Diplomarbeit. Konzeption und Implementierung einer automatisierten Testumgebung. Thomas Wehrspann. 10. Dezember 2008

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1 Konzeption und Implementierung einer automatisierten Testumgebung, 10. Dezember

2 Gliederung Einleitung Softwaretests Beispiel Konzeption Zusammenfassung 2

3 Einleitung Komplexität von Softwaresystemen steigt Mehr Funktionen Integration mit anderen Systemen Komponentensysteme helfen die Komplexität besser zu beherrschen und durch bessere Wiederverwendbarkeit auch den Arbeitsaufwand zu reduzieren. Zunehmende Mobilität von IT Komponenten PDAs RFID / Sensoren Komponentensysteme werden immer dynamischer. Eine automatisierte Verschaltung der Komponenten wird nötig. 3

4 Einleitung Komplexität von Softwaresystemen steigt Mehr Funktionen Integration mit anderen Systemen Komponentensysteme helfen die Komplexität besser zu beherrschen und durch bessere Wiederverwendbarkeit auch den Arbeitsaufwand zu reduzieren. Zunehmende Mobilität von IT Komponenten PDAs RFID / Sensoren Komponentensysteme werden immer dynamischer. Eine automatisierte Verschaltung der Komponenten wird nötig. 3

5 Einleitung Syntaktische Kompatibilität zwischen Schnittstellen Zur Erkennung, welche Komponenten miteinander verschaltet werden können, wird die Syntax ihrer Schnittstellen herangezogen und wenn diese identisch ist, kann eine Verschaltung vorgenommen werden. Semantische Kompatibilität zwischen Schnittstellen Schnittstellenspezifikationen enthalten meist keine semantischen Informationen und können daher in dieser Hinsicht unterschiedlich ausgelegt werden. Aber auch Programmierfehler können zu unterschiedlichem Verhalten führen. 4

6 Einleitung Syntaktische Kompatibilität zwischen Schnittstellen Zur Erkennung, welche Komponenten miteinander verschaltet werden können, wird die Syntax ihrer Schnittstellen herangezogen und wenn diese identisch ist, kann eine Verschaltung vorgenommen werden. Semantische Kompatibilität zwischen Schnittstellen Schnittstellenspezifikationen enthalten meist keine semantischen Informationen und können daher in dieser Hinsicht unterschiedlich ausgelegt werden. Aber auch Programmierfehler können zu unterschiedlichem Verhalten führen. 4

7 Softwaretests Softwaretests können dem Entwickler dabei helfen eine möglichst fehlerfreie Software zu entwickeln. Sie unterstützen den Enwickler dabei: Fehler in der Software zu finden die Qualität der Software zu bestimmen das Vertrauen in die Software zu erhöhen Softwaretests sind idealerweise in den Entwicklungszyklus integriert und ein laufender Prozess. 5

8 Softwaretests Bei den Techniken unterscheidet man grundsätzlich zwischen zwei Techniken: Statische Tests Review durch den Entwickler Analyse durch Tools (z. B. Compiler) Dynamische Tests Whitebox-Verfahren Blackbox-Verfahren Automatisierte Tests laufen ohne Eingriff durch einen Entwickler ab, der das Review oder die Code-Analyse machen könnte. 6

9 Softwaretests Bei den Techniken unterscheidet man grundsätzlich zwischen zwei Techniken: Statische Tests Review durch den Entwickler Analyse durch Tools (z. B. Compiler) Dynamische Tests Whitebox-Verfahren Blackbox-Verfahren Automatisierte Tests laufen ohne Eingriff durch einen Entwickler ab, der das Review oder die Code-Analyse machen könnte. 6

10 Softwaretests Bei den Techniken unterscheidet man grundsätzlich zwischen zwei Techniken: Statische Tests Review durch den Entwickler Analyse durch Tools (z. B. Compiler) Dynamische Tests Whitebox-Verfahren Blackbox-Verfahren Automatisierte Tests laufen ohne Eingriff durch einen Entwickler ab, der das Review oder die Code-Analyse machen könnte. 6

11 Softwaretests Bei den Techniken unterscheidet man grundsätzlich zwischen zwei Techniken: Statische Tests Review durch den Entwickler Analyse durch Tools (z. B. Compiler) Dynamische Tests Whitebox-Verfahren Blackbox-Verfahren Automatisierte Tests laufen ohne Eingriff durch einen Entwickler ab, der das Review oder die Code-Analyse machen könnte. 6

12 Beispiel Ein Händler hat mit seinen Lieferanten die Verwendung spezieller Container vereinbart. Dynamisches Komponentenframework ContainerComponent IntakeComponent Semantische Tests sollen den fehlerfreien Betrieb sicherstellen. 7

13 Konzeption Es müssen Testfälle bereitgestellt und der Testumgebung zugänglich gemacht werden. Testfälle sind komponentenspezifisch Es soll getestet werden, ob die Implementierung einer bestimmten Komponente semantisch kompatibel ist. Verteiltes System Hier besteht das Problem: wie sollen die Testfälle bereitgestellt, bzw. geladen werden? Testbeschreibung daher mit den Komponenten mitgeliefert. Über eine zusätzliche Schnittstelle kann der Testfall aufgerufen werden. 8

14 Konzeption Es müssen Testfälle bereitgestellt und der Testumgebung zugänglich gemacht werden. Testfälle sind komponentenspezifisch Es soll getestet werden, ob die Implementierung einer bestimmten Komponente semantisch kompatibel ist. Verteiltes System Hier besteht das Problem: wie sollen die Testfälle bereitgestellt, bzw. geladen werden? Testbeschreibung daher mit den Komponenten mitgeliefert. Über eine zusätzliche Schnittstelle kann der Testfall aufgerufen werden. 8

15 Konzeption Es müssen Testfälle bereitgestellt und der Testumgebung zugänglich gemacht werden. Testfälle sind komponentenspezifisch Es soll getestet werden, ob die Implementierung einer bestimmten Komponente semantisch kompatibel ist. Verteiltes System Hier besteht das Problem: wie sollen die Testfälle bereitgestellt, bzw. geladen werden? Testbeschreibung daher mit den Komponenten mitgeliefert. Über eine zusätzliche Schnittstelle kann der Testfall aufgerufen werden. 8

16 Testfälle Testfälle müssen spezifiziert werden um in einer automatisierten Testumgebung ausgeführt werden zu können. Hierfür gibt es mehrere Möglichkeiten: Programmier- und Skriptsprachen Direkt in der verwendeten Sprache implementierbar (Keine) Unterstützung durch testspezifische Sprachkonstrukte TTCN-3 Mehrere Formate (Text, grafisch,...) Speziell für Tests entwickelt Benötigt ein Testsystem UML Testing Profile Erweitert UML über ein Profil Verwendet TTCN-3 und JUnit zur Ausführung von Testfällen 9

17 Testfälle Testfälle müssen spezifiziert werden um in einer automatisierten Testumgebung ausgeführt werden zu können. Hierfür gibt es mehrere Möglichkeiten: Programmier- und Skriptsprachen Direkt in der verwendeten Sprache implementierbar (Keine) Unterstützung durch testspezifische Sprachkonstrukte TTCN-3 Mehrere Formate (Text, grafisch,...) Speziell für Tests entwickelt Benötigt ein Testsystem UML Testing Profile Erweitert UML über ein Profil Verwendet TTCN-3 und JUnit zur Ausführung von Testfällen 9

18 Testfälle Testfälle müssen spezifiziert werden um in einer automatisierten Testumgebung ausgeführt werden zu können. Hierfür gibt es mehrere Möglichkeiten: Programmier- und Skriptsprachen Direkt in der verwendeten Sprache implementierbar (Keine) Unterstützung durch testspezifische Sprachkonstrukte TTCN-3 Mehrere Formate (Text, grafisch,...) Speziell für Tests entwickelt Benötigt ein Testsystem UML Testing Profile Erweitert UML über ein Profil Verwendet TTCN-3 und JUnit zur Ausführung von Testfällen 9

19 Testfälle Testfälle müssen spezifiziert werden um in einer automatisierten Testumgebung ausgeführt werden zu können. Hierfür gibt es mehrere Möglichkeiten: Programmier- und Skriptsprachen Direkt in der verwendeten Sprache implementierbar (Keine) Unterstützung durch testspezifische Sprachkonstrukte TTCN-3 Mehrere Formate (Text, grafisch,...) Speziell für Tests entwickelt Benötigt ein Testsystem UML Testing Profile Erweitert UML über ein Profil Verwendet TTCN-3 und JUnit zur Ausführung von Testfällen 9

20 Konzeption Die automatisierte Testumgebung soll das zu testende System im laufenden Betrieb testen, daher muss Sorge getragen werden, dass dieser durch die Tests nicht beeinflusst wird. Kopie des Systems Das laufende System wird kopiert, wobei die Tests dann in der Kopie getrennt vom Betrieb ablaufen. Zustand zwischenspeichern Man kann den Zustand aller Komponenten sichern, die Tests durchführen und den alten Zustand wiederherstellen. Testmodus in Komponenten Durch die Einführung eines Testmodus, der durch die Komponenten implementiert wird, lassen sich Test und Betrieb sauber trennen. 10

21 Konzeption Die automatisierte Testumgebung soll das zu testende System im laufenden Betrieb testen, daher muss Sorge getragen werden, dass dieser durch die Tests nicht beeinflusst wird. Kopie des Systems Das laufende System wird kopiert, wobei die Tests dann in der Kopie getrennt vom Betrieb ablaufen. Zustand zwischenspeichern Man kann den Zustand aller Komponenten sichern, die Tests durchführen und den alten Zustand wiederherstellen. Testmodus in Komponenten Durch die Einführung eines Testmodus, der durch die Komponenten implementiert wird, lassen sich Test und Betrieb sauber trennen. 10

22 Konzeption Die automatisierte Testumgebung soll das zu testende System im laufenden Betrieb testen, daher muss Sorge getragen werden, dass dieser durch die Tests nicht beeinflusst wird. Kopie des Systems Das laufende System wird kopiert, wobei die Tests dann in der Kopie getrennt vom Betrieb ablaufen. Zustand zwischenspeichern Man kann den Zustand aller Komponenten sichern, die Tests durchführen und den alten Zustand wiederherstellen. Testmodus in Komponenten Durch die Einführung eines Testmodus, der durch die Komponenten implementiert wird, lassen sich Test und Betrieb sauber trennen. 10

23 Konzeption Die automatisierte Testumgebung soll das zu testende System im laufenden Betrieb testen, daher muss Sorge getragen werden, dass dieser durch die Tests nicht beeinflusst wird. Kopie des Systems Das laufende System wird kopiert, wobei die Tests dann in der Kopie getrennt vom Betrieb ablaufen. Zustand zwischenspeichern Man kann den Zustand aller Komponenten sichern, die Tests durchführen und den alten Zustand wiederherstellen. Testmodus in Komponenten Durch die Einführung eines Testmodus, der durch die Komponenten implementiert wird, lassen sich Test und Betrieb sauber trennen. 10

24 Konzeption Implementierung des Testmodus Damit Komponenten zwischen normalem und Testaufruf unterscheiden können, muss ihnen dies mitgeteilt werden Kopie der Komponente Jede Komponente registriert seine Dienste ein zweites Mal speziell für Tests. Zusätzliche Methode Zu jeder Methode einer Schnittstelle wird eine weitere Methode für Testaufrufe angelegt. Zusätzlicher Parameter Jede Methode erhält einen zusätzlichen boolschen Parameter über den der Test angezeigt wird. 11

25 Konzeption Implementierung des Testmodus Damit Komponenten zwischen normalem und Testaufruf unterscheiden können, muss ihnen dies mitgeteilt werden Kopie der Komponente Jede Komponente registriert seine Dienste ein zweites Mal speziell für Tests. Zusätzliche Methode Zu jeder Methode einer Schnittstelle wird eine weitere Methode für Testaufrufe angelegt. Zusätzlicher Parameter Jede Methode erhält einen zusätzlichen boolschen Parameter über den der Test angezeigt wird. 11

26 Konzeption Implementierung des Testmodus Damit Komponenten zwischen normalem und Testaufruf unterscheiden können, muss ihnen dies mitgeteilt werden Kopie der Komponente Jede Komponente registriert seine Dienste ein zweites Mal speziell für Tests. Zusätzliche Methode Zu jeder Methode einer Schnittstelle wird eine weitere Methode für Testaufrufe angelegt. Zusätzlicher Parameter Jede Methode erhält einen zusätzlichen boolschen Parameter über den der Test angezeigt wird. 11

27 Konzeption Implementierung des Testmodus Damit Komponenten zwischen normalem und Testaufruf unterscheiden können, muss ihnen dies mitgeteilt werden Kopie der Komponente Jede Komponente registriert seine Dienste ein zweites Mal speziell für Tests. Zusätzliche Methode Zu jeder Methode einer Schnittstelle wird eine weitere Methode für Testaufrufe angelegt. Zusätzlicher Parameter Jede Methode erhält einen zusätzlichen boolschen Parameter über den der Test angezeigt wird. 11

28 Konzeption Framework ist für die Verschaltung verantwortlich und ruft einen ausführbaren Testfall auf. 12

29 Konzeption Komponenten sind für die Verschaltung selbst verantwortlich und rufen einen TTCN-3 Testfall auf, der mithilfe eines Testsystems ausgeführt wird. 13

30 Zusammenfassung Die automatisierte Testumgebung ist also folgendermaßen aufgebaut: Testmodus um zwischen Test und normalem Betrieb zu unterscheiden komponentenspezifische Tests Testbeschreibungen in TTCN-3 oder einer Programmiersprache Dadurch ist die Testumgebung unabhängig von einem bestimmten Komponentenframework. für umfangreiche und kleine Tests geeignet. 14

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