bpel 単体テストのためのテストケース生成手法の提案と実現

Software Engineering Laboratory, Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University

BPEL 単体テストのためのテストケース生成手法の提案と実現

井上研究室博士前期課程２年

Choy Kho Yee

Design and Implementation ofTest Case Generation Tool for BPEL Unit Testing

2008/02/15

CS 専攻修士論文発表会 2

Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University

概要

• 背景– BPEL によるサービスの記述とそのテスト方法

• 提案手法– テスト対象の入出力データの型情報と依存関係

を利用して、一貫性をもつテストデータを生成– テストデータを用いてテストケースを構築

• 実験– 提案手法を実装したシステムを実際に運用して

もらい、評価実験を行った

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SOA と BPEL

• サービス指向アーキテクチャ（ SOA ）とは、ネットワーク上の「サービス」をメッセージ通信で呼び出すアーキテクチャ

– 一般的に XML メッセージを利用• ウェブサービスビジネスプロセス実行言語

(BPEL) とは、サービス合成のために設計された XML ベースの言語

– WSDL 、 XML Schema 、 XPath を利用– BPEL で書かれたプログラムは BPEL プロセ

スという

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BPEL プロセスの例

GeoInfo

CurrencyExchange

<query> <keyword>tropical island</keyword></query>

<response> <result>Hawaii</result> <result>Bali</result></response>

<query> <from>Japan</from> <to>Hawaii</to></query>

<query> <from>Japan</from> <to>Bali</to></query>

<request> <search>tropical island</search></request>

<response> <result>…</result> <result>…</result></response>

BPEL プロセス

オペレーション

XML データ通信

クライアント

パートナーサービス

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BPEL プロセスの単体テスト

GeoInfo

CurrencyExchange

<query> <keyword>tropical island</keyword></query>






BPEL プロセス

クライアント

パートナーサービス

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BPEL プロセス

BPEL プロセスの単体テスト

BPEL 単体テストフレームワーク

代理クライアント

GeoInfo

CurrencyExchange

代理パートナーサービス

BPELUnit• BPEL プロセスの単体テストフレームワーク• P. Mayer, D. Lübke, Towards a BPEL unit

testing framework. TAV-WEB’06, July 17, 2006.

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BPELUnit のテストケース作成

XML

XML

検証

検証

検証

検証

依存

依存関係を満たしたテストデータを一貫性を持つテストデータという

XML

XML

テストパス

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BPELUnit TestSuite Editor

送信データ入力検証式の指定

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研究の動機と目的

一貫性をもつテストデータを作成するのが困難

– サービスが送受信する XML データの構造が複雑– 既存ツールは、テストデータの作成を支援して

いない

一貫性をもつテストデータの作成を中心に、テストケース作成を支援するツールの提案および実装

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着目点

• BPEL はサービスの合成を目的に設計されたため、高度なデータ処理機能がない[1]

• BPEL では、データ処理に XPath を標準に採用している

従って、 BPEL の入出力データ間での関係は簡単な XPath 式で記述できると考えられる

[1] F.Leymann, D.Roller, S.Thatte, Goals of the BPEL4WS Specification.

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XPath 式

XML 文書から情報を抽出するための式• XML 文書を木として扱い、経路で要素を特定• 関数によって真偽値、ノード、ノードの集合を

返す


XPath 式結果/response/result[1]/text() “Hawaii”

count(/response/result) 2

/response/result 2 つの resultノード

XML 文書

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提案手法1. 開発者は、テスト対象のプロセスが呼び出すパート

ナーサービスのオペレーション集合を指定する2. 開発者は、これらのオペレーションの入出力間での依

存関係を XPath 式を用いて指定する3. システムは、データ間での依存関係に基づき必要な

データを生成する– 独立入力 – XML スキーマに従ってランダムに生成– 依存入力 – XPath 式に従って生成– 依存出力 – XPath 式に従って検証式を生成– 独立出力 – 開発者が明示的に指定した値で検証式を生成

4. システムは、生成されたテストデータを用いてテストケースを構築する

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データ依存の種類

GeoInfo

CurrencyExchange

<query> <keyword>tropical island</keyword></query> <response>

<result>Hawaii</result> <result>Bali</result></response>




代入

多重度


/request/search = /query/keyword

オペレーションの呼出回数= count(/response/result)

/response/result の数= count(/response/result)

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システム構成

• BPEL Data Dependency Editor– Eclipse のプラグインとして実装– 開発者にデータ依存を定義する GUI を提供

• BPEL Data Dependency Description– データ依存を記述した XML 文書

• Test Case Generator– テストデータとテストケースを生成

XML データの型情報

データ依存情報

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BPEL Data Dependency Editor

XML データ構造の表示

データ依存記述・追加

追加されたデータ依存一覧

テストケース関連オペレーション集合の一覧

Xpath 式挿入

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テストデータの生成

ID データ依存先 ID の集合

1 BPEL IN [ ]

2 BPEL OUT [4]

3 GeoInfo IN [1]

4 GeoInfo OUT [ ]

5 Currency IN [4]

6 Currency OUT [ ]

（ 1 回目呼出の）データ依存テーブル

データ依存テーブルを利用して生成できるデータから順に生成していく

データ 1 回目呼出用

2 回目呼出用

(1) BPEL IN

(2) BPEL OUT

(3) GeoInfo IN

(4) GeoInfo OUT

(5) Currency IN

(6) Currency OUT

データ格納用テーブル

XML データ

XML データ

XML データ

XML データ

XML データ

XML データ

XML データ

XML データ

XML データ

XML データ

XML データ

XML データ

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XML データ

XML データ

XML データ

XML データ

XML データ

XML データ

XML データ

XML データ

XML データ

XML データ

XML データ

XML データ

テストケースの生成

データ格納用テーブル

データ 1 回目呼出用

2 回目呼出用

(1) BPEL IN

(2) BPEL OUT

(3) GeoInfo IN

(4) GeoInfo OUT

(5) Currency IN

(6) Currency OUT検証

XML

XML

XML

生成されたテストデータを用いてテストケースを作成していく

2008/02/15



適用実験の概要• 対象： BPEL初心者の大学院生（ M1 ） 4名• 利用ツール

– BPELUnit TestSuite Editor （従来ツール）– BPEL Data Dependency Editor （提案ツール）

• 手順– 予め決められた順番で 2 つの BPEL プロセスのため

のテストケースを異なるツールで作成してもらう• 評価点

– テストケースの性質– 一般的な間違い

2008/02/15



実験結果：性質

検証式の数の比較では、提案手法で作成した方が多い　　⇒　 XML データ構造の表示が有効

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実験結果：間違いの種類BPELUnit TestSuite Editor BPEL Data Dependency Editor

XML namespace 関連• wsdl:p:element

• 必要な namespace の入れ忘れ• 不必要な namespace の記述

• 無し

XPath 関連• 途中要素の書き忘れ

e.g. /a/b/c → /a/c

• スペルミス

• 構文上の間違い

データ関連• サービス A がサービス B のデータ

を送信• スペルミス

• 必要なデータ依存の欠如

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まとめと今後の課題

• まとめ– BPEL プロセスの単体テストを支援するため

に、テストケースを生成する手法を提案及び実装した

– 評価実験では、送受信データの間違いが従来ツールより減少

• 今後の課題– 手法とユーザインターフェイスの改良– BPEL 開発者での評価実験

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