Калайда В.Т., Романенко В.В. Технология разработки программного обеспечения (2007) (1095890), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Последующие записи содержат в колонках 10—59 сведения о правильных ответах на вопросы с номерами 51—100, 101—150 и т.д.Третье множество записей описывает ответы каждого студента;любая запись этого набора имеет число «3» в восьмидесятой колонке. Для каждого студента первая запись в колонках1—9 содержит его имя или номер (любые символы); в колонках10—59 помещены сведения о результатах ответов студентов навопросы с номерами 1—50. Если в тесте предусмотрено болеечем 50 вопросов, то последующие записи для студента описывают ответы 51—100, 101—150 и т.д.
в колонках 10—59. Максимальное число студентов — 200. Форматы входных записейпоказаны на рис. 6.8.Название140Число вопросов13Правильные ответы:1—504Идентификаторстудента91059Неправильные ответы:51—10026079Ответы студента:1—50Ответы студента:51—100ИдентификаторстудентаОтветы студента:1—50802333Рис. 6.8 — Структуры входных записей для программы MTESTВыходными записями являются:1) отчет, упорядоченный в лексикографическом порядкеидентификаторов студентов и показывающий качествоответов каждого студента (процент правильных ответов) и его ранг;2) аналогичный отчет, но упорядоченный по качеству;3) отчет, показывающий среднее значение, медиану исреднеквадратическое отклонение качества ответов;4) отчет, упорядоченный по номерам вопросов и показывающий процент студентов, отвечающих правильно накаждый вопрос.Конец спецификации.Начнем методичное чтение спецификации, выявляя входные условия.
Первое граничное входное условие есть пустойвходной файл. Второе входное условие — карта (запись) названия; граничными условиями являются отсутствие карты названия, самое короткое и самое длинное названия. Следующимивходными условиями служат наличие записей о правильных ответах и наличие поля числа вопросов в первой записи ответов. 1—999 не является классом эквивалентности для числа вопросов,так как для каждого подмножества из 50 записей может иметьместо что-либо специфическое (т.е. необходимо много записей).Приемлемое разбиение вопросов на классы эквивалентностипредставляет разбиение на два подмножества: 1—50 и 51—999.141Следовательно, необходимы тесты, где поле числа вопросовпринимает значения 0, 1, 50, 51 и 999.
Эти тесты покрываютбольшинство граничных условий для записей о правильных ответах. Однако существуют три более интересные ситуации —отсутствие записей об ответах, наличие записей об ответах типа«много ответов на один вопрос» и наличие записей об ответахтипа «мало ответов на один вопрос». Например, число вопросов60 и имеются три записи об ответах в первом случае и одна запись об ответах во втором. Таким образом, определены следующие тесты:1.
Пустой входной файл.2. Отсутствует запись названия.3. Название длиной в один символ.4. Название длиной в 80 символов.5. Экзамен из одного вопроса.6. Экзамен из 50 вопросов.7. Экзамен из 51 вопроса.8. Экзамен из 999 вопросов.9. 0 вопросов на экзамене.10. Поле числа вопросов имеет нечисловые значения.11. После записи названия нет записей о правильных ответах.12. Имеются записи типа «много правильных ответов наодин вопрос».13. Имеются записи типа «мало правильных ответов наодин вопрос».Следующие входные условия относятся к ответам студентов.
Тестами граничных значений в этом случае, по-видимому,должны быть:14. 0 студентов.15. 1 студент.16. 200 студентов.17. 201 студент.18. Есть одна запись об ответе студента, но существуютдве записи о правильных ответах.19. Запись об ответе вышеупомянутого студента первая вфайле.20. Запись об ответе вышеупомянутого студента последняя в файле.14221. Есть две записи об ответах студента, но существуеттолько одна запись о правильном ответе.22. Запись об ответах вышеупомянутого студента первая вфайле.23.
Запись об ответах вышеупомянутого студента последняя в файле.Можно также получить набор тестов для проверки выходных границ, хотя некоторые из выходных границ (например,пустой отчет 1) покрываются приведенными тестами. Граничными условиями для отчетов 1 и 2 являются: 0 студентов (так же, как тест 14); 1 студент (так же, как тест 15); 200 студентов (так же, как тест 16);24. Оценки качества ответов для всех студентов одинаковы.25.
Оценки качества ответов всех студентов различные.26. Оценки качества ответов некоторых, но не всех студентов одинаковы (для проверки правильности вычисления рангов).27. Студент получает оценку качества ответа 0.28. Студент получает оценку качества ответа 100.29. Студент имеет идентификатор наименьшей возможнойдлины (для проверки правильности упорядочивания).30. Студент имеет идентификатор наибольшей возможнойдлины.31. Число студентов таково, что отчет имеет размер,несколько больший одной страницы (для того чтобыпосмотреть случай печати на другой странице).32. Число студентов таково, что отчет располагается наодной странице.Граничные условия отчета 3 (среднее значение, медиана,среднеквадратическое отклонение):33.
Среднее значение максимально (качество ответов всехстудентов наивысшее).34. Среднее значение равно 0 (качество ответов всех студентов равно 0).35. Среднеквадратическое отклонение равно своему максимуму (один студент получает оценку 0, а другой —100).14336. Среднеквадратическое отклонение равно 0 (все студенты получают одну и ту же оценку).Тесты 33 и 34 покрывают и границы медианы.
Другой полезный тест описывает ситуацию, где существует 0 студентов(проверка деления на 0 при вычислении математического ожидания), но он идентичен тесту 14.Проверка отчета 4 дает следующие тесты граничных значений:37. Все студенты отвечают правильно на первый вопрос.38.
Все студенты неправильно отвечают на первый вопрос.39. Все студенты правильно отвечают на последний вопрос.40. Все студенты отвечают на последний вопрос неправильно.41. Число вопросов таково, что размер отчета несколькобольше одной страницы.42. Число вопросов таково, что отчет располагается на одной странице.Опытный программист, вероятно, согласится с той точкойзрения, что многие из этих 42-х тестов позволяют выявить наличие общих ошибок, которые могут быть сделаны при разработке данной программы.
Кроме того, большинство этих ошибок, вероятно, не было бы обнаружено, если бы использовалсяметод случайной генерации тестов или специальный метод генерации тестов. Анализ граничных значений, если он примененправильно, является одним из наиболее полезных методовпроектирования тестов.
Однако он часто оказывается неэффективным из-за того, что внешне выглядит простым. Необходимопонимать, что граничные условия могут быть едва уловимы и,следовательно, определение их связано с большими трудностями.6.4.4 Применение функциональных диаграммОдним из недостатков анализа граничных значений и эквивалентного разбиения является то, что они не исследуют комбинаций входных условий. Например, пусть программа MTESTиз предыдущего раздела не выполняется, если произведение144числа вопросов и числа студентов превышает некоторый предел(например, объем памяти).
Такая ошибка не обязательно будетобнаружена тестированием граничных значений.Тестирование комбинаций входных условий — непростаязадача, поскольку даже при построенном эквивалентном разбиении входных условий число комбинаций обычно астрономически велико. Если нет систематического способа выбора подмножества входных условий, то, как правило, выбирается произвольное подмножество, приводящее к неэффективному тесту.Метод функциональных диаграмм или диаграмм причинно-следственных связей помогает систематически выбирать тесты с высокой результативностью. Он дает полезный побочныйэффект, так как позволяет обнаруживать неполноту и неоднозначность исходных спецификаций.Функциональная диаграмма представляет собой формальный язык, на который транслируется спецификация, написаннаяна естественном языке.
Диаграмме можно сопоставить цифровую логическую цепь (комбинаторную логическую сеть), нодля ее описания используется более простая нотация (форма записи), чем обычная форма записи, принятая в электронике. Дляуяснения метода функциональных диаграмм вовсе не обязательно знание электроники, но желательно понимание булевскойлогики (т.е. логических операторов и, или и не). Построение тестов этим методом осуществляется в несколько этапов.1. Спецификация разбивается на «рабочие» участки. Этосвязано с тем, что функциональные диаграммы становятся слишком громоздкими при применении данногометода к большим спецификациям.
Например, когдатестируется система разделения времени, рабочимучастком может быть спецификация отдельной команды. При тестировании компилятора в качестве рабочего участка можно рассматривать каждый отдельный оператор языка программирования.2. В спецификации определяются причины и следствия.Причина есть отдельное входное условие или класс эквивалентности входных условий. Следствие есть выходное условие или преобразование системы (остаточное действие, которое входное условие оказываетна состояние программы или системы). Например,145если сообщение программе приводит к обновлениюосновного файла, то изменение в нем и являетсяпреобразованием системы; подтверждающее сообщение было бы выходным условием.
Причины и следствие определяются путем последовательного (словоза словом) чтения спецификации. При этом выделяются слова или фразы, которые описывают причины иследствия. Каждым причине и следствию приписывается отдельный номер.3. Анализируется семантическое содержание спецификации, которая преобразуется в булевский граф, связывающий причины и следствия. Это и есть функциональная диаграмма.4.
Диаграмма снабжается примечаниями, задающимиограничения и описывающими комбинации причин и(или) следствий, которые являются невозможными изза синтаксических или внешних ограничений.5. Путем методического прослеживания состояний условий диаграммы она преобразуется в таблицу решенийс ограниченными входами. Каждый столбец таблицырешений соответствует тесту.6.
Столбцы таблицы решений преобразуются в тесты.Базовые символы для записи функциональных диаграммпоказаны на рис. 6.9.ТождествоaНеbaИлиИabcbaVdΛcbРис. 6.9 — Базовые логические отношенияфункциональных диаграмм146Каждый узел диаграммы может находиться в двух состояниях — 0 или 1; 0 означает состояние «отсутствует», а 1 —«присутствует». Функция тождество устанавливает, что еслизначение a есть 1, то и значение b есть 1; в противном случаезначение b есть 0. Функция не устанавливает, что если a есть 1,то b есть 0; в противном случае b есть 1. Функция или устанавливает, что если a, или b, или c есть 1, то d есть 1; в противномслучае d есть 0.
Функция и устанавливает, что если d и b есть 1,то и c есть 1; в противном случае c есть 0. Последние две функции разрешают иметь любое число входов.Для иллюстрации изложенного рассмотрим диаграмму,отображающую спецификацию:Символ в колонке 1 должен быть буквой «А» или «В», а вколонке 2 — цифрой. В этом случае файл обновляется. Еслипервый символ неправильный, то выдается сообщение Х12, аесли второй символ неправильный — сообщение X13.Причинами являются: 1 — символ «А» в колонке 1; 2 —символ «В» в колонке 1; 3 — цифра в колонке 2, а следствиями— 70 — файл обновляется; 71 — выдается сообщение Х12; 72— выдается сообщение X13.Функциональная диаграмма показана на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
