Testar os programas para estabelecer a presença de defeitos no sistema. Teste de Software. Teste de defeitos. Objetivos. Tópicos

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©Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 1

Teste de Software

Teste de defeitos

Testar os programas para

estabelecer a presença de

defeitos no sistema

Objetivos

Entender as técnicas de teste que são

engrenadas para descobrir falhas de programa

Introduzir guias para teste de interface

Entender abordagens específicas para testes

orientados a objetos

Entender os princípios do suporte da

ferramenta CASE para teste

Tópicos

Testes de componentes e de integração

Testes de defeitos

Testes orientados a objetos

Área de trabalho de teste

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O processo de teste

Testes de componentes

• Testes de componentes de programas individuais.

• Usualmente os programadores assumem a responsabilidade pelo teste de seu código (exceto em caso de sistemas críticos).

• Testes são derivados da experiência do desenvolvedor.

Testes de integração

• Testes de grupos de componentes integrados para formar subsistemas ou sistemas completos.

• Uma equipe independente de teste faz o teste de integração. • Os testes são baseados em uma especificação do sistema.

Fases do teste

Teste para detecção de defeitos

O objetivo de testes para a detecção de

defeitos é revelar defeitos nos programas.

Um teste bem sucedido é aquele que revela a

presença de um defeito (faz com que o

presença de um defeito (faz com que o programa se comporte de maneira anômala)

Testes mostram a presença e não a ausência

de defeitos.

Somente um teste exaustivo pode mostrar que

um programa está livre de defeitos. Contudo, teste exaustivo é impossível

Os testes deviam exercitar as capacidades do

sistema ao invés de seus componentes

Prioridades do teste

sistema ao invés de seus componentes

Testar funcionalidades antigas é mais

importante do que testar as novas

Testar situações típicas é mais importante do

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Dados de teste - entradas criadas para testar o

sistema.

Casos de teste - Entradas para testar o sistema

e as saídas esperadas para essas entradas,

Dados de teste e Casos de teste

e as saídas esperadas para essas entradas, quando o sistema opera de acordo com suas especificações.

Processo de teste para a detecção

de defeitos

Teste de caixa preta

Uma abordagem para testar onde o programa é

considerado como uma “caixa-preta”.

Os casos de teste para testar o programa são

baseados na especificação do sistema. baseados na especificação do sistema.

O planejamento dos testes podem começar nos

primeiros estágios do processo de software.

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Particionamento de equivalência

Dados de entrada e resultados de saída caem

em diferentes classes onde todos os membros de uma classe são relacionados

Cada uma dessas classes é uma partição de

equivalência onde o programa se comporta de uma maneira equivalente para cada membro da classe

Casos de teste devem ser escolhidos de cada

partição.

Particionamento de equivalência

Entradas e saídas do sistema são particionadas

em “conjuntos de equivalência”

• Se a entrada é um inteiro de 5 dígitos entre 10.000 e 99.999, partições de equivalência são números < 10.000, números entre 10.000 e 99. 999 e números > 99. 999

Particionamento de equivalência

entre 10.000 e 99. 999 e números > 99. 999

Escolher casos de teste nos limites das

partições:

• 00000, 09999, 10000, 99999, 10001

Particionamento de equivalência

Between 4 and 10

Less than 4 More than 10 3

4 7

11 10

Between 10000 and 99999

Less than 10000 More than 99999 9999

10000 50000

100000 99999

Input values

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Especificação de uma rotina de

busca

procedure Search (Key : ELEM ; T: ELEM_ARRAY;

Found : in out BOOLEAN; L: in out ELEM_INDEX) ;

Pré-condição

-- a seqüência tem pelo menos um elemento T’FIRST <= T’LAST

T’FIRST <= T’LAST

Pós-condição

-- O elemento é encontrado e é referenciado por L ( Found and T (L) = Key)

ou

-- O elemento não está na seqüência ( not Found and

not (exists i, T’FIRST >= i <= T’LAST, T (i) = Key ))

Entradas que estão de acordo com a

pré-condição: seqüência com no mínimo um elemento.

Entradas onde a pré condição não vale.

Rotina de busca - partições de entrada

Entradas onde a pré condição não vale.

Entradas onde o elemento chave é um

elemento da seqüência.

Entradas onde o elemento chave não é um

membro da seqüência.

Diretrizes de testes (sequências)

Teste o software com seqüências que possuem

somente um único valor.

Use diferentes seqüências, de diferentes

tamanhos, em diferentes testes. tamanhos, em diferentes testes.

Derive testes de maneira que o primeiro, o

médio e o último elemento da seqüência sejam acessados.

Teste com seqüências de comprimento zero.

Rotina de busca - partições de

equivalência

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Algumas vezes chamado testes de “caixa

branca”.

Derivação de casos de teste de acordo com a

estrutura do programa. O conhecimento do

Teste estrutural

estrutura do programa. O conhecimento do programa é usado para identificar casos de testes adicionais.

O objetivo é exercitar todos os enunciados do

programa.

Teste “caixa branca”.

Binary search (Java)

Pré-condições satisfeitas, elemento chave incluído na matriz

Pré-condições satisfeitas, elemento chave não incluído na matriz

Pré-condições não satisfeitas, elemento chave incluído

Busca binária - partições equivalentes

©Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 24 Pré-condições não satisfeitas, elemento chave incluído

na matriz

Pré-condições não satisfeitas, elemento chave não incluído na matriz

A entrada tem um único valor

A entrada tem um número ímpar de valores A entrada tem um número par de valores

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Busca binária - partições equivalentes

Equivalence class boundaries

Mid-point

Elements < Mid Elements > Mid

Busca binária – casos de teste

Teste de caminho

O objetivo do teste de caminho é assegurar que o conjunto de casos de teste permite que cada caminho do programa seja executado pelo menos uma vez O ponto de partida para o teste de caminho é um

gráfico de fluxo do programa, no qual os nós gráfico de fluxo do programa, no qual os nós

representam as decisões do programa, enquanto os arcos representam o fluxo de controle

Enunciados com condições são, dessa forma, nós no gráfico de fluxo

Descreve o fluxo de controle do programa,

Cada ramo é mostrado como um caminho separado e loops são mostrado por setas, por uma seta fazendo a volta, de volta para o nó de

Gráficos de Fluxo do Programa

condição do loop

Usado como base para computar a

complexidade ciclomática

Complexidade ciclomática = Número de ramos

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O número de testes para testar todos os enunciados de controle é igual a complexidade ciclomática

A Complexidade ciclomática é igual ao número de condições em um programa

Este tipo de caso de teste deve ser usado com cuidado.

Complexidade ciclomática

©Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 29 Este tipo de caso de teste deve ser usado com cuidado.

Isso não implica na adequação do teste

Embora todos os caminhos sejam executados, todas as combinações de caminho não são executadas

1

2

3

while bottom < = top

if (elemArray [mid] == key bottom > top

Gráfico de fluxo para busca binária

4

6 5

7

(if (elemArray [mid]< key 8 9 1, 2, 3, 8, 9 1, 2, 3, 4, 6, 7, 2 1, 2, 3, 4, 5, 7, 2 1, 2, 3, 4, 6, 7, 2, 8, 9

Caminhos independentes

1, 2, 3, 4, 6, 7, 2, 8, 9

Casos de teste devem ser projetados para

executar todos esses caminhos.

Um analisador de programa dinâmico pode ser

usado para verificar que os caminhos estão sendo executados

Testes de integração

Testes feitos em sistemas completos ou

subsistemas, compostos de componentes integrados.

Testes de integração devem ser desenvolvidos

a partir da especificação do sistema.

A maior dificuldade é a localização de erros.

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Testes de integração incremental

T2 T1 A B T2 T1 A T1 A

T3 T4 T5 C D T3 T4 B C T2 T3 B Test sequence 1 Test sequence 2 Test sequence 3

Abordagens para o teste de integração

Teste de integração top-down

• Começa com os componentes de alto nível de um sistema, e a integração se dá de cima para baixo em uma hierarquia de componentes. Componentes individuais em um nível mais baixo na hierarquia são representados por stubs.

Teste de integração bottom-up

• Envolve integrar e testar os módulos de nível inferior na hierarquia e, então, subir na hierarquia de módulos, até que o módulo final seja testado.

Na prática, a maioria das integrações envolve a

combinação dessas estratégias.

Teste de integração top-down

Level 2 Le vel 2

Level 2 Level 2

Level 1 Testing Level 1

sequence . . .

Le vel 2 stubs

Le vel 3 stubs

Teste de integração bottom-up

Level N Level N Le vel N Level N Level N Testing sequence Test drivers Level N–1 Level N–1 Level N–1 Test drivers

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Abordagens de teste

Validação da arquitetura

• Os testes top-down oferecem maior probabilidade de descobrir erros na arquitetura de sistema

Demonstração do sistema

• Os testes de integração top-down permitem a demonstração de um

• Os testes de integração top-down permitem a demonstração de um sistema de trabalho limitado em uma fase inicial do desenvolvimento.

Implementação de teste

• São geralmente mais fáceis com o teste bottom-up

Observação de teste

• Problemas com ambas as abordagens. Código extra são necessários para observar os testes.

Ocorrem quando módulos ou subsistemas são

integrados para criar sistemas maiores.

Objetivo é detectar erros devido a erros ou

suposições inválidas sobre interfaces.

Testes de interface

suposições inválidas sobre interfaces.

Particularmente importante para o

desenvolvimento orientado a objeto, uma vez que os objetos são definidos por suas

interfaces

Teste de interface

Test cases

B A

C

Tipos de interfaces

Interfaces de parâmetros

• Os dados transmitidos de um processo para outro

Interfaces de memória compartilhada

• Bloqueio de memória é compartilhado entre os processos

Interfaces de procedimento

• Sub-sistemas encapsulam um conjunto de processos para serem chamados por outros sub-sistemas

Interfaces de transmissão de mensagem

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Erros de interface

Mau uso da Interface

• Um componente chamador chama outro componente e produz um erro no uso de sua interface

» Ex: parâmetros na ordem errada

Má interpretação da Interface

• Um componente chamador cria suposições incorretas sobre o comportamento do componente chamado

Erros de tempo

• O componente chamador e o chamado operam em velocidades diferentes e informações fora de data são acessadas

Guia de teste de Interface

Projeta testes de forma que os parâmetros de um procedimento chamado estão nos extremos de suas faixas

Sempre testar parâmetros indicadores com indicadores nulos

Projetar testes que causem falhas no componente Usar o teste de estresse em sistemas transmissores de

mensagem

Em sistemas de memória compartilhada, variar a ordem na qual os componentes são ativados

Teste de estresse

Exercitar o sistema além de sua carga máxima de projeto. Estressar o sistema geralmente faz com que os defeitos venham à tona

Estressando o comportamento de falha de teste do sistema. Os sistemas não devem ter falhas

sistema. Os sistemas não devem ter falhas

catastróficas. Testes de estresse devem checar perdas inaceitáveis de serviço ou dados

Particularmente relevante para sistemas distribuídos que podem apresentar sérias degradações quando a rede fica sobrecarregada

Os componentes a serem testados são classes

de objetos que são instanciadas como objetos.

Objetos individuais são, muitas vezes, maiores

do que funções isoladas, então a abordagem

Teste orientado ao objeto

do que funções isoladas, então a abordagem de teste de caixa-branca deve ser estendida.

Não existe um nível superior óbvio para

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Níveis de teste

Testar operações associadas com os objetos.

Testar classes de objetos.

Testar agrupamentos de objetos cooperativos.

Testar o sistema orientado a objeto completo.

Testes de classes de objetos

A cobertura completa de testes de uma classe

envolve

• Testar todas as operações associadas com um objeto • Estabelecimento e a interrogação de todos os atributos do

objeto

• Exercitar o objeto em todos os estados possíveis

Herança dificulta o projeto de testes de classe

de objetos, pois as informações a serem testadas não são localizadas

Interface de objeto de uma estação

meteorológica

Cases de teste são necessários para todas as operações

Use um modelo de estado para identificar transições de estado para teste identifier reportWeather () calibrate (instruments) test () WeatherStation

Exemplos de seqüências de teste

• Fechar → Esperar → Fechar

• Esperar → Calibrar → Testar → Transmitir → Esperar

• Esperar → Coletar → Esperar → Resumir → Transmitir → Esperar

test ()

startup (instruments) shutdown (instruments)

Integração de objetos

Níveis de integração são menos distintos em

sistemas orientados a objetos.

Testes de clusters se ocupam com a integração

e teste de objetos que cooperam entre si.

Clusters devem ser identificados utilizando-se

o conhecimento de suas operações e as características do sistema implementadas por esses clusters.

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Abordagens para o teste de cluster

Teste de casos de uso ou cenário

• O teste é baseado nas interações de um usuário com o sistema

• Tem a vantagem de testar as características do sistema como são experimentadas pelos usuários

Teste de seqüência

• Testa a resposta do sistema a eventos como processar seqüências através do sistema

Teste de interação de objetos

• Testa seqüências de interações de objetos que param quando uma operação de objeto não solicita serviços de um outro objeto

Teste baseado em cenário

Identificar cenários de casos de uso e

suplementá-los com diagramas de interação, que mostram os objetos envolvidos no cenário

Considerar esse cenário no sistema da estação

meteorológica onde um relatório é gerado

Coletar dados sobre o tempo

:CommsController request (report) acknowledge () report () :WeatherStation :WeatherData summarise () reply (report) send (report)

Teste da estação meteorológica

Seqüência de métodos executados

• CommsController:requerer → WeatherStation:reportar → WeatherData:resumir

Entradas e saídas

• Entrada de pedidos de relatório com reconhecimento

associado e uma saída final de um relatório

• Pode ser testado criando dados brutos, certificando-se que são resumidos apropriadamente

• Usar os mesmos dados brutos para testar o objeto

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Uma área de trabalho de teste

O teste é uma fase cara do processo. Uma área

de trabalho de teste nos dá ferramentas para reduzir o tempo necessário e o custo total do teste

A maioria das áreas de trabalho de teste são

sistemas abertos porque as necessidades do teste são específicas à organização

É difícil integrar com projeto fechado e áreas de

trabalho de análise

Uma área de trabalho de teste

Tete de adaptação de área de trabalho

Os scripts podem ser desenvolvidos para os

simuladores de interface de usuário e padrões para geradores de dados de teste

Saídas de testes podem precisar ser

preparadas manualmente para comparação

Comparadores de arquivos de propósito

especial podem ser desenvolvidos

Pontos chave

É mais importante testar as partes do sistema mais comumente utilizadas do que as partes que são exercitadas raramente.

Partição de equivalência é uma maneira de derivar casos de teste. Partições são conjuntos de dados onde o

©Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 56 de teste. Partições são conjuntos de dados onde o programa deve se comportar de maneira equivalente. Teste de caixa preta é baseado na especificação do

sistema. Não precisa analisar o código fonte.

Teste estrutural baseia-se na análise do programa para determinar os caminhos a serem executados e a seleção de casos de teste.

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Pontos chave

Os testes de integração testes de integração se concentram no teste das interações entre os componentes.

Os testes de interface testes de interface procuram descobrir defeitos nas interfaces ou nos módulos.

©Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 20 Slide 57 descobrir defeitos nas interfaces ou nos módulos. Para testar as classes de objetos testar as classes

de objetos, deve-se testar todas as operações, atributos e estados.

Sistemas orientados à objetos devem ser integrados integrados em torno de clusters clusters de objetos.