В.В. Кулямин - Тестирование на основе моделей, страница 5

Их размер варьируется от 20% ресурсов всего проектапри создании достаточно простых систем до 80% при разработке критически важных исложных систем реального времени с жесткими требованиями к их надежности икачеству в целом.•Еще более долговременная цель тестирования — обеспечение стабильного развитиясистемы, предоставление средств для отслеживания изменений в ней и предсказаниявозможных проблем системы после внесения в нее тех или иных изменений.Хорошие наборы тестов на практике становятся не только средством оценки качестватестируемой системы и сертификации ее пригодности для определенных задач, но иинструментом отслеживания важных изменений при развитии системы и измерения ееобщей стабильности и надежности.

Для этого, однако, необходимо поддерживать набортестов в работоспособном состоянии, соответствующем текущим требованиям ксистеме. При наличии нескольких поддерживаемых версий системы необходимо иметьлибо соответствующие версии тестового набора, либо средства его настройки,позволяющие тестировать функциональность, специфичную для каждой из версий. Длясложных систем это возможно только при использовании специфических методовконфигурационного управления, которые поддерживаются далеко не всякиминструментом.Чтобы достигать этих целей управляемым и предсказуемым образом, необходимо уметьрешать ряд вспомогательных задач. Эти задачи специфичны для тестирования как особоговида деятельности и всегда должны решаться при его проведении, тем или иным способом.Однако прежде, чем формулировать их необходимо понимать точный смысл ряда терминов,повсеместно используемых при разработке тестов и тестировании.Задачи тестированияКак уже говорилось, тестирование всегда проводится в некотором конечном наборезаранее определенных ситуаций.

Такие ситуации называются тестовыми ситуациями иобычно включают несколько элементов.•Набор внешних воздействий, которые оказываются на систему в такой ситуации. Этивоздействия называют тестовыми воздействиями. Примерами тестовых воздействиймогут служить вызов интерфейсной функции системы или метода одного из ее объектов,нажатие на кнопку графического интерфейса пользователя, выполнение команды вкомандной строке.

Обычно воздействия связаны с определенными данными, которыеони передают в систему — это, например, аргументы вызванной функции, метода иливыполненной команды, содержимое полей редактирования формы, где нажимаетсякнопка. Эти данные называют тестовыми данными.•Внутреннее состояние системы в этой ситуации. Чаще всего внутреннее состояниесложных программных систем не наблюдаемо полностью извне и не может бытьнепосредственным образом установлено в определенное значение. Однако для•обеспечения полноты проводимых во время тестирования проверок, нужно как-тоуправлять внутренним состоянием, чтобы иметь возможность проверить поведениесистемы в разных состояниях. Можно заметить, что такая система оказывается в разныхсостояниях при выполнении разных последовательностей действий.

Поэтому дляуправления внутренним состоянием во время тестирования используют различныепоследовательноститестовыхвоздействий,называемыетестовымипоследовательностями.Например, при тестировании класса, реализующего очередь каких-либо объектов,необходимо проверить корректность операций добавления и удаления объекта не одинраз, а в рамках разных последовательностей, в которых эти операции выполняются приразных заполнениях очереди.В еще более сложных случаях, например, при тестировании распределенных систем,состоящих из нескольких работающих параллельно компонентов, для созданияразличных внутренних состояний недостаточно последовательностей воздействий.

Здесьприменяются более сложные комбинации воздействий, состоящие, например, изнескольких последовательностей, подаваемых на отдельные входы системы.В понятие тестовой ситуации входят и внешние условия, воспринимаемые системойсамостоятельно, без оказания на нее специальных воздействий, и влияющие на ееработу.Например, в автоматическую систему кондиционирования здания могут входитьдатчики температуры и влажности в помещениях самого здания и на улице. При еетестировании не достаточно просто проверить, что команды с пультов управлениявыполняются ею правильно, но и удостовериться, что это так при различных значенияхтемпературы и влажности, при которых реакции системы на команды должна будетизменяться.Адекватное моделирование различных внешних условий часто очень сложно.

Ведь приэтом нужно не только создавать определенные условия, но иногда и моделироватьразличные сценарии их изменения, которые, однако, должны быть реалистичны.Само по себе создание некоторых условий затруднительно, например, в требованиях ксистеме могут быть определены специфические ограничения на ее работу при оченьнизких температурах или высоком уровне радиации. А при необходимости проверкиреакции системы на изменения внешних условий нужно, кроме этого, еще и учитыватьограничения на возможные изменения. Например, при тестировании системыуправления движением автомобиля можно смоделировать его движение по горячемупеску или по обледеневшему асфальту, но вряд ли стоит проверять работоспособностьэтой системы на дороге, где горячий песок и обледеневший асфальт постоянно сменяютдруг друга.В ряде случаев кроме тестовой системы, осуществляющей тестирование, никакие другиефакторы не могут воздействовать на тестируемую систему.

Во многих других ситуацияхможно смоделировать внешние условия специальными воздействиями, например,отделить от системы датчики температуры и вместо них подавать на соответствующиевходы сигналы, соответствующие модельным значениям температуры. Еще в рядесистем все значимые внешние факторы представляются в виде конфигурационныхпараметров, значения которых определяются в конфигурационных файлах и базахданных при развертывании системы. Во всех этих случаях все значимые внешниеусловия либо могут быть сымитированы программно, либо могут управлятьсядостаточно простым образом, и тестирование может быть выполнено толькопрограммными тестами.Если же часть значимых условий не может управляться через программный интерфейсили информацию, заносимую в файлы и базы данных системы, необходимо специальноеоборудование и существенные затраты ресурсов для их моделирования притестировании.Ситуации, в которых будет проверяться поведение тестируемой системы, и самивыполняемые проверки обычно формализуют и представляют в таком виде, чтобы их могвыполнить любой человек, желательно даже незнакомый с предметной областью и задачамисистемы, или, еще лучше, компьютер.Программа или четко описанная процедура, при выполнении которой создается одна илинесколько тестовых ситуаций и проверяется правильность поведения системы в этихситуациях, называется тестом.

Тестирование обычно организуется как выполнениенекоторого набора тестов, который так и называется — тестовый набор.Тестовые наборы чаще всего создаются заранее, до проведения тестирования, приразработке тестов. Иногда, однако, используются техники генерации тестов уже в процессесамого тестирования, когда никакого заранее подготовленного набора тестов нет. Такаягенерация, тем не менее, всегда основана на каких-то правилах, использующихопределенные данные об устройстве тестируемой системы и требованиях к ней. В этихслучаях разработкой тестов естественно считать разработку этих правил.Чтобы уметь целенаправленно и предсказуемым образом создавать полноценные наборытестов, необходимо уметь решать следующие задачи.•Проверка выполнения требований.•Определение критериев полноты тестирования.•Построение полного набора тестовых ситуаций.•Создание отчетов с информацией о результатах тестирования.•Организация тестового набора для обеспечения удобства его модификации, выполненияи анализа получаемых результатов.Обсуждению нескольких из этих задач посвящены следующие разделы данной лекции.Критерии полноты тестирования подробно рассматриваются в следующей лекции, аразличные техники построения полных наборов тестов являются основным содержаниемвсех дальнейших лекций.Проверка выполнения требованийНа практике решение этой задачи очень часто затрудняется отсутствием документов спонятным, однозначным, непротиворечивым и полным описанием требований.

Чаще всегопри разработке тестов приходится заодно уточнять требования к тестируемой системе идорабатывать представляющие их документы, делая их более ясными и полными, а такжеустраняя имеющиеся противоречия.Для построения систематичных и корректных тестов нужно адекватное пониманиетребований, то есть понимание того, что именно они означают, что из этого может бытьпроверено и, наконец, что именно должно быть проверено в каждой конкретной тестовойситуации.Рассмотрим, например, функцию abs(x), вычисляющую абсолютную величину числа.Вроде бы ясно, что при этом вычисляется — должен возвращаться x, если он неотрицателен,или –x иначе.