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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTAINSTITUTO DE BIOCIÊNCIAS, LETRAS E CIÊNCIAS EXATAS DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS DE COMPUTAÇÃO E ESTATÍSTICA

Slide 1

Teste de Software

Engenharia de Software

2o. Semestre de 2006

Testes para a detecção de defeitos

Testar programas para expor defeitos latentes no software antes de ser entregue.

Tópicos

Testes para a detecção de defeitosTestes de integraçãoTestes orientados a objetos

O processo de 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 integraçãoTestes de grupos de componentes integrados para formar subsistemas ou sistemas completos.Uma equipe independente de teste fazem o teste de integração.Os testes são baseados em uma especificação do sistema.

Teste para detecção de defeitos

O objetivo de testes para a detecção de defeitos é revelar defeitos latentes 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.

Teste para detecção de defeitosA única maneira de mostrar que um programa está correto é o teste exaustivoteste exaustivo. Contudo, teste exaustivo é impraticávelimpraticável.Testes devem ser baseados em um subconjuntosubconjunto de possíveis casos de teste.Políticas devem ser utilizadas para escolher esse conjunto.

Ex: todas as declarações do programa devem ser testadas pelo menos uma vezTodas as funções de sistema acessados por meio de menus devem ser testadas, etc.

Dados de teste e Casos de teste

Dados de testeDados de teste entradas criadas para testar o sistema.Casos de testeCasos de teste Entradas para testar o sistema e saídas esperadas para essas entradas (quando o sistema opera de acordo com suas especificações) .

Processo de teste para a detecção de defeitos

Design testcases

Prepare testdata

Run programwith test data

Compare resultsto test cases

Testcases

Testdata

Testresults

TestreportsCasos

de teste

Casosde teste Dados

de teste

Dadosde teste Resultados

de teste

Resultadosde teste Relatórios

de teste

Relatóriosde teste

Projetar casosde teste

Projetar casosde teste Preparar dados

de teste

Preparar dadosde teste Executar programa

com dados de teste

Executar programacom dados de teste Comparar resultados

com os casos de teste

Comparar resultados com os casos de teste

Teste de caixa preta

Uma abordagem de teste 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.

Teste Caixa preta

IeEntrada de Dados de teste

Problema: selecionar entradas Ie

Entradas que provocamcomportamento anômalo

Saída dos resultados de teste

Oe

SISTEMASISTEMA

Saídas que revelam apresença de defeitos

Particionamento de equivalência(abordagem sistemática para seleção de dados de teste)

Dados de entrada e resultados de saída se dividem em diferentes classes, por ex: números positivos, números negativos, strings, etc.Cada uma dessas classes é uma partição de equivalência onde o programa se comporta de maneira equivalente para cada membro da classeCasos de teste devem ser escolhidos de cada partição.

(abordagem sistemática para seleção de dados de teste)

Particição de Equivalência

System

Outputs

Invalid inputs Valid inputsEntradas inválidas Entradas válidas

Sistema

Saídas


Particionamento de equivalência

Entradas e saídas do sistema são particionadasem “conjuntos de equivalência”

Se a entrada é um inteiro de 5 dígitos entre 10.000 e 99.999, partições de equivalência são números < 10.000, números entre 10.000 e 99. 999 e números > 99. 999

Escolher casos de teste nos limites das partições:

00000, 09.999, 10.000, 50.0000, 99.999, 100.000


Partições de equivalência

Between 10000 and 99999Less than 10000 More than 99999

999910000 50000

10000099999

Input values

Between 4 and 10Less than 4 More than 10

34 7

1110

Number of input values

O programa aceita entre 4 a 10 entradas, que são números inteiros de cinco dígitos, maiores do que 10.000 e menores que 99.999

Menos de 4 Entre 4 e 10 Mais de 10

Números de valores de entrada

Valores de entrada

Menos de 10 000 Entre 10 000 e 99 999 Mais e 99 999

Especificação de uma rotina de busca

procedure Busca (chave : ELEM ; T: ELEM_ARRAY;Achou : in out BOOLEAN; L: in out ELEM_INDEX) ;

Pré-condição-- a seqüência tem pelo menos um elementoT’FIRST <= T’LAST

Pós-condição-- O elemento é encontrado e é referenciado por L( Achou and T (L) = chave)

ou-- O elemento não está na seqüência( not achou andnot (existe i, T’FIRST <= i <= T’LAST, T (i) =chave ))

Rotina de busca - partições de entrada

Entradas que estão de acordo com a pré condição: 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.

Diretrizes de testes (no caso do exemplo usado)

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.

Rotina de busca - partições de equivalência

V etor E lem ento V alor ún ico E stá na seqüência

V a lor ún ico N ão está na seqüência

M ais que 1 va lo r P rim e iro e lem ento está na seqüênciaM ais que 1 va lo r Ú ltim o e lem ento está na seqüênc ia M ais que 1 va lo r E lem ento m éd io está na seqüênc ia

M ais que 1 va lo r N ão está na seqüência

Seqüência de entradas (T) Chave (key) Saídas (Found, L)17 17 Verdadeiro, 117 0 Falso, ??17, 29, 21, 23 17 Verdadeiro, 141, 18, 9, 31, 30, 16, 45 45 Verdadeiro, 7

17, 18, 21, 23, 29, 41, 38 23 Verdadeiro, 421, 23, 29, 33, 38 25 Falso, ??

Teste Estrutural

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.

Exemplo: exercitar todas as declarações do programa

Testes caixa branca

Componentcode

Testoutputs

Test data

DerivesTests

Componentcode

Testoutputs

Test data

DerivesTests

Dadosde teste

Dadosde teste

Código decomponente

Código decomponente Saídas

do teste

Saídasdo teste

Testa Deriva

Testes de Caminho

O objetivo dos testes de caminho é garantir que o conjunto de casos de teste é tal que cada caminho do programa é executado no mínimo uma vez. Para o teste de caminho, elabora-se um grafo de fluxo de programa, onde os nós, representam os pontos de decisão do programa, e os arcos representam o fluxo de controle.

Grafos de fluxo de programaModelo em esqueleto de todos os caminhos do programa.Consiste em nós que representam decisões e em ramos que mostram o fluxo de controle.É construído através do código fonte, onde substitui-se os comandos por nósnós e desvios pelos arcosarcos (ou ramos) do grafo.Declarações seqüenciais são ignoradas na construção do grafo de fluxo.

Grafos de fluxo de programa

Em um comando condicional, cada ramo é mostrado como um caminho separado, e laços são indicados por uma seta fazendo o loop de volta para o nó de condição do laço.Usado como base para calcular o número de caminhos independentes no programa.Caminho independente - caminho que atravessa pelo menos um novo ramo no grafo de fluxo.

Complexidade Ciclomática

O número de caminhos independentes no código é igual à complexidade ciclomáticacomplexidade ciclomática.Cálculo da Complexidade ciclomática:

CC = Número de ramos - Número de nós + 2.Complexidade ciclomática determina o número de casos de teste mínimo para testar adequadamente todos os caminhos independentes do programa.

Busca binária (Java)

class BinSearch { // Esse é um encapsulamento de uma função de busca // binária que considera um vetor de objetos ordenados e uma chave // e retorna um objeto com 2 atributos, chamados // index – o valor do índice de vetor // found – um booleano que indica se uma chave está ou não no vetor // A chave será –1 se o elemento não for encontrado public static void Bu ( 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

Grafo de fluxo para Busca Binária

1

2

3

4

65

7

while bottom <= top

if (elemArray [mid] == key

(if (elemArray [mid]< key8

9

bottom > top

Caminhos independentes

1, 2, 3, 8, 91, 2, 3, 4, 6, 7, 21, 2, 3, 4, 5, 7, 21, 2, 3, 4, 6, 7, 2, 8, 9Casos de teste devem ser projetados para executar todos esses caminhos.

Exercício: elaborar um conjunto de dados que execute os caminhos independentes acima.

Teste de Caminhos

Útil se usado com cuidado. Não implica que o programa foi adequadamente testado - embora todos os caminhos independentes são executados, todas as combinações possíveis de caminhos não são executadas.

Testes de integração

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 descobertos durante o processo.Integração incremental reduz esse problema.

Testes de integração incremental

T3

T2

T1

T4

T5

A

B

C

D

T2

T1

T3

T4

A

B

C

T1

T2

T3

A

B

Test sequence1

Test sequence2

Test sequence3

Seqüência de teste 1

Seqüência de teste 2 Seqüência

de teste 3

Abordagens para o teste de integração

Teste de integração top-downComeça 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-upEnvolve 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.

Testes de integração Top-down

Level 2Level 2Level 2Level 2

Level 1 Level 1Testingsequence

Level 2stubs

Level 3stubs

. . .Seqüência de testes

Stubs do nível 2

Stubs do nível 3

Testes de integração bottom-up

Level NLevel NLevel NLevel NLevel N

Level N–1 Level N–1Level N–1

Testingsequence

Testdrivers

Testdrivers

Seqüência de testes

Driversde teste

Driversde teste

Vantagens e desvantagens das abordagens de teste

Validação da arquiteturaOs testes top-down oferecem maior probabilidade de descobrir erros na arquitetura de sistema, em um estágio inicial do processo de desenvolvimento.

Demonstração do sistemaOs testes de integração top-down permite a demonstração de um sistema de trabalho limitado em uma fase inicial do desenvolvimento.

Implementação de testeTestes top-down é necessário a produção de stubs(programas que simulam níveis inferiores).Testes bottom-up necessitam de drives .

Observação de testeProblemas com ambas as abordagens. Código extra são necessários para poder observar os testes.

Testes de interface

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

Testes de InterfaceTestcases

BA

C

Casos de teste

Diretrizes para os testes de interface

Projete conjunto de testes em que o valor dos parâmetros para os componentes externos esteja nos limites extremos.Sempre teste parâmetros ponteiros com ponteiros nulos.Em sistemas de passagem de mensagem, projete testes que gerem muito mais mensagens que é provável ocorrer na prática (teste de estresse)estresse).Em um sistemas de memória compartilhada, varie a ordem na qual os componentes são ativados.

Testes de estresse

Testam desempenho e confiabilidade:Exercitam o sistema além de sua carga máxima de projeto, até que o sistema falhe. Testa o comportamento de falha do sistema. É importante que a falha não cause a corrupção de dados ou a perda inesperada de serviços do usuário.Particularmente relevantes para sistemas distribuídos com base em redes de processadores, que podem exibir uma degradação severa quando a rede se torna sobrecarregada.

Testes orientados a objetos

Os componentes a serem testados são classes de objetos que são instanciadas como objetos.Diferentes de teste funcional, pois:

Objetos individuais são, muitas vezes, maiores do que funções isoladas. Abordagens de teste de caixa-branca devem ser estendidas.Testadores podem não ter acesso ao código fonte do componente para análise, no caso de reuso de objetosNão existe um nível superior óbvio para integração e teste top-down.

4 Níveis de teste

Testar as operações associadas com os objetos.Testar classes de objetos individuais.Testar agrupamentos de objetos que cooperam entre si.Testar o sistema orientado a objeto completo.

Pontos chaveÉ mais importante testar as partes do sistema mais comumente utilizadas do que as partes que são exercitadas raramente.Partição de equivalênciaPartição 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 pretaTeste de caixa preta é baseado na especificação do sistema. Não precisa analisar o código fonte.Teste estruturalTeste estrutural baseia-se na análise do programa para determinar os caminhos a serem executados e a seleção de casos de teste.

Pontos chaveOs testes de integraçãotestes de integração se concentram no teste das interações entre os componentes.Os testes de interfacetestes de interface procuram descobrir defeitos nas interfaces ou nos módulos. Para testar as classes de objetostestar as classes de objetos, deve-se testar todas as operações, atributos e estados.Sistemas orientados à objetos devem ser integradosintegrados em torno de clustersclusters de objetos.

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