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©Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 1
Teste de Software
Teste de defeitos
� Testar os programas para estabelecer a presença de
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estabelecer a presença de defeitos no sistema
Objetivos
� Entender as técnicas de teste que são engrenadas para descobrir falhas de programa
� Introduzir guias para teste de interface� Entender abordagens específicas para testes
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� Entender abordagens específicas para testes orientados a objetos
� Entender os princípios do suporte da ferramenta CASE para teste
Tópicos
� Testes de componentes e de integração� Testes de defeitos� Testes orientados a objetos
Área de trabalho de teste
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� Área de trabalho de teste
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.
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• 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.
Fases do teste
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Teste para detecção de defeitos
� 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
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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
Prioridades do teste
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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
� Dados de teste - entradas criadas para testar o sistema.
� Casos de teste - Entradas para testar o sistema e as saídas esperadas para essas entradas,
Dados de teste e Casos de teste
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e as saídas esperadas para essas entradas, quando o sistema opera de acordo com suas especificações.
Processo de teste para a detecçãode defeitos
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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.
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baseados na especificação do sistema.� O planejamento dos testes podem começar nos
primeiros estágios do processo de software.
Teste de caixa preta
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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
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� 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.
Particionamento de equivalência
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� Entradas e saídas do sistema são particionadas em “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
Particionamento de equivalência
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entre 10.000 e 99. 999 e números > 99. 999
� Escolher casos de teste nos limites das partições:• 00000, 09999, 10000, 99999, 10001
Particionamento de equivalência
Between 4 and 10Less than 4 More than 10
34 7
1110
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Between 10000 and 99999Less than 10000 More than 99999
999910000 50000
10000099999
Input values
Number of input values
Especificação de uma rotina debusca
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
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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 pré-condição: seqüência com no mínimo um elemento. Entradas onde a pré condição não vale.
Rotina de busca - partições de entrada
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� 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 (sequências)
� Teste o software com seqüências que possuem somente um único valor.
� Use diferentes seqüências, de diferentes tamanhos, em diferentes testes.
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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 deequivalência
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� Algumas vezes chamado testes de “caixa branca”.
� Derivação de casos de teste de acordo com a estrutura do programa. O conhecimento do
Teste estrutural
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estrutura do programa. O conhecimento do programa é usado para identificar casos de testes adicionais.
� O objetivo é exercitar todos os enunciados do programa.
Teste “caixa branca”.
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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
Busca binária - partições equivalentes
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� 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
Busca binária - partições equivalentes
Equivalence class boundaries
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Mid-point
Elements < Mid Elements > Mid
Busca binária – casos de teste
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Teste de caminho
� 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
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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
Gráficos de Fluxo do Programa
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condição do loop� Usado como base para computar a
complexidade ciclomática � Complexidade ciclomática = Número de ramos
– Número de nós +2
� 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 programaEste tipo de caso de teste deve ser usado com cuidado.
Complexidade ciclomática
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� 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
1
2
3
while bottom <= top
if (elemArray [mid] == key
bottom > top
Gráfico de fluxo para busca binária
4
65
7
(if (elemArray [mid]< key8
9
� 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
Caminhos independentes
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� 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 de integração
� Testes feitos em sistemas completos ou subsistemas, compostos de componentes integrados.
� Testes de integração devem ser desenvolvidos
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� 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.
Testes de integração incremental
T2
T1A
BT2
T1A
T1
A
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T3
T4
T5
C
D
T3
T4
B
C
T2
T3
B
Test sequence1
Test sequence2
Test sequence3
Abordagens para o teste de integração
� 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
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� 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.
Teste de integração top-down
Level 2Level 2Level 2Level 2
Level 1 Level 1Testing
sequence . . .
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Level 2stubs
Level 3stubs
Teste de integração bottom-up
Level NLevel NLevel NLevel NLevel NTesting
sequence
Testdrivers
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Level N–1 Level N–1Level N–1
Testdrivers
Abordagens de teste
� 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
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• 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.
Testes de interface
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suposições inválidas sobre interfaces.� Particularmente importante para o
desenvolvimento orientado a objeto, uma vez que os objetos são definidos por suas interfaces
Teste de interfaceTestcases
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BA
C
Tipos de interfaces
� Interfaces de parâmetros• Os dados transmitidos de um processo para outro
� Interfaces de memória compartilhada • Bloqueio de memória é compartilhado entre os processos
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� 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
Erros 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
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� 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
Guia de teste de Interface
� Projeta testes de forma que os parâmetros de um procedimento chamado estão nos extremos de suas faixas
� Sempre testar parâmetros indicadores com indicadores nulos
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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
Teste de estresse
� 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
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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
Teste orientado ao objeto
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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.
Níveis de teste
� Testar operações associadas com os objetos.� Testar classes de objetos.� Testar agrupamentos de objetos cooperativos.
Testar o sistema orientado a objeto completo.
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� Testar o sistema orientado a objeto completo.
Testes de classes de objetos
� 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
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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
Interface de objeto de uma estação meteorológica
� Cases de teste são necessários para todas as operações
� Use um modelo de estado para identificar transições de estado para teste
identifier
reportWeather ()calibrate (instruments)test ()
WeatherStation
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para teste� Exemplos de seqüências de
teste • Fechar → Esperar → Fechar
• Esperar → Calibrar → Testar → Transmitir →
Esperar
• Esperar → Coletar → Esperar → Resumir →
Transmitir → Esperar
test ()startup (instruments)shutdown (instruments)
Integração de objetos
� 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.
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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.
Abordagens para o teste de cluster
� 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
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� 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
Teste baseado em cenário
� 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
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� Considerar esse cenário no sistema da estação meteorológica onde um relatório é gerado
Coletar dados sobre o tempo:CommsController
request (report)
acknowledge ()report ()
:WeatherStation :WeatherData
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summarise ()
reply (report)
acknowledge ()
send (report)
Teste da estação meteorológica
� Seqüência de métodos executados• CommsController:requerer → WeatherStation:reportar →
WeatherData:resumir
� Entradas e saídas• Entrada de pedidos de relatório com reconhecimento
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• Entrada de pedidos de relatório com reconhecimentoassociado e uma saída final de um relatório
• Pode ser testado criando dados brutos, certificando-se quesão resumidos apropriadamente
• Usar os mesmos dados brutos para testar o objetoWeatherData
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
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� 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
Uma área de trabalho de teste
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Tete de adaptação de área de trabalho
� 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
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� Saídas de testes podem precisar ser preparadas manualmente para comparação
� Comparadores de arquivos de propósito especial podem ser desenvolvidos
Pontos chave
� 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
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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.
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.
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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.
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