pruebas del software

Pruebas del Software

Maestrantes:

Gladys María Rodríguez

Domingo Florentino Muñoz

Margarita Cepeda Gómez

Bonao, julio 2012

Introducción a las pruebas del software

Pruebas: concepto y objetivos Objetivos de las pruebas

Encontrar defectos en el software Una prueba tiene éxito si descubre un defecto Una prueba fracasa si hay defectos pero no los

descubre Pruebas de Verificación

Ver si cumple las especificaciones de diseño Pruebas de Validación

Ver si cumple los requisitos del análisis


El proceso de pruebas del software tiene dos objetivos:

1. Demostrar al desarrollador y al cliente que el software satisface sus requerimientos. Para el software a medida, significa que debe haber al menos

una prueba para cada requerimiento del sistema y del usuario. Para software genérico, significa que debe haber pruebas para

todas las características del sistema que se incorporarán en la entrega del producto.

Este objetivo conduce a las pruebas de validación => se espera que el sistema funcione correctamente usando un conjunto determinado de casos de prueba que reflejan el uso esperado de aquél.



2. Descubrir defectos en el software: que su comportamiento es incorrecto, no deseable o no cumple su especificación. La prueba de defectos está relacionada con la

eliminación de todos los comportamientos no deseables. Ej: caídas del sistema, interacciones no permitidas con

otros sistemas, cálculos incorrectos y corrupción de datos.

Este objetivo conduce a la prueba de defectos, cuando los casos de prueba se diseñan para exponer los defectos.



Modelo del Proceso de Pruebas del Software


Pruebas de “caja blanca” Concepto y terminología

Pruebas en que se conoce el código a probar Caja blanca (clear box: caja clara o transparente) Se procura ejercitar cada elemento del código

Algunas clases de pruebas Pruebas de cubrimiento Pruebas de condiciones Pruebas de bucles


Pruebas de cubrimiento Ejecutar al menos una vez cada sentencia Se necesitan varios casos de prueba

Determinar posibles “caminos” independientes Cada condición debe cumplirse en un caso y en otro

no. En general, se necesitan tantos casos como condiciones, más uno (número ciclomático)

Puede ser imposible cubrir el 100% Código que nunca se ejecuta: condiciones imposibles Ejemplo: detección y notificación de errores internos

en un código sin errores


PRUEBAS-8

Pruebas de condiciones Cumplir o no cada parte de cada condición Se necesitan varios casos de prueba

Determinar expresiones simples en las condiciones Una por cada operando lógico o comparación Cada expresión simple debe cumplirse en un caso y

en otro no, siendo decisiva en el resultado Puede ser imposible cubrir el 100%

Expresiones simples no independientes


PRUEBAS-9

Pruebas de bucles Conseguir números de repeticiones especiales Bucles simples

Repetir cero, una y dos veces Repetir un número medio (típico) de veces Repetir el máximo-1, máximo y ¡máximo +1!

Bucles anidados Repetir un número medio (típico) los bucles internos,

el mínimo los externos, y variar las repeticiones del bucle intermedio ensayado.

Ensayarlo con cada nivel de anidamiento


Pruebas de “caja negra” Concepto y terminología

Pruebas en que se conoce sólo la interfaz Caja negra (black box: caja opaca) Se procura ejercitar cada elemento de la interfaz

Algunas clases de pruebas Cubrimiento invocar todas las funciones (100%) Clases de equivalencia de datos Pruebas de valores límite


Pruebas de valores límite Complemento a las particiones de equivalencia Varios casos de prueba por cada partición

Valores típicos, intermedios Valores primero y segundo del rango Valores penúltimo y último Valores vecinos fuera del rango (en otra partición)

Motivación Los programadores se equivocan con más frecuencia

al tratar los valores en la frontera (Ej: > en vez de )


Estrategias de prueba del software

Contenido Pruebas de unidades Pruebas de integración Pruebas de regresión Pruebas de validación


Pruebas sin estrategia Motivación

Las pruebas son incómodas La pruebas son aburridas “Estoy seguro de que lo he codificado bien”

Probar todo junto, al final - Big-Bang Falla por todas partes Muy difícil diagnosticar las causas de los fallos Muy costoso de arreglar Resultado productos finales defectuosos


Actividades de prueba de software Actividades de desarrollo

Análisis

Diseño

Codificación

Integración

Mantenimiento

P. unidadesDoc. Diseño

Cod. Módulos

P. integración

Cód. Completo

P. validación

Doc. Requisitos


Pruebas de Unidad Se concentra en el esfuerzo de verificación de la

unidad más pequeña del diseño del software: el componente o módulo del software.

Las pruebas de unidad se concentran en la lógica del procesamiento interno.

Este tipo de prueba se puede aplicar en paralelo a varios componentes.


Pruebas de unidades Se prueba cada módulo

Módulo en pruebas

Programa de prueba

Otros módulos

Otros módulos

Reales osimulados

(stubs)


Pruebas de Integración “Si todo funciona bien individualmente, ¿por qué dudan que

funcione cuando se une?

La prueba de integración es una técnica sistemática para construir la arquitectura del software, mientras, al mismo tiempo, se aplican las pruebas para descubrir errores asociados con la interfaz.

El objetivo es tomar componentes a los que se aplicó una prueba de unidad y construir una estructura de programa que determine el diseño.

A menudo se tiende a intentar una integración que no sea incremental (enfoque “big bang”), se combinan todos los componentes por anticipado, se prueba todo el programa como un todo.


La principal dificultad que surge en las pruebas de integración es localizar los errores.

Hay interacciones complejas entre los componentes del sistema, y cuando se descubre una salida anómala, es difícil identificar dónde ha ocurrido el error.

Para facilitar la localización de errores, debería utilizarse una aproximación incremental para la integración y pruebas del sistema.

Inicialmente, debería integrarse una configuración del sistema mínima y probar este sistema.

A continuación, deberían añadirse componentes a esta configuración mínima y probar después de añadir cada incremento.

Pruebas de integración


Pruebas de regresión Repetir las pruebas tras cada modificación

Repetir sólo pruebas de verificaciónPruebas de unidadesPruebas de integración

Conservar y actualizar los programas de prueba Usar herramientas de ejecución automática de las

pruebas


Cuando se integra un nuevo incremento, hay que volver a ejecutar las pruebas para incrementos previos, así como las nuevas pruebas requeridas para verificar la nueva funcionalidad del sistema.

Volver a ejecutar un conjunto existente de pruebas se denomina pruebas de regresión.

Si las pruebas de regresión nos muestran problemas, entonces hay que verificar si éstos son problemas en el incremento previo o si son debidos al incremento añadido de funcionalidad.

Pruebas de Regresión


Pruebas de Validación

Las pruebas de validación empiezan tras la culminación de la prueba de integración, cuando se han ejercitado los componentes individuales. Se ha terminado de ensamblar el software como paquete y se han descubierto y corregido los errores de interfaz.

La prueba se concentra en las acciones visibles para el usuario y en la salida del sistema que éste puede reconocer.

La validación se define de una forma simple en que se alcanza cuando el software funciona de tal manera que satisface las expectativas razonables del cliente (especificación de requisitos-criterios de validación.


Pruebas de validación Comprobar que se satisfacen los requisitos

Se usan la mismas técnicas, pero con otro objetivo No hay programas de prueba, sino sólo el código

final de la aplicación Se prueba el programa completo Uno o varios casos de prueba por cada requisito o

caso de uso especificado Se prueba también rendimiento, capacidad, etc. (y no

sólo resultados correctos) Pruebas alfa (desarrolladores) y beta (usuarios)


Pruebas del Sistema Al final del desarrollo el software se incorpora a otros

elementos del sistema (hardware, personas, información) y se realiza una serie de pruebas de integración del sistema y de validación.

Estas pruebas están más allá del alcance del proceso del software y no las realizan únicamente los ingenieros de software.

Sin embargo, los pasos dados durante el diseño y la prueba del software mejorarán en gran medida la probabilidad de tener éxito en la integración del software del sistema mayor.


Pruebas del Sistema

Prueba de seguridad La interrupción abarca un amplio rango de

actividades: hackers

La prueba de seguridad comprueba que los mecanismos de protección integrados en el sistema realmente lo protejan de irrupciones inapropiadas.

Durante la prueba de seguridad quién la aplica desempeña el papel del individuo que desea entrar en el sistema.


Pruebas del SistemaPrueba de resistencia Las pruebas de resistencia están diseñadas para confrontar los

programas con situaciones anormales.

La prueba de resistencia ejecuta un sistema de tal manera que requiera una frecuencia o un volumen anormal de recursos

La persona que aplica la prueba tratará de sobrecargar el programa.

Una variante de la prueba de resistencia es una técnica denominada prueba de sensibilidad.

Las pruebas de sensibilidad tratan de descubrir combinaciones de datos dentro de las clases de entrada válidas que causen inestabilidad o procesamiento inapropiado.


Pruebas del SistemaPrueba de desempeño La prueba de desempeño está diseñada para probar el

desempeño del software en tiempo de ejecución dentro del contexto de un sistema integrado.

La prueba de desempeño se aplica en todos los pasos del proceso de la prueba, incluso al nivel de la unidad, el desempeño de un módulo individual debe evaluarse mientras se realizan las pruebas.

Sin embargo no es sino hasta que se encuentren totalmente integrados todos los elementos del sistema que es posible asegurar el verdadero desempeño del sistema.


El diseño de casos de prueba es parte de las pruebas de componentes y sistemas.

Consiste en diseñar los casos de prueba (entradas y salidas esperadas) para probar el sistema.

El objetivo es crear un conjunto de casos de prueba que sean efectivos descubriendo defectos en los programas y muestren que el sistema satisface sus requerimientos.

Para diseñar un caso de prueba, se selecciona una característica del sistema o componente que se está probando.

Diseño de casos de prueba


Un principio general es que los requerimientos deben poder probarse.

Los requerimientos deberían ser escritos para que se pueda diseñar una prueba y un observador pueda comprobar que los mismos se satisfacen.

En las pruebas basadas en requerimientos el usuario considera cada requerimiento y deriva un conjunto de pruebas para cada uno de ellos.

Pruebas basadas en requerimientos


Las pruebas son una fase cara y laboriosa del proceso del software.

Estas herramientas ofrecen una serie de facilidades y pueden reducir mucho los costos de las pruebas.

Ya vimos las pruebas de regresión. Cada prueba individual se puede implementar

como un objeto y un ejecutador de pruebas ejecuta todas las pruebas.

Las pruebas deben escribirse para que indiquen si el sistema probado funciona como se esperaba.

Automatización de las Pruebas


Banco de Trabajo de Pruebas


1. Gestor de pruebas. Gestiona la ejecución de las pruebas del programa. Mantiene un registro de los datos de las pruebas, resultados

esperados y facilidades probadas del programa.

2. Generador de datos de prueba. Genera datos de prueba para el programa a probar. Se logra seleccionando datos de una base de datos o

utilizando patrones para generar datos aleatorios.

3. Oráculo. Predice resultados esperados de las pruebas. Pueden ser versiones previas del programa o sistemas de

prototipos.



Las pruebas back-to-back implican ejecutar el oráculo y el programa a probar, en paralelo.

Las diferencias entre sus salidas son resaltadas.

4. Comparador de ficheros. Compara los resultados de las pruebas del programa con los resultados de pruebas previas e informa de las diferencias entre ellos. Se utilizan en pruebas de regresión, donde se comparan

los resultados de ejecutar diferentes versiones.



5. Generador de informes. Proporciona informes y facilidades de generación para los resultados de las pruebas.

6. Analizador dinámico. Añade código a un programa para contar el número de veces que se ha ejecutado cada sentencia. Después de las pruebas, se genera un perfil de ejecución que

muestra cuántas veces se ha ejecutado cada sentencia del programa.

7. Simulador. Hay varios tipos de simuladores. Los simuladores de la máquina objetivo simulan la

máquina sobre la que se ejecuta el programa.



Resumen 1. Prueba de unidad: es la prueba de cada módulo, que normalmente

realiza el propio personal de desarrollo en su entorno 2. Prueba de integración: con el esquema del diseño del software, los

módulos probados se integran para comprobar sus interfaces en el trabajo conjunto

3. Prueba de validación: el software totalmente ensamblado se prueba como un todo para comprobar si cumple los requisitos funcionales y de rendimiento, facilidad de mantenimiento, recuperación de errores, etc.

4. Prueba del sistema: el sw. ya validado se integra con el resto del sistema (rendimiento, seguridad, recuperación y resistencia)

5. Prueba de aceptación: el usuario comprueba en su propio entorno de explotación si lo acepta como está o no


Relación entre productos de desarrollo y niveles de prueba

Requisitos de usuario

Especificación de requisitos

Diseño modular

Especificación lógica del módulo

Pruebas de sistema

Pruebas de integración

Pruebas de unidad

Pruebas de aceptación

Código


Pruebas de Caja Negra y Caja Blanca

Hay dos maneras de probar cualquier producto construido:

1. Si se conoce la función específica para la que se diseño el producto, se aplican pruebas, que demuestren que cada función es plenamente operacional, mientras se buscan los errores de cada función. (Prueba de Caja Negra)

2. Si se conoce el funcionamiento interno del producto, se aplican pruebas para asegurarse de que todas las “piezas encajan”, es decir, que las operaciones internas se realizan de acuerdo a las especificaciones, y que se han probado todos los componentes internos de manera adecuada. (Prueba de Caja Blanca)

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