Калайда В.Т., Романенко В.В. Технология разработки программного обеспечения (2007) (1095890), страница 19

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 19)

Таковой является стратегия, излагаемая в этом разделе.Можно разработать довольно полный тест, используя определенную методологию проектирования, основанную на принципе черного ящика, а затем дополнить его проверкой логики программы (т.е. с привлечением методов белого ящика).Методологии, обсуждаемые в настоящем разделе, представлены ниже:Черный ящикБелый ящик121Эквивалентное разбиениеАнализ граничных значенийПрименение функциональныхдиаграммПредположение об ошибкеПокрытие операторовПокрытие решенийПокрытие условийПокрытие решений/условийКомбинаторное покрытиеусловийХотя перечисленные методы будут рассматриваться здесьпо отдельности, при проектировании эффективного теста программы рекомендуется использовать если не все эти, то, покрайней мере, большинство из них, так как каждый из них имеет определенные достоинства и недостатки (например, возможность обнаруживать и пропускать различные типы ошибок).Правда, эти методы весьма трудоемки, поэтому некоторые специалисты, ознакомившись с ними, могут не согласиться с данной рекомендацией.

Однако следует представлять себе, что тестирование программы — чрезвычайно сложная задача. Для иллюстрации этого приведем известное изречение: «Если вы думаете, что разработка и кодирование программы — вещь трудная, то вы еще ничего не видели».Рекомендуемая процедура заключается в том, чтобы разрабатывать тесты, используя методы черного ящика, а затем какнеобходимое условие — дополнительные тесты, используя методы белого ящика. Методы белого ящика, получившие болееширокое распространение, обсуждаются первыми.6.4.1 Тестирование путем покрытия логикипрограммыТестирование по принципу белого ящика характеризуетсястепенью, в какой тесты выполняют или покрывают логику (исходный текст) программы. Как показано в п.

6.2, исчерпывающее тестирование по принципу белого ящика предполагает выполнение каждого пути в программе; но поскольку в программе сциклами выполнение каждого пути обычно нереализуемо, то тестирование всех путей не рассматривается как перспективное.6.4.1.1 Покрытие операторовЕсли отказаться полностью от тестирования всех путей,то можно показать, что критерием покрытия является выполнение каждого оператора программы, по крайней мере, один раз.К сожалению, это слабый критерий, так как выполнение каждо-122го оператора, по крайней мере, один раз есть необходимое, нонедостаточное условие для приемлемого тестирования по принципу белого ящика (рис.

6.5).aA>1AND B = 0cYesNoX = X/AbA = 2 ORX>1deYesNoX=X+1Рис. 6.5 — Алгоритм тестируемой программыПредположим, что на рис. 6.5 представлена небольшаяпрограмма, которая должна быть протестирована. Эквивалентная программа, написанная на языке PL/1, имеет вид:М: PROCEDURE (A,В,Х);IF ((А>1) & (В=0)) THEN DO;Х=Х/А;END;IF ((A=2) | (Х>1)) THEN DO;Х=Х+1;END;END;123Можно выполнить каждый оператор, записав один-единственный тест, который реализовал бы путь асе.

Иными словами, если бы в точке a были установлены значения A = 2, B = 0 иX = 3, каждый оператор выполнялся бы один раз (в действительности X может принимать любое значение).К сожалению, этот критерий хуже, чем он кажется на первый взгляд. Например, пусть первое решение записано как или,а не как и. При тестировании по данному критерию эта ошибкане будет обнаружена. Пусть второе решение записано в программе как X > 0; эта ошибка также не будет обнаружена.

Кроме того, существует путь, в котором Х не изменяется (путьabd). Если здесь ошибка, то и она не будет обнаружена. Такимобразом, критерий покрытия операторов является настолькослабым, что его обычно не используют.6.4.1.2 Покрытие решенийБолее сильный критерий покрытия логики программы известен как покрытие решений, или покрытие переходов.Согласно данному критерию должно быть записано достаточное число тестов, такое, что каждое решение на этих тестах примет значение истина и ложь, по крайней мере, одинраз. Иными словами, каждое направление перехода должнобыть реализовано, по крайней мере, один раз. Примерами операторов перехода, или решений, являются операторы DO (илиPERFORM UNTIL в Коболе, REPEAT UNTIL, WHILE в Паскале, WHILE и DO WHILE в Си), IF, многовыходные операторыGO TO.Можно показать, что покрытие решений обычно удовлетворяет критерию покрытия операторов.

Поскольку каждыйоператор лежит на некотором пути, исходящем либо из оператора перехода, либо из точки входа программы, при выполнении каждого направления перехода каждый оператор долженбыть выполнен. Однако существует, по крайней мере, два исключения. Первое — патологическая ситуация, когда программа не имеет решений. Второе встречается в программах илиподпрограммах с несколькими точками входа; данный операторможет быть выполнен только в том случае, если выполнение124программы начинается с соответствующей точки входа. Так какпокрытие операторов считается необходимым условием, покрытие решений, которое представляется более сильным критерием, должно включать покрытие операторов.

Следовательно, покрытие решений требует, чтобы каждое решение имело результатом значение истина или ложь и при этом каждый оператор выполнялся бы, по крайней мере, один раз. Альтернативный и более легкий способ выражения этого требования состоитв том, чтобы каждое решение имело результатом значение истина или ложь и что каждой точке входа должно быть переданоуправление при вызове программы, по крайней мере, один раз.Изложенное выше предполагает только двузначные решения или переходы и должно быть модифицировано для программ, содержащих многозначные решения.

Примерами такихпрограмм являются: программы на PL/1, включающие операторы SELECT(CASE) или операторы GO TO, использующие меткупеременную; программы на Фортране с вычисляемыми операторамиGO TO или операторами GO TO по предписанию; программы на Бейсике с вычисляемыми операторамиON — GOTO, ON — GOSUB; программы на Коболе, содержащие операторы GO TOвместе с ALTER или операторы GO ТО — DEPENDING — ON; программы на Паскале, использующие операторыCASE; программы на языке Си, использующие операторыSWITCH — CASE; любые программы с арифметическими операторами IF.Критерием для них является выполнение каждого возможного результата всех решений, по крайней мере, один раз ипередача управления при вызове программы или подпрограммыкаждой точке входа, по крайней мере, один раз.В программе, представленной на рис. 6.5, покрытие решений может быть выполнено двумя тестами, покрывающимилибо пути асе и abd, либо пути acd и аbе. Если мы выбираем125последнее альтернативное покрытие, то входами двух тестовявляются A = 3, B = 0, X = 3 и A = 2, B = 1, X = 1.Покрытие решений — более сильный критерий, чем покрытие операторов, но и он имеет свои недостатки.

Например,путь, где Х не изменяется (если выбрано первое альтернативноепокрытие), будет проверен с вероятностью 50 %. Если во втором решении существует ошибка (например, Х<1 вместо Х>1),то ошибка не будет обнаружена двумя тестами предыдущегопримера.6.4.1.3 Покрытие условийЛучшим критерием по сравнению с предыдущим являетсяпокрытие условий. В этом случае записывают число тестов, достаточное для того, чтобы все возможные результаты каждогоусловия в решении выполнялись, по крайней мере, один раз.Поскольку, как и при покрытии решений, это покрытие не всегда приводит к выполнению каждого оператора, к критериютребуется дополнение, которое заключается в том, что каждойточке входа в программу или подпрограмму, а также ON-единицам должно быть передано управление при вызове, по крайнеймере, один раз.

Например, оператор цикла в языке ФортранDO К=0 ТО 50 WHILE (J+K<QUEST);или его аналог на языке Сиfor(K=0; K<=50 && J+K<QUEST; K++)содержит два условия: К меньше или равно 50 и J+K меньше,чем QUEST. Следовательно, здесь требуются тесты для ситуаций K50, K>50 (т.е. выполнение последней итерации цикла),J+K<QUEST и J+KQUEST.Программа (рис. 6.5) имеет четыре условия: А > 1, В = 0,А = 2 и X > 1. Следовательно, требуется достаточное число тестов, такое, чтобы реализовать ситуации, где A > 1, A  1, B =0 и B  0 в точке a и A = 2, A  2 и X > 1 в точке b.

Тесты,удовлетворяющие критерию покрытия условий, и соответствующие им пути:1. A = 2, В = 0, Х = 4 – ace.2. А = 1, B = 1, Х = 1 – abd.126Заметим, что хотя аналогичное число тестов для этогопримера уже было создано, покрытие условий обычно лучшепокрытия решений, поскольку оно может (но не всегда) вызвать выполнение решений в условиях, не реализуемых приперекрытии решений. Например, рассмотренные выше операторы представляют собой двузначный переход (либо выполняетсятело цикла, либо выход из цикла). Если использовать тестирование решений, то достаточно выполнить цикл при изменении Kот 0 до 51 без проверки случая, когда второе условие ложно.Однако при критерии покрытия условий необходим тест, который реализовал бы результат «ложь» условия J+K<QUEST.Хотя применение критерия покрытия условий на первыйвзгляд удовлетворяет критерию покрытия решений, это не всегда так. Если тестируется решение IF (A&B), то при критериипокрытия условий требовались бы два теста — A есть истина,B есть ложь и A есть ложь, B есть истина.

Но в этом случае невыполнялось бы THEN-предложение оператора IF. Тесты критерия покрытия условий для ранее рассмотренного примера покрывают результаты всех решений, но это только случайноесовпадение. Например, два альтернативных теста1. A = 1, В = 0, Х = 32. А = 2, В = 1, Х = 1покрывают результаты всех условий, но только два из четырехрезультатов решений (они оба покрывают путь abe и, следовательно, не выполняют результат истина первого решения и результат ложь второго решения).6.4.1.4 Покрытие решений/условийОчевидным следствием из этой дилеммы является критерий, названный покрытием решений/условий. Он требует такогодостаточного набора тестов, чтобы все возможные результатыкаждого условия в решении выполнялись, по крайней мере,один раз, все результаты каждого решения выполнялись, покрайней мере, один раз и каждой точке входа передавалосьуправление, по крайней мере, один раз.Недостатком критерия покрытия решений/условий является невозможность его применения для выполнения всех результатов всех условий; часто подобное выполнение имеет ме-127сто вследствие того, что определенные условия скрыты другими условиями.

В качестве примера рассмотрим приведенную нарис. 6.6 схему передач управления в машинном коде программы на рис. 6.5. Многоусловные решения исходной программыздесь разбиты на отдельные решения и переходы, посколькубольшинство машин не имеет команд, реализующих решения смногими исходами. Наиболее полное покрытие тестами в этомслучае осуществляется таким образом, чтобы выполнялись всевозможные результаты каждого простого решения.Два предыдущих теста критерия покрытия решений невыполняют этого. Они недостаточны для выполнения результата «ложь» решения Н и результата «истина» решения К. Набортестов для критерия покрытия условий такой программы такжеявляется неполным — два теста (которые случайно удовлетворяют также и критерию покрытия решений/условий) не вызывают выполнения результата «ложь» решения I и результата «истина» решения К.Причина этого заключается в том, что, как показано нарис.

6.6, результаты условий в выражениях и и или могут скрывать и блокировать действие других условий. Например, еслиусловие и есть ложь, то никакое из последующих условий в выражении не будет выполнено. Аналогично, если условие илиесть истина, то никакое из последующих условий не будет выполнено. Следовательно, критерии покрытия условий и покрытия решений/условий недостаточно чувствительны к ошибкам влогических выражениях.128HIA>1B=0YesNoYesNoX = X/AJA=2YesNoKX>1YesNoX=X+1Рис.

Характеристики

Список файлов книги