Efektywne tworzenie oprogramowania 2008/2009
description
Transcript of Efektywne tworzenie oprogramowania 2008/2009
Efektywne tworzenie oprogramowania
2008/2009
cvs.ii.uni.wroc.pl/eto2008
Testowanie
• Rodzaje testów• Przypadki testowe• Reguły i wzorce• TDD
Liczba przypadków testowych
• Ile przypadków testowych wystarczająco przetestuje program „trójkąt”– wszystkie ważne dane; trójki wszystkich liczb
dodatnich– wszystkie niepoprawne dane
• Dla wielu nawet trywialnych programów, liczba możliwych przypadków testowych jest nieskończona
Cel testowania
• Udowodnienie, że program działa– Nie można tego zrobić; „testowanie nie
udowodni braku błędów, może tylko udowodnić istnienie błędów” (Dijkstra)
• Udowodnienie, że program nie działa– Wiedza o tym gdzie są błędy jest użyteczna
• Znalezienie wszystkich błędów• Informacja – może być pomocna dla
poprawy jakości
Cel testowania
• Ocena jakości systemu– implikuje pokrycie testami
• Ukierunkować wysiłki > podniesienie jakości– wykorzystanie gęstości wystąpienia błędów
• Redukcja zakresu ryzyka problemów
Testowanie
• Najtrudniejsza decyzja
– Co nie testować?
Istota testowania
• Metoda białej skrzynki– patrzysz na kod– wykorzystujesz wiedzę o implementacji– efektywna technika – inspekcja kodu
• Metoda czarnej skrzynki– oparcie na wymaganiach– brak wiedzy o implementacji
• Twórca oprogramowania a tester
Metoda czarnej skrzynki + i –
• Bazuje na doświadczeniu użytkownika• Można testować system jako całość• Można testować aspekty niefunkcjonalne
– moc, użyteczność• Łatwo opuścić rzeczy, takie jak przypadki
testowe• Często trzeba czekać na zakończenie
całego systemu
Metoda białej skrzynki + i –
• Można pokryć cały kod– i dostać się do niedostępnego kodu
• Może być wykorzystana bardzo szybko– w czasie kodowania
• Łatwo mierzyć postęp testowania• Testy pisane po napisaniu kodu• Nie można testować kodu, którego nie ma
Kto jest testerem?
• Twórcy– testują w czasie gdy tworzony jest kod– testują moduły
• Dedykowani testerzy– poziom systemu
• Potrzebni obaj
Cechy twórcy i testeraTwórca Tester
Optymista Pesymista
Konstruktywny Destruktywny
Oczekuje, że kod działa Wie, że kod zostanie złamany
Wystarczy kilka testów Wystarczy pełne pokrycie
Nagradzany za napisanie kodu
Nagradzany za jakość
Nie wie jak testować Wie jak testować
Test Driven Development
• Testowanie przez twórców pomaga ulepszyć jakość
• Nie można zastąpić całego testowania• TDD jest sposobem na testowanie przez
twórcę
Test Driven Development - przegląd
• Napisz test• Uruchom test• Napisz kod, aby zaimplementować test • Powtórz ostatnie 2 kroki dopóki wszystkie
testy nie będą działać• Jeśli potrzeba, to refaktoryzujRób to systematycznie
Zasady testowania (Harrison)1. Nie można całkowicie przetestować
• nie próbuj tego• wybierz najbardziej efektywne testy
2. Powtórne wykonywanie tego samego testu „aby się upewnić” – n i e
• zabronić duplikowania testów3. Al Capone
• uruchamiaj testy tam, gdzie błędy najprawdopodobniej wystąpią
Gdzie są błędy?
• Gdzie z dużym prawdopodobieństwem wystąpią błędy?– nowy kod– granice– ograniczenia zasobów (pamięć, czas
rzeczywisty)– duża złożoność
Zasady testowania (Harrison) - 2
• Drzewo w lesie (jeśli padnie nikt nie słyszy)
– Czy jeśli jest błąd w kodzie i użytkownik go nie odkryje, to jest to błąd (bug)?
– Należy skoncentrować się bardziej na załamaniach (failures) niż usterkach (faults)
Załamania i usterki
• Usterka (fault): defekt w kodzie• Załamanie (failure): niezgodność między
tym co użytkownik oczekiwał a tym co robi oprogramowanie
• Usterki powodują błędy, ale:– nie wszystkie usterki powodują załamania
• Koncentrujmy się (częściej) na załamaniach (testowanie metoda czarnej skrzynki)
Myśl jak tester
• Wskazówki (wzorce), które pomagają myśleć trochę inaczej niż typowy twórca– wykorzystaj testy oparte na przypadkach
użycia (to nie są historyjki użytkownika)– tester pokrywa rozszerzenia przypadków
użycia– napisz testy z przypadków użycia (nie kodu,
który implementuje te przypadki) – najlepiej przed napisaniem kodu
Fragmenty funkcjonalności
• Nie można uruchomić wszystkich możliwych testów
• Podziel kod na fragmenty o równoważnej funkcjonalności– Testuj każdy równoważny fragment raz– Nazwij klasy równoważności
Magiczne granice
• Ciekawe rzeczy dzieją się na rogach– Testuj więc po obu stronach granic
Trójka – W (Wykonuj Wyjątki Wyczerpująco)
• Błędy skupiają się wokół nietypowych zachowań
• Łatwo o nich zapomnieć• Pisz testy pokrywające wyjątkowe
zachowania– określ wyniki przed uruchomieniem testów
Wzorce użytkownika• Użytkownicy – kreatywni idioci
– użytkownicy mogą robić rzeczy nieoczekiwane– dlatego sprawdź rzeczy, o których „wiesz”, że
użytkownicy nie zrobią• Uwaga
– Zwykle testujemy scenariusze „słoneczna droga”– Użytkownicy - kreatywni idioci oznacza
przypadkowe, nielegalne zachowanie
Niemożliwe
– Niemożliwe może być możliwe– Rozważ testowanie warunków niemożliwych
• Nie musisz testować ich wszystkich
– Koncentruj się na niemożliwych warunkach, włączając dane z innych systemów
– Pamiętaj, że częścią każdego testu jest oczekiwany wynik
Przepełnienie
• Czy są ograniczenia?– BD, użytkownicy, moc, itp…
• Jeśli tak, to testuj powyżej ograniczeń– Na pewno ktoś to spróbuje– Zachowanie może „zagwoździć” system
• Myśl o limitach swojej części (przy testach systemu)
• Co kod powinien robić w sytuacji przekroczenia zasobów?
Lepszy projekt
• Przed kodowaniem spędź trochę czasu projektując testy– Kluczowe pytanie: jaki powinien być wynik?
• Rozważ zachowanie specjalnie dla nietypowych przypadków
• Pomaga to myśleć o przypadkach, których w przeciwnym razie nie rozważyłoby się
Ćwiczenie 1
Piszesz podsystem zarządzania magazynem dla aplikacji e-commerce
• Jakich wzorców – zasad użyjesz?
• Napisz pytania dotyczące wymagań
Ćwiczenie 1 - odpowiedzi• Wzorzec – części przypadków użycia• Magiczne granice – gdy brak jednostek• 3-W – załamanie b.d., przerwanie połączenia z
klientem• Niemożliwość – nielegalne zapytania, źle
sformatowane żądania• Powtarzanie – wielokrotne żądania tej samej
jednostki• Przepełnienie – maximum równoczesnych
żądań
Ćwiczenie 1 - odpowiedzi
Pytania dotyczące wymagań: co powinien zrobić kod, gdy:
• B.d. jest pełna• Wystąpi załamanie b.d.• Zostanie przerwane połączenie z klientem• Otrzyma złe żądanie• Nie ma jednostki towaru• Jest wiele współzawodniczących wątków
Eleganckie testowanie - automatyzacja
• Wybierz narzędzie• Zastosuj poznane zasady• Są plusy i minusy
Automatyzacja nie jest panaceum
Automatyzacja - korzyści
• Szybkie wykonywanie• Automatyczne zapisywanie wykonania
testów i wyników• Powtarzalne
– Dla twórców szukających błędów– Testowanie regresyjne
Automatyzacja - straty• Można testować źle szybko• Nie gwarantuje dobrego pokrycia
– Nawet z narzędziami analizy pokrycia• Rozrastają się zbiory testów
– Może być to połowa lub więcej kodu• Testy także są kodem
– Pielęgnacja (nakład, martwy kod)• Testy też mogą mieć błędy
Techniki projektowania testów
• Nie można testować wszystkiego• Testujmy inteligentnie
– gdzie jest największe prawdopodobieństwo wystąpienia błędów
– gdzie wpływ użytkownika jest największy– z minimalną zbędną duplikacją
• jak najmniej testów z jak największym pokryciem
Techniki projektowania testów – klasy równoważności
• Minimalizacja testów redundantnych• Gdy system zachowuje się tak samo dla
danego zbioru danych, to są one równoważne– więc korzystaj dla nich tylko z jednego testu
Techniki projektowania testów – klasy równoważności - kroki
• Zidentyfikuj grupy lub klasy danych dla których zachowanie jest takie samo
• Napisz jeden test dla każdej równoważnej klasy– nie zapomnij o oczekiwanym zachowaniu
Ćwiczenie 2System biletowy• Filmy wyświetlane pierwszy raz:
– wieczorem: 14,00– popołudniówka: 10,00
• Stare filmy:– wieczór: 12,00– zniżka: 9,00– popołudniówka: 8,00
Ćwiczenie 2 - odpowiedzi• Filmy po raz pierwszy, wieczór
– Przypadek testowy: Misja, 19:30, oczekiwane 14,00• Filmy po raz pierwszy, popołudniówka
– podobne przypadki testowe• Starsze, wieczór• Starsze, zniżka• Starsze, popołudniówka• Nielegalny/nierozpoznawalny typ filmu• Nielegalny czas filmu
– przypadek testowy: Misja, 24:30, oczekiwany „ERROR”
Ćwiczenie 3 Kraj i waluta:• EU vs. nie-EU
– kraje Unii Europejskiej• kraje EU: waluta
– UK: funt– Dania: korona– Inne kraje: euro
• kraje nie-EU:– ich własna waluta
• kraje nie rozpoznawane przez ten system
Ćwiczenie 3 – odpowiedzi:
• EU, UK• EU, Dania
– najlepiej: różny od EU, od testu UK– ponieważ: wartość konwersji inna niż UK
• EU waluta (podległych) państw• Kraje nie-EU
– najlepiej: 1 dla każdego państwa• Nielegalne lub nierozpoznawalne państwo
Klasy równoważności
• Stosujemy, gdy:– są to naturalne grupy
• i ich zachowanie jest takie samo– mamy ograniczone wykorzystanie zakresów
numerycznych• technicznie - mamy następny element
Plusy i minusy
• Silna technika redukowania przypadków testowych
• Ogólnie łatwa do wykonania• Można jednak, w kodzie, łatwo pominąć
wyjątki
Testowanie wartości granicznych
• Odpowiednie dla wartości numerycznych• Niejawnie zawiera klasy równoważności• Błędy mają tendencję występowania w
rogach– testujemy tam– powyżej, poniżej
Kroki
• Identyfikujemy klasy równoważności• Dla każdej granicy (numerycznej)
– piszemy test poniżej jej– piszemy test powyżej jej– jeśli odpowiednie, to dokładnie dla granicy
Co oznacza „bezpośrednio”?
• O 1 jednostkę dalej– Dla jednostki, którą używamy
• całkowite: proste• zmiennopozycyjne: trudne
– może zależeć od kompilatora– na ogół: sami decydujemy o sensownej dokładności
Ćwiczenie 4
Zdefiniować „jedną jednostkę” dla:• waluty USA• wieku (np. dla zniżki biletowej)• daty ważności• czasu
Ćwiczenie 4 - odpowiedziZdefiniować „jedną jednostkę” dla:• waluty USA
– jeden cent• wieku (np. dla zniżki biletowej)
– jeden rok• daty ważności
– jeden dzień• Czasu
– zależy od tego do czego to będzie wykorzystane
Ćwiczenie 5 – ceny biletów
• Poniżej 5: bezpłatnie• Dzieci w wieku 5 do 12: 5,00• Uczniowie w wieku 13 do 18: 7,50• Starsi w wieku 18 do 64: 10,00• Seniorzy w wieku 65 do 80: 7,00
Ćwiczenie 5 - odpowiedziPrzypadki:• -1 (błąd)• 0 (bezpłatnie)• 4 (bezpłatnie)• 5 (5,00)• 12 (5,00)• 13 (7,50)• 18 (niejednoznaczna specyfikacja)• 64 (10,00)• 65 (7,00)• 80 (7,00)• 81 (brak w specyfikacji)
Ćwiczenie 6 - Wyprzedaż
• Tylko jedno wymaganie: Jeśli kupisz za 10 lub więcej dolarów, to otrzymasz 10% zniżki
Ćwiczenie 6 - OdpowiedziPrzypadki:• -0,01 (błąd)• 0,00 (nie ma sprzedaży)• 0,01 (0,01)• 9,99 (9,99)• 10,00 (9,00)• 10,04 (9,00)• 10,05 (9,01 – niejednoznaczna specyfikacja)• Czy jest maksimum? Ograniczenie przez
rozmiar danych w komputerze
Siła Test Driven Development
• Naprzód piszemy test• Automatyzujemy testy – proste• Często wykonujemy testy
– Systematycznie pokrywamy – Systematycznie rozpatrujemy błędne
przypadki– Niewielkie testy – dobry projekt – minimum
refaktoryzacji
Kroki w TDD
• Projektuj przypadki testowe w oparciu o:– przypadki użycia– klasy równoważności, wartości graniczne– wykorzystaj zasady/wzorce jako przewodniki
• Wykorzystuj przypadki testowe jako przewodnik projektowania
• Implementuj test i koduj jak zwykle– Można rozważać więcej niż jeden test
Krótki przykład public void testRating()
{ assertEquals(”Bad”,4,starWars.getAverageRating());
};
Ustawiamy stan, aby asercja zachodziła
public void testRating(){ starWars.addRating(3); starWars.addRating(5); assertEquals(”Bad”,4,starWars.getAverageRating()); };
• D. Astels, TDD, Prentice hall, 2003
TDD – przykład (2)public void testRating(){ Movie starWars = new Movie(”Star Wars”); starWars.addRating(3); starWars.addRating(5); assertEquals(”Bad”,4,starWars.getAverageRating()); };
TDD – przykład (3)public void testRating(){ Movie starWars = new Movie(”Star Wars”); starWars.addRating(3); starWars.addRating(5); assertEquals(”Bad”,4,starWars.getAverageRating()); };
public void addRating(int newRating){}
public void getAvarageRating(){ return 0;}
Projekty
Do 12.XI.2008 (godz 13:00) na stronie cvs.ii.uni.wroc.pl/eto2008pojawi się informacja o nazwie zespołu i
adresie strony projektu.Na stronie projektu znajdą się podstawowe
informacje (skład zespołu, dzienniki, adresy, plan, temat projektu itp.)