em uma aplicação que fornece, ao usuário, uma experiência mais intuitiva, rápida e eficaz. Os melhores recursos de aplicações do desktop incluem fornecer interfaces mais rápidas e práticas, incluindo validações e formatações em tempo real e comportamentos de objetos como arrastar e soltar. O melhor da web inclui utilização de download progressivo de dados e conteúdo, de acordo com a banda do usuário (DUHL, 2003). 2.4 Outros Sistemas Uma vez que a construção de aplicações baseadas em SOA é uma tendência da atualidade, surgiu a necessidade de testar estas aplicações. Para tanto criaram-se ferramentas comerciais e de código aberto, com o objetivo de automatizar estes testes e torná-los menos complicados. Segundo Grehan (2007a) um instrumento eficaz de teste SOAP, não pode confiar simplesmente em um mecanismo fácil de usar para construir requisições. Ele também deve permitir ao usuário organizar e arranjar requisições em seqüências realistas, fornecer um meio de alterar valores de entrada, e inteligentemente adaptar requisições para expor o web service a uma variedade de bons e maus cenários de uso. Em resumo, deve executar o web service com uma aproximação razoável da atividade real. Foram analisadas duas destas ferramentas: SoapUI, da Eviware e SOAtest, da Parasoft, as quais serão apresentadas na seções e respectivamente SoapUI SoapUI é uma aplicação open source desenvolvida em Java cuja principal função é realizar testes automatizados de web services. SoapUI facilita o processo de criação e depuração dos testes por meio de uma interface desktop padrão com recursos gráficos que a tornam visual e intuitiva (GREHAN, 2007b).

4 Dentre as suas principais características, pode-se destacar as seguintes: testes de web services, invocação de web services, testes funcionais, carga e stress e execução de diversos testes em paralelo (SOAPUI, 2008) SOAtest SOAtest é uma solução abrangente, colaborativa e possui um conjunto de instrumentos de análise projetada especificamente para teste e validação de arquiteturas orientadas a serviços. Possibilita a criação automática de casos de teste e execução de casos reais, permite também a transformação de conjuntos de testes funcionais em testes de carga. Seus principais benefícios são: interface para atividades de testes comuns, testes assíncronos e reutilização de testes funcionais para testes de carga (PARASOFT, 2008). 3. Solução Nesta seção será apresentada uma descrição geral do funcionamento do sistema e uma descrição da aplicação tema deste artigo. 3.1 Visão Geral O sistema consiste na criação de casos de testes, geração de arquivos XML com os casos e passos a serem testados e execução dos mesmos. Este processo inicia na interface do usuário, que solicita ao web service informações sobre os componentes de teste (1), o qual devolve à interface um arquivo XML com a descrição dos componentes a serem testados (2 e 3). Através destes, o usuário cria os casos de testes e gera o arquivo XML que será testado (4). Em seguida a interface invoca o método do web service para execução dos testes (5 e 6), este executa os testes e devolve à interface o log com resultado a ser exibido (7 e 8). 3.3 A ferramenta Figura 1. Os passos para o funcionamento do sistema. O objetivo do trabalho foi desenvolver uma aplicação que consiste em facilitar a geração de casos de testes, para um determinado web service. Através desta ferramenta diversos casos de testes poderão ser criados, simplesmente arrastando os componentes de uma coluna para outra e preenchendo os parâmetros correspondentes. Após a criação dos casos de testes, o usuário gera um arquivo XML e envia para o web service executar.

5 Foi desenvolvida uma aplicação leve, que não necessita de arquivos de instalação e tem a opção de ser acessada através de qualquer navegador disponível na internet, foi escrita utilizando a linguagem de programação JavaScript, com a auxílio da biblioteca Ext JS para utilização dos recursos de RIA. Ext JS é suportada por múltiplos navegadores na construção de aplicações para internet rica. Dentre suas características podemos citar: alto desempenho, widgets para customização da interface do usuário, é uma biblioteca bem projetada e extensível ao modelo componente e possui uma API intuitiva. Sua licença está disponível na forma comercial e código aberto (EXTJS, 2008). 3.4 Funcionalidade A interface representada na figura 2 é constituída de uma barra de botões, uma barra de abas e um painel com três colunas, respectivamente: componentes, passos e parâmetros. Figura 2. Tela inicial da ferramenta A interface ao ser carregada, lê um arquivo XML que possui a descrição dos componentes que poderão ser testados. Interpreta o conteúdo deste arquivo e gera, na tela da interface, uma lista com os componentes. Estes componentes são mostrados na coluna componentes. Os componentes escolhidos são arrastados para a coluna passos. Ao selecionar um componente, na coluna passos, é mostrado, na coluna parâmetros, os parâmetros correspondentes àquele componente que deverão ser preenchidos. Conforme ilustrado na figura 3.

6 Figura 3. Tela após a escolha de um componente a ser testado Pode-se criar um ou diversos casos de testes. Para se criar um novo caso de teste deve-se clicar no botão Novo Caso, então uma nova aba é criada com os componentes que podem ser testados. Uma vez criados todos os casos de teste, deve-se clicar no botão Gerar XML. Neste momento um arquivo XML, com a descrição dos casos de testes, é gerado e exibido em uma nova janela. 4. Testes Realizados Com o objetivo de avaliar as funcionalidades da ferramenta criada e a exatidão do código XML gerado, foram realizados testes utilizando-se um sistema validador. Para avaliar o nível de satisfação do usuário na interação com a ferramenta, alguns usuários a utilizaram e responderam a um questionário de avaliação. 4.1 Sistema Validador O sistema validador é composto por um componente chamado Hello World e o objetivo deste componente é receber uma string, imprimi-la na tela e retornar o valor de entrada. Foram criados dois cenários para execução desta validação utilizando este componente. Para estes testes, o XML de entrada foi gerado manualmente, uma vez que ainda não existe uma ferramenta para a geração destes Cenário 1 Objetiva testar o envio de uma string simples como parâmetro de entrada do passo e utilizar o resultado obtido no parâmetro de saída, como parâmetro de entrada no próximo passo. Este cenário possui um caso de teste com quatro passos. A figura 4 ilustra o XML gerado. 1. É enviada a string tecnologia, o resultado é salvo no arquivo arquivo01.txt, também é criada uma variável teste01.

7 2. É enviada a string contida na variável teste01 e o resultado é salvo na variável teste É enviada a string contida no arquivo arquivo01.txt. 4. É enviada a string contida na variável teste Cenário 2 Figura 4. XML gerado no cenário 1 Tem como objetivo testar o envio de strings compostas e strings com caracteres especiais ou acentuação e após armazenar o resultado obtido em variáveis. Este cenário possui dois casos de testes. O primeiro caso de testes possui três passos: 1. É enviada uma string composta por dois palavras Hello World, o resultado é salvo no arquivo arquivo01.txt e é criada uma variável variável É enviada a string contida na variável variável É enviada a string contida no arquivo arquivo01.txt. O segundo caso de testes possui dois passos. A figura 5 ilustra o XML gerado.

8 1. É enviada uma string com caracteres especiais e o resultado é salvo na variavel É enviada uma string com acentuação e o resultado é salvo na variavel A Validação Figura 5. XML gerado no cenário 2 A validação do XML gerado foi feita através do sistema validador. Este faz a leitura e execução do XML. Após sua execução é exibido o relatório com os casos testados, o total de casos testados e total destes que passou ou falhou no teste. O resultado da validação do cenário 1 é ilustrado na figura 6 e o resultado da validação do cenário 2, na figura 7.

9 Figura 6. Resultado da validação do XML gerado no cenário Nível de Satisfação Figura 7. Resultado da validação do XML gerado no cenário 2 A ferramenta foi testada por 10 usuários, todos com experiência em desenvolvimento de aplicativos web, alguns ainda com experiência em testes de sistemas. Os usuários receberam uma descrição do caso a ser testado, baseados nesta descrição utilizaram a ferramenta e após responderam um questionário com algumas perguntas relacionadas a esta experiência. Na tabela 1 é mostrado o resultado desta pesquisa de satisfação. Tabela 1. Resultado da pesquisa de satisfação

10 5. Conclusão e Trabalhos Futuros Com base nos testes realizados pode-se verificar que a ferramenta desenvolvida se presta ao propósito inicial de simplificar a criação e geração de casos de testes para web service. Acredita-se que esta ferramenta, integrada a um sistema de execução de testes, será de grande valia para empresas de desenvolvimento e teste de aplicações baseadas na arquitetura SOA, uma vez que se propõe a facilitar e tornar acessível, aos testadores com ou sem conhecimento técnico, o processo de testes de web services. Como trabalhos futuros pode-se sugerir um sistema para criação do XML de entrada para esta ferramenta e um sistema para a execução do XML gerado por esta ferramenta. 6. Referências AALST, W., Beisiegel, M., Hee, K., KÄonig, D., Stahl, C. A SOA-Based Architecture Framework Disponível em Acessado em mar, CANFORA, G., DI PENTA, Massimiliano. SOA: testing and self-cheking. Research Centre on Software Technology - University of Sannio Palazzo Disponível em Acessado em mai, 08. CERAMI, E. Web Services Essentials: Distributed Applications with XML-RPC, SOAP, UDDI & WSDL. O Reilly & Associates, BALDO, W. Os caminhos que levam a SOA. InformationWeekBrasil. São Paulo, n.168, p28-33, set Disponível em Acessado em abr, DUHL, J., The Business Impact of Rich Internet Applications. IDC White Paper Disponível em Acessado em mar, EXTJS - JavaScript Library. - Acessado em fev, GREHAN, R. Clean up your SOAP-based Web services: The Test Center inspects five worthy tools for keeping your services squeaky clean. InfoWorld. Nov, 2007a. Disponível em Acessado em mai, GREHAN, R. Three open source Web service testing tools get high marks: Capable soapui, TestMaker, and WebInject toolsets shine once you conquer their learning curves. InfoWorld. Mai, 2007b. Disponível em Acessado em abr, 2008.

11 KREGER, H. Web Services Conceptual Architecture (WSCA 1.0). IBM Software. Group Disponível em ibm.com/software/solutions/webservices/pdf/WSCA.pdf. Acessado em mar, KOCH, C. ABC da SOA. CIO Disponível em Acessado em mar, DAVIDSON, Neil. Web Services Testing Disponível em Acessado em mai, 08. PARASOFT SOATEST. Disponível em Acessado em mai, SOAPUI v Project Documentation. jan Disponível em Acessado em mai, 2008.