Методы генерации тестовых сценариев на основе структурированных UCM-моделей проектируемой системы

• Автор: Воинов, Никита Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 171 с. : ил.

Введение

Глава 1. Обзор методов и средств тестирования на основе моделей.

1.1 Подходы к тестированию в промышленных программных проектах.

1.1.1 Подходы к повышению качества 0.

1.1.2 Виды тестирования

1.1.3 Обзор инструментов тестирования

1.2 Тестирование на основе моделей.

1.2.1 Особенности подхода к тестированию на основе моделей.

1.2.2 Методы создания тестовых сценариев на основе моделей.

1.2.3 Преимущества и ограничения тестирования на основе моделей

1.3 Сравнительный обзор инструментов тестирования на основе моделей

1.3.1 Покрытие определенных элементов дерева поведения модели
1.3.2 Покрытие входных значений переменных.
1.3.3 Отслеживание покрытия требований.
1.3.4 Поддержка работы с моделью и тестирования
1.3.5 Автоматическое создание окружения тестирования.
1.3.6 Результаты сравнения инструментов тестирования на основе моделей.
1.4 Выводы.
Глава 2. Концепция методов генерации тестовых сценариев и их интеграция в технологии V.
2.1 Технологическая цепочка V и схема интеграции методов генерации тестовых сценариев.
2.2 Формальные модели в нотациях и базовых протоколов
2.2.1 Применение двух формальных нотаций в рамках одной технологии.
2.2.2 Основы нотации .
2.2.3 Нотация базовых протоколов
2.2.4 Преобразование компонентов и элементов в базовые протоколы.
2.3 Метод структурирования пространсгва поведения формальной модели
2.3.1 Генерация трасс
2.3.2 Метод расширенных протоколов.
2.3.3 Факторизация поведения модели с помощью элемента
2.3.4 Интерпретация элемента в виде расширенного протокола
2.3.5 Подключение расширенного протокола к общему сценарию поведения системы с помощью протоколовконнекторов
2.3.6 Факторизация пространства поведения модели базовых протоколов
2.4 Оценка сложности пространства поведения формальной модели и метод его сокращения для генерации тестовых сценариев.
2.4.1 Описания поведения системы, представленной в виде базовых протоколов
2.4.2 Комбинаторный взрыв числа состояний
2.4.3 Метод эвристик.
2.5 Формулировка критерия покрытия функциональных требований.
2.5.1 Измеряемость требований
2.5.2 Структурный критерий покрытия требований.
2.6 Выводы.
Глава 3. Реализация методов генерации набора тестовых сценариев по структурированным формальным моделям
3.1 Реализация методов создания и структурирования формальной модели.
3.1.1 Инструмент
3.1.2 Режим
3.1.3 Структурирование формальной модели.
3.2 Реализация методов создания эвристик для получения тестовых сценариев
3.2.1 Метод создания эвристик но набору МБСдиаграмм.
3.2.2 Метод создания эвристик по набору МБСдиаграмм и критериальным цепочкам
3.2.3 Инкрементальный метод создания эвристик
3.3 Реализация методов оценки критериального покрытия и сокращения тестового набора
3.3.1 Реализация метода отслеживания соответствия между требованиями и элементами
модели
3.3.2 Реализация метода поиска покрытия требований в трассах.
3.3.3 Реализация метода сокращения тестового набора и разметка требований в трассах
3.4 Выводы.
Глава 4. Результаты применения разработанных методов генерации тестовых сценариев.
4.1 Обобщенная схема применения разработанных методов
4.2 Применение разработанных методов в проекте СОМА
4.3 Анализ результатов применения разработанных методов
4.4 Выводы.
Заключение.
Литература


Разработанные методы внедрены в компаниях ЗАО Моторола ЗАО, ООО ИЦ СевероЗападная лаборатория и использованы при разработке учебнометодического комплекса СПбГПУ по курсам Технология разработки программного обеспечения и Индустриальные технологии разработки ПО на кафедре Информационные и управляющие системы. Практическое использование представляемых на защиту результатов подтверждено соответствующими актами о внедрении. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и трех приложений. Общий объм диссертации с приложениями 9 страниц машинописного текста, содержит рисунка, таблиц, список литературы содержит 5 наименований. Глава 1. В разделе рассмотрены подходы к улучшению качества программного обеспечения ПО, перечислены различные виды тестирования и приведен обзор инструментов тестирования, используемых в практике создания промышленного ПО, проанализированы их достоинства и недостатки. Если собрать команду программистов с опытом участия в аналогичных проектах, обеспечить их хорошо поставленной задачей, хорошим инструментарием и условиями работы, то с небольшой долей вероятности есть основания ожидать, что удастся разработать программную систему удовлетворительного качества. Чтобы гарантировать результат получение качественного программного продукта, необходимо воспользоваться процессом . Процесс определяет жизненный цикл программной системы . Стандартизованная схема жизненного цикла с четкой регламентацией необходимых работ и с перечнем соответствующей документации легла в основу так называемой водопадной или каскадной модели 3. Водопадная модель требовала точно и полно сформулировать все требования изменение требований было возможно только после завершения всех работ. Водопадная модель не давала ответ на вопрос, что делать, когда требования меняются или меняется понимание этих требований непосредственно в процессе разработки. В результате, планируемое время разработки увеличивалось в раза. В конце х годов была предложена так называемая спиральная модель , был развит и проверен на практике метод итеративной и инкрементальной разработки Iiv I v, II . В спиральной модели были учтены проблемы водопадной модели. Главный упор в спиральной модели делается на итеративности процесса. Описаны опыты использования II с длиной итерации всего в полдня. Каждая итерация завершается выдачей новой версии программного обеспечения. На каждой версии уточняются и, возможно, меняются требования к целевой системе и принимаются меры к тому, чтобы удовлетворить и новые требования. Современный i ii также следует этой модели. На основе спиральной модели были реализованы большие производственные проекты, но решить проблему качества этот подход позволил лишь в определенных границах. Следует отмстить, что составной частью проблемы повышения качества ПО является проблема повышения качества тестирования. Попрежнему ошибки только в США обходятся от до млрд. При этом примерно убытков ложится на плечи конечных пользователей. Складывается ситуация, при которой потребители вынуждены покупать заведомо бракованный товар . Вместе с тем, ситуация не безнадежна. Наиболее дорогостоящие ошибки совершаются на первых фазах жизненного цикла это ошибки в определении требований, выборе архитектуры, высокоуровневом проектировании и детализации спецификаций. Поэтому следует концентрироваться при поиске ошибок на самых ранних фазах, не дожидаясь, пока они обнаружатся при тестировании уже готовой реализации. Цель этого Сократить время между моментом внесения ошибки и моментом сс обнаружения . Тезис в целом хорош, однако неконструктивен, поскольку не даст прямых рекомендаций, как сокращать это время. В последние годы в связи с появлением методов, которые принято обозначать термином i шустрый, проворный например, технология предлагаются и внедряются новые конструктивные методы раннего обнаружения ошибок. Иными словами, ошибка будь она в требованиях, в проекте или в реализации не живет дольше момента запуска теста, проверяющего реализацию данного требования. Значит, хотя астрономическое время между внесением ошибки и ее обнаружением с последующим исправлением может оказаться и большим, но и впустую потраченных усилий не очень много, т.