И.А. Волкова, И.Г. Головин, Л.Е. Карпов - Системы программирования (1114897), страница 21
Текст из файла (страница 21)
От текстовых редакторов требуется помощь при расстановке точекостанова и определении деления текста на отдельные строки при пошаговомисполнении, от компиляторов и редакторов связей потребовалась возможностьпредоставлять отладчикам доступ к таблицам имен и адресов, к описаниям областейвидимости. В интегрированных системах таблицы компилятора не уничтожаются послезавершения компиляции, а сохраняются и используются в процессе отладкинепосредственно. Многие интегрированные отладчики позволяют проводитьредактирование текста программы прямо в процессе отладки, что подразумевает ещеболее тесное взаимодействие текстовых редакторов, компиляторов и отладчиков.Современные отладчики позволили существенно повысить качестворазрабатываемого программного обеспечения, однако полностью проблему наличияошибок в программах они не решили.
Именно поэтому на фазе разработкипрограммных комплексов обязательно проводятся мероприятия по тестированиюпрограмм, которое представляет собой процесс сравнения результатов работыпрограмм с заранее рассчитанными результатами выполнения тестовых примеров. В76отличие от отладки тестирование не выявляет причины дефектов в программах, а лишьобнаруживает эти дефекты, которые связаны с несоответствием программы исходнымтребованиям и спецификациям.Результатом тестирования является вовсе не доказательство отсутствия ошибокв программе.
Единственное, что можно утверждать, это, что все выявленные на данномкомплекте тестов ошибки исправлены, а других ошибок не обнаружено.Стратегия тестирования, или методы тестирования — это систематическиеметоды, используемые для отбора тестов, которые должны быть включены в тестовыйкомплект. Стратегия является эффективной, если тесты, включенные в нее, с большойвероятностью обнаружат ошибки тестируемого объекта. Эффективность стратегиизависит от комбинации природы тестов и природы ошибок, на поиск которых эти тестынаправлены. Так как программа изменяется при исправлении ошибок и росте еефункциональности, типы ошибок, находимые в ней, меняются со временем, и,следовательно, меняется эффективность стратегии.
Теоретически возможно, чтостратегия по отношению к специфическим программам совершенствуется во времени,на самом деле эффективность большинства стратегий со временем убывает.Стратегия поведенческого теста основана на технических требованиях.Например: тест всех характеристик, упомянутых в спецификации, выполнение всехтестов, вытекающих из требований к программам и т. д. Тестирование, выполняемое спомощью стратегии поведенческого теста, называется поведенческим тестированием.Поведенческое тестирование называется также тестированием черного ящика. Дляповеденческого тестирования также используется термин функциональноетестирование. При поведенческом тестировании (в принципе, но не на практике) необязательно знать, как объект сконструирован.Стратегия структурного теста определяется структурой тестируемогообъекта.
Например: выполнение каждого оператора программы по меньшей мере одинраз, выполнение каждой ветви программы по меньшей мере один раз, использованиевсех объектов данных, выполнение каждой команды объектной программы,полученной при компиляции. Тестирование, выполненное с помощью стратегииструктурного теста, называется также тестированием прозрачного ящика илитестированием белого ящика. Стратегия структурного теста требует полного доступа кструктуре объекта, то есть к исходной программе.Стратегия гибридного теста является комбинацией поведенческой иструктурной стратегий. Поведенческая, структурная и гибридная стратегии непротиворечат друг другу, и ни про одну из них нельзя сказать, что она лучше других.Модули и низкоуровневые компоненты часто тестируются с помощью структурнойстратегии.
Большие компоненты и системы в основном тестируются с помощьюповеденческой стратегии. Гибридная стратегия полезна на всех уровнях. Не существуетнаилучшей стратегии, так как полезность стратегии зависит от природы тестируемогообъекта, природы ошибок объекта и уровня знаний о программе.Тестирование проводится не только на той стадии разработки программ, котораяспециально для этого предназначена, но и на предшествующих стадиях – приавтономной отладке программ, еще до объединения их в единый программныйкомплекс. Такое тестирование следует называть автономным. Его обычно проводятсами разработчики, которые проверяют точное соответствие программы выданной имспецификации. Автономное тестирование детально проверяет каждый разработанныйпрограммный компонент. Проверка ведется с точки зрения разработчика: проверяется,77насколько данный компонент соответствует своей спецификации.
На этой стадиисовершенно не принимаются во внимание аспекты взаимодействия данной программыс другими программами комплекса.Комплексное тестирование призвано проверить все аспекты работы программыот правильности взаимодействия внутренних программных компонентов доправильности взаимодействия программного комплекса с его пользователями. Егонеобходимость подтверждается многочисленными исследованиями действующихпрограммных систем. Если первоначально многие считали, что со временем числоошибок в программе может быть уменьшено до 0, то позднее было осознано, чтонекоторое число ошибок в программах может оставаться весьма длительное время.Исправление одной ошибки с большой вероятностью (от 2 до 50 процентов) вноситдругую.
Некоторые современные теории предсказывают, что по мере приближения ктеоретическому минимуму числа ошибок исправления, вносимые в программы, могутприводить к появлению даже большего числа ошибок, чем было ранее:Во время пользовательского тестирования результаты работы программыпроверяются с прикладной точки зрения. На этом этапе необходимо проверить являетсяли разработанный программный продукт именно тем, что было заказано, все лизаказанные свойства реализованы, соответствует ли результат поставленным целям.Числооставшихся впрограммеошибокСовременная теория хаосаГ. МайерсНаивно-традиционный взглядЗатраты на тестированиеТехническое тестирование дает возможность проверить безопасную иэффективную работу созданной программы в нормальном и пиковом режимах ееиспользования.
Функциональность на этом этапе проверяется только в смысле еевлияния на важнейшие технические параметры программы, например, на времяреакции системы на запрос пользователя.Особенно важно при проведении тестирования программ иметь заранеесоставленные сценарии тестирования и тестовые примеры, которые должныохватывать все варианты возможного поведения и реакции программы, как в режименормальной работы, так и в случае возникновения необычных ситуаций.
Например,компилятор следует тестировать, подавая ему на вход не только правильныепрограммы, но и программы, содержащие все возможные ошибки.Внастоящеевремядоступномножествоспециальныхсредствавтоматизированноготестированияпрограмм,обеспечивающихуправлениетестированием, высокую скорость тестирования и повторяемость тестов.
Особенноважны такие средства для тестовых сценариев, предусматривающих большое78количество взаимодействий и наличие пиковых нагрузок на программы (например, длясетевых приложений с центральным серверным звеном). Повторяемость тестов важнадля повторных проверок после внесения исправлений.
Некоторым недостаткомимеющихся средств тестирования является их высокая стоимость и большие затратывремени на подготовку полноценных тестовых примеров.Важной в тестировании является возможность проведения регрессивноготестирования. Регрессивные тесты, повторяемые после каждого исправленияпрограммы, позволяют убедиться, что функциональность программы, не связанная свнесенным исправлением, не затронута этим исправлением и не утрачена из-за него.3.10. ПрофилировщикиОдин из способов повысить эффективность работы программы – провести еепрофилирование, то есть определить время, затрачиваемое на выполнение отдельныхее фрагментов.
Профилировщик целесообразно использовать, чтобы выявить функции,которые требуют большого времени, затем определить, почему и как они вызываются,и поискать способы минимизации их использования. Часто бывает полезно задатьсявопросом, а требуется ли вызывать функцию столько раз. Поскольку программы частоимеют несколько уровней, может оказаться, что наиболее трудоемкие функциивызываются неявно.
В этом случае важно определить, какие из функций высшегоуровня являются ответственным за такие обращения. Часто профилировщик помогаетвыявить проблемы, которые могут быть решены:•••отказом от лишних вычислений, которые могут быть следствиемневнимательности;корректировкой алгоритма, чтобы избежать вызова неэффективныхфункций;отказом от многократных повторных вычислений путем хранениярезультатов для последующего использования.Современные профилировщики способны измерять время выполнения каждойфункции программы, а иногда и каждой ее строки.
Профилировщики позволяютразработчикам выявлять ошибки в программах, обнаруживать фрагменты,выполняющиеся неоправданно долго, и множество других “узких мест” программ,влияющих на производительность системы, которые традиционные отладчики простоне замечают.Особенно профилировщики важны при отладке программ, предназначенных дляработы в реальном масштабе времени, ошибки в которых могут проявляться далеко несразу после их возникновения. Профилировщик помогает определить, где вдействительности находится ошибка, снижающая производительность программы.Профилировщик аналогичен программному логическому анализатору,способному выдавать огромные объемы информации.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
