Lecture08 (Лекции в ПДФ), страница 3

при их создании не создается новая коллекция, апри их модификации модифицируется и содержимое исходного списка. Оставим покаформализацию этой функциональности за рамками рассмотрения. С учетом этого упрощенияописание структуры состояния списка может быть сделано так.public specification class ListSpecification<E>{protected E[] items;...}Теперь опишем метод add(int index, E element). В документации на этот метод сказаноследующее.Вставляет указанный объект в список на указанную позицию. Элементы, находившиеся в списке наэтой позиции или после нее, сдвигаются на одну позицию вперед.Параметры:index – номер позиции, на которую нужно вставить указанный объект.element – объект, который нужно вставить.Создаваемые исключения:UnsupportedOperationException – создается, если этот метод не поддерживается данной реализациейсписка.ClassCastException – создается, если класс указанного объекты препятствует его вставке в список.NullPointerException – создается, если указанный объект равен null и данная реализация списка неможет хранить null в качестве элемента.IllegalArgumentException – создается, если указанный объект не может быть вставлен в данный список.IndexOutOfBoundsException – создается, если указана некорректная позиция (index < 0 || index > size()).Поскольку обращаться к этому методу можно в произвольной ситуации, его предусловиедолжно быть всегда выполнено.Кроме того, для простоты предположим, что исключения первых четырех видов невозникают — т.е.

тестируемая реализация поддерживает операцию add, может иметьэлементы любого типа, подходящего с точки зрения типа второго параметра этого метода иможет иметь null в качестве элемента. Это уже не произвольная реализация интерфейса List.Ниже приведена спецификация метода add, использующая два вспомогательных метода:для сравнения объектов, каждый из которых может быть равен null, и для сравненияучастков массивов.public static boolean equalObjects(E o1, E o2){returno1 == null && o2 == null|| o1 != null && o1.equals(o2);}public static boolean equalArrays(E[] first, int firstStart, E[] second, int secondStart, int number){for(int i = 0; i < number; i++)if(!equalObjects(first[i+firstStart], second[i+secondStart]))return false;return true;}public specification void add(int i, E o)throws IndexOutOfBoundsException{post{E[] oldItems = (E[])(pre items.clone());if(i < 0 || i > oldItems.length)returnthrown != null&& thrown instanceof IndexOutOfBoundsException&& items.length == oldItems.length&& equalArrays(items, 0, oldItems, 0, items.length);elsereturnthrown== null&& items[i] == o&& items.length == oldItems.length + 1&& equalArrays(items, 0,oldItems, 0, i)&& equalArrays(items, i+1, oldItems, i, oldItems.length-i);}}В постусловии используется оператор пре-выражения pre, результатом применениякоторого к некоторому выражению является значение этого выражения непосредственноперед началом работы описываемой операции.

В данном примере он использован дляполучения предшествовавшего операции набора элементов списка.Определение и анализ требований к полноте тестированияПомимо требований к проверяемой системе, определяющих, что проверять, дляпостроения тестов необходимы требования к полноте тестирования, определяющие, в какихситуациях нужно выполнять проверки.В рамках этого вида деятельности нужно решить следующие задачи.1. Определение критериев полноты для данного проекта.Критерии полноты тестирования определяются, прежде всего, на основеструктуры требований. Кроме этого, учитываются наиболее важные риски,связанные с качеством тестируемой системы.

Если известны наиболее критичные,а также наиболее рискованные, ее функции и компоненты, типы наиболеевероятных ошибок, эти функции и компоненты должны проверяться болеетщательно, а ситуации, соответствующие наиболее рискованным действиям,должны входить в задаваемый критерий полноты отдельно.2. Формализация критериев полноты.Выбранные критерии полноты тестирования нужно представить в виде правилвыбора структурных элементов модели поведения, которые необходимозадействовать в тестах. Используется комбинация правил из некоторогообщеупотребительного набора — критерий полноты задается в терминахпокрытия различных способов поведения, указанных в спецификациях, покрытиякомбинаций условий, касающихся выбираемого поведения или используемыхданных.При использовании грамматик критерий покрытия может задаваться указаниемтого, что нужно покрыть все правила грамматики, все альтернативы, возможныекомбинации альтернатив в рамках одного или нескольких правил, если в одних ихних присутствуют нетерминалы, определяемые другими.

Дополнительноуказываются ограничения на число раскрытий неограниченных списков,используемых в правилах.В рассмотренном выше примере постусловие метода add списка задает два сильноотличающихся поведения, две ветви функциональности. При одном из них создаетсяисключение, а содержимое списка не изменяется, при другом исключения нет, адобавляемый элемент вставляется на указанное первым аргументом место.

Различие междуэтими поведениями отражается в различных выражениях, использованных для их описанияпри вычислении результата постусловия.Чтобы явно выделить различные поведения или ветви функциональности, используетсяоператор оператора branch. Чтобы сделать покрытие той или иной ветви болееуправляемым, условия их выполнения должны зависеть только от входных данных метода —состояния списка при его вызове и значений параметров.После добавления указания ветвей функциональности постусловие метода addприобретает следующий вид.post{E oldItems[] = (E[])items.clone();if(i < 0 || i > oldItems.length){branch ExceptionalCase;returnthrown != null&& thrown instanceof IndexOutOfBoundsException&& items.length == oldItems.length&& equalArrays(items, 0, oldItems, 0, items.length);}else{branch NormalCase;returnthrown== null&& items[i] == o&& items.length == oldItems.length + 1&& equalArrays(items, 0,oldItems, 0, i)&& equalArrays(items, i+1, oldItems, i, oldItems.length-i);}Поскольку при выборе пути до оператора branch могут использоваться только пре-состояние объекта и значения входных параметров, удобно считать, что положение этогооператора соответствует точке вызова тестируемой операции.

Все действия, выполняемые доодного из таких операторов считаются выполненными до вызова, и, соответственно, могутиспользовать только пре-состояние объекта и аргументы метода. Все действия, выполняемыепосле такого оператора, выполняются после вызова проверяемой операции, и,соответственно, могут использовать ее результат (обозначаемый в постусловии именемсамой операции) и пост-состояние объекта. Для обращения после оператора branch кзначениям в пре-состоянии должен использоваться оператор пре-выражения.Различныеповедениязадаютестественныйкритерийпокрытияветвейфункциональности — полнота тестирования по нему определяется процентомзадействованных ветвей функциональности от их общего числа.Другие ситуации, которые нужно задействовать в ходе тестирования, можно описать впостусловиях соответствующих операций при помощи операторов разметки ситуаций.Допустим, в нашем примере нужно особо проверить работу метода add для пустых списков.Включить эту ситуацию в заданный спецификациями критерий покрытия можно следующимобразом.post{if(items.length == 0) mark “Empty list”;E oldItems[] = (E[])items.clone();if(i < 0 || i > oldItems.length){branch ExceptionalCase;...}else{branch NormalCase;...}При этом возникает более мелкое разбиение всех ситуаций согласно критериюпомеченных путей — каждая последовательность из выполненных операторов оператораbranch и mark задает помеченный путь, полнота тестирования определяется процентомпокрытых помеченных путей от общего числа достижимых.Допустим, что помимо метода add мы также описали методы remove(int index) иindexOf(E element), отметив в remove в качестве различных поведений нормальное поведениеи поведение с созданием исключения, а в indexOf — поведение в ситуации, когда искомыйобъект находится в списке, и когда его там нет.

Кроме того, с помощью меток отметимотдельно случаи пустого списка и списка с единственным элементом. Соответствующиеспецификации даны ниже.public static boolean arrayContains(E[] a, int start, int number, E o){for(int i = 0; i < number; i++)if(equalObjects(a[i + start], o)) return true;return false;}public specification int indexOf(E o){post{if(items.length == 0) mark “Empty list”;else if(items.length == 1) mark “List with single element”;E oldItems[] = (E[])items.clone();if(arrayContains(items, 0, items.length, o)){branch ObjectInList;returnthrown == null&& objectsAreEqual(oldItems[indexOf], o)&& !arrayContains(oldItems, 0, indexOf, o)&& items.length == oldItems.length&& equalArrays(items, 0, oldItems, 0, items.length);}else{branch NoObjectInList;returnthrown == null&& indexOf == -1&& items.length == oldItems.length&& equalArrays(items, 0, oldItems, 0, items.length);}}}public specification E remove(int i)throws IndexOutOfBoundsException{post{if(items.length == 0) mark “Empty list”;else if(items.length == 1) mark “List with single element”;E oldItems[] = (E[])items.clone();if(i < 0 || i >= items.length){branch ExceptionalCase;returnthrown != null&& thrown instanceof IndexOutOfBoundsException&& items.length == oldItems.length&& equalArrays(items, 0, oldItems, 0, items.length);}else{branch NormalCase;returnthrown == null&& remove == oldItems[i]&& items.length == oldItems.length - 1&& equalArrays(items, 0, oldItems, 0, i)&& equalArrays(items, i, oldItems, i+1, items.length–i);}}}}Набор возможных помеченных путей в этой спецификации выглядит так.add()Empty listExceptionalCaseEmpty listNormalCaseExceptionalCaseNormalCaseindexOf()Empty listObjectInListEmpty listNoObjectInListList with single elementObjectInListList with single elementNoObjectInListObjectInListNoObjectInListremove()Empty listExceptionalCaseEmpty listNormalCaseList with single elementExceptionalCaseList with single elementNormalCaseExceptionalCaseNormalCaseСитуации, выделенные серым цветом в таблице, недостижимы — пустой список неможет содержать элементов и из пустого списка нельзя удалить элемент понеотрицательному индексу, меньшему длины списка.Вторая ситуации автоматически будет отброшена инструментом, поскольку онаописывается невозможной комбинацией равенств и неравенств между целыми числами:items.length == 0, !(i < 0), !(i >= items.length).Первая же ситуация описывается комбинацией условий, связь между которымиинструменту, вообще говоря, непонятна: items.length == 0, arrayContains(items, 0,items.length, o).

Поэтому, чтобы выбросить ее из обрабатываемого инструментоммножества ситуаций, надо написать в спецификации тавтологию, явно указывающую связьмежду входящими в эту комбинацию условиями. После этого постусловие метода indexOf()выглядит так.post{if(items.length == 0) mark “Empty list”;else if(items.length == 1) mark “List with single element”;E oldItems[] = (E[])items.clone();tautology items.length == 0 =>!arrayContains(items, 0, items.length, o);...}Для еще более детальной оценки полноты тестирования может использоваться критерийпокрытия коротких дизъюнктов, составленных из условий, встречающихся в условияхоператоров ветвления или участвующих в определении ветви оператора выбора до одного изоператоров branch.Литература.