IT-Arbeitskreis OWL. Testautomatisierung 2.0. Modellbasiertes Testen. Baris Güldali

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1 IT-Arbeitskreis OWL Testautomatisierung 2.0 Baris Güldali Modellbasiertes Testen

2 Agenda Warum Testautomatisierung 2.0? Was ist MBT? Wie soll ich mit MBT anfangen? Wann ist MBT geeignet? 2

3 Fundamentaler Testprozess von ISTQB Beginn Planung und Erstellung der Testfälle Analyse und Design Steuerung Durchführung der Testfälle Realisierung und Durchführung Auswertung der Testergebnisse Auswertung und Bericht Abschluss Controlling Ende [GTB2010] 3

4 Manuelles Testen heute! Anforderungen Spezifikation Mentales Modell Kriterien zur Testauswahl Testfälle SUT Testergebnisse Basiert auf [Pretschner, A., Philips, J.: Methodological Issues in Model-Based Testing. 2005] 4

5 Manuelles Testen heute! Aktivität Erstellung Durchführung Auswertung Controlling Manuelles Testen (-) Nicht immer systematisch (-) Aufwendig und teuer (-) Fehleranfällig (-) Aufwendig und teuer (-) Fehleranfällig (-) Aufwendig und teuer (-) Fehleranfällig (-) Überdeckung/Nachverfolgbarkeit schwierig 5

6 Testautomatisierung 1.0 Anforderungen Spezifikation Mentales Modell Capture/ Replay Kriterien zur Testauswahl Testskripte Testfälle SUT Testergebnisse 6

7 Beispiel Selenium Testwerkzeug Testskript Für GUI-Test Manuell oder Capture Schwer wartbar bei Änderungen in GUI Ablauf Testergebnisse 7

8 Manuelles Testen vs. Testautomatisierung Aktivität Manuelles Testen Testautomatisierung 1.0 Erstellung Durchführung Auswertung Controlling (-) Nicht immer systematisch (-) Aufwendig und teuer (-) Fehleranfällig (-) Aufwendig und teuer (-) Fehleranfällig (-) Aufwendig und teuer (-) Fehleranfällig (-) Überdeckung/Nachverfolgbarkeit schwierig (-) Nicht immer systematisch (-) Aufwendig und teuer (-) Fehleranfällig (+) Schnell (+) Präzise (-) Nicht wiederholbar bei Änderungen (~) Schnell (~) Präzise (-) Überdeckung/Nachverfolgbarkeit schwierig 8

9 Trends in software development Modellbasiertes Testen hilft! 9

10 Agenda Warum Testautomatisierung 2.0? Was ist MBT? Wie soll ich mit MBT anfangen? Wann ist MBT geeignet? 10

11 Testautomatisierung Anforderungen Spezifikation Testmodell Mentales Modell Kriterien zur Testauswahl Testfälle SUT Auswahlkriterien für Modelle evtl. Testskripte Testergebnisse 11

12 Testautomatisierung 1.0 vs. 2.0 Aktivität Manuelles Testen Testautomatisierung 1.0 Testautomatisierung 2.0 Erstellung (-) Nicht immer systematisch (-) Aufwendig und teuer (-) Fehleranfällig (-) Nicht immer systematisch (-) Aufwendig und teuer (-) Fehleranfällig (+) Systematisch (+) Schnell und Wiederholbar (+) Präzise (+) Bessere Abdeckung Durchführung (-) Aufwendig und teuer (-) Fehleranfällig (+) Schnell (+) Präzise (-) Nicht wiederholbar bei Änderungen (+) Schnell (+) Präzise (+) Anpassbar bei Änderungen Auswertung (-) Aufwendig und teuer (-) Fehleranfällig (~) Schnell (~) Präzise (~) Schnell (~) Präzise Controlling (-) Überdeckung/Nachverfolgbarkeit schwierig (-) Überdeckung/Nachverfolgbarkeit schwierig (+) Überdeckungsanalyse möglich (+) Nachverfolgbarkeit möglich (+) Frühe Fehlererkennung 12

13 Alter Wein in neuen Schläuchen? Klassische spezifikationsbasierte Testtechniken Äquivalenzklassenbildung Grenzwertanalyse Entscheidungstabellen Ursache-Wirkungs-Graphen Klassifikationsbäume Spezifikation heute UML SysML MatLab [Winter 2009] 13

14 Softwareentwicklung heute Kommunikation Dokumentation Kommunikation Dokumentation Anforderungen Spezifikation Analyse Generierung von Testfällen,-skripten, -daten Testorakeln Testumgebungen Testtreibern Testmodell Testergebnisse Code- Generierung Kriterien zur Testauswahl Testfälle SUT Betrieb 14

15 Beispiel: Testfallgenerierung Testmodell Kriterien zur Testauswahl: Pfadüberdeckung Kantenüberdeckung Knotenüberdeckung Testfall 1 Testfall 3 Testfall 2 15

16 Testfall Testskript Testfall 1 16

17 Woher kommen die Testmodelle? Anforderungen Separates Modell Experten-Modell Kombiniertes Modell Testmodell Spezifikation Gemeinsames Modell Modell aus Testfällen Modell aus SUT Kriterien zur Testauswahl Testfälle SUT Testergebnisse 17

18 Beispiel: Gemeinsames Modell Szenariobasierte Anforderungsspezifikation und Testfallgenerierung in der Medizintechnik Anforderungen Transformation Erweiterung Spezifikation Nicht präzise Mehrdeutig Aktivitätsdiagramme Testmodell Szenariobasiert (Use cases + Flow- Sequenzdiagramme) Kriterien zur Testauswahl Pfadüberdeckung Kantenüberdeckung Parameterüberdeckung Testfälle Testergebnisse SUT Komplexe sicherheitskritische Medizingeräte 18

19 Beispiel: Separates Modell Verbesserung der Testplanung durch Anforderungs- Clustering für e-id Systeme Anforderungen Linguistische Analyse Clustering Spezifikation informell Redundanzen Testmodell Nicht bekannt (Zulieferer) annotierte Tabellen e-id Systeme Musterbasiert Zeit-Relation Objekt-Relation Kriterien zur Testauswahl Testfälle Testergebnisse SUT Testpläne reduzierte Redundanzen effiziente Reihenfolge 19

20 MBT Werkzeuge Anforderungen Textanalyse Modellextraktion Modellierung Spezifikation Testmanagement Testfallgenerator Testdatengenerator Testmodell Modelltransformatoren Reverse Engineering Kriterien zur Testauswahl Testfälle SUT Testtreiber Testadapter Testergebnisse Metrikenwerkzeug [Pretschner, A., Philips, J.: Methodological Issues in Model-Based Testing. 2005] 20

21 MBT Werkzeuge: Beispiele Testfallgenerator Unterstützter Modelltyp TestBench UML imbus Hersteller TestDesigner UML SmartTesting Qtronic UML + Java/C# Conformiq Reactis Simulink/Stateflow Reactive System Rational Statemate/ Rhapsody UML, SysML IBM.getmore UML sepp.med UnITeD UML Afra 21

22 Oder Individuallösung Nachteile der Standardlösungen Bildet den Prozess nicht optimal ab Schwergewichtig Nicht anpassbar Lizenzkosten Individuallösung Sprachen zur Modellierung und Testspezifikation Werkzeuge zur Modellierung und Testfallgenerierung Herausforderungen Kosten für Entwicklung und Wartung Keine Einhaltung von Standards Fehlende Interaktion mit der Community 22

23 Agenda Warum Testautomatisierung 2.0? Was ist MBT? Wie soll ich mit MBT anfangen? Wann ist MBT geeignet? 23

24 Starthilfe für modellbasiertes Testen Bedarf niedrig (A) Komplexität der Testbasis hoch (B) Überdeckungsanalyse unwichtig wichtig oft (C) Änderungen der Spezifikation selten wichtig (D) Trennung PIT/PST unwichtig Zielsituation Manuelles Testen MBT Skriptbasierte Testautomatisierung 24

25 Kostenfaktoren für MBT Aktivität Manuelles Testen Testautomatisierung 1.0 Testautomatisierung 2.0 Erstellung (-) Nicht immer systematisch (-) Aufwendig und teuer (-) Fehleranfällig Durchführung (-) Aufwendig und teuer Schulung (-) von Fehleranfällig Testern (-) Nicht immer systematisch (-) Aufwendig und teuer (-) Fehleranfällig Beschaffung oder Eigenentwicklung von Werkzeugen/Adapter Auswertung (-) Aufwendig und teuer (-) Fehleranfällig (+) Schnell (+) Präzise (-) Nicht wiederholbar bei Änderungen Erstellung/Anpassung/Wartung der Testmodelle (~) Schnell (~) Präzise (+) Systematisch (+) Schnell und Wiederholbar (+) Präzise (+) Bessere Abdeckung (+) Schnell (+) Präzise (+) Anpassbar bei Änderungen (~) Schnell (~) Präzise Controlling (-) Überdeckung/Nachverfolgbarkeit schwierig (-) Überdeckung/Nachverfolgbarkeit schwierig (+) Überdeckungsanalyse möglich (+) Nachverfolgbarkeit möglich (+) Frühe Fehlererkennung 25

26 Wann lohnt sich MBT? Gesamtkosten Manuelles Testen Wann? Klass. Testautomatisierung Einsparung? Wie groß? Modellbasiertes Testen Release/ Regressionstest 26

27 Agenda Warum Testautomatisierung 2.0? Was ist MBT? Wie soll ich mit MBT anfangen? Wann ist MBT geeignet? 27

28 Roadmap für MBT-Einführung Bedarfsanalyse Eignet sich MBT? Lohnt sich MBT? Gemeinsames Modell, Separates Modell, Modell aus Testfällen Enterprise Architect, Eclipse, DSL, JUnit, Szenario-Analyse Technologieauswahl Technologieanpassung Porantim Datenbank [Dias-Neto et al.] Kosten & Nutzen Controlling Pilotprojekt & Evaluierung 28

29 Modellbasiertes Testen im s-lab Projekte mit Partnern 5 Doktoranden im Themenbereich MBT Mehr als 15 Master- und Bachelor-Arbeiten Zahlreiche wissenschaftliche Veröffentlichungen Leitung des GI-Arbeitskreises zu MBT 29

30 Zusammenfassung Warum Testautomatisierung 2.0? Was ist MBT? Wie soll ich mit MBT anfangen? Wann ist MBT geeignet? 30

31 Schlussbemerkungen Literaturempfehlung Einstieg: Objektspektrum Buch: Basiswissen MBT Buch: Practical MBT Tagungen TAV-Tagung am Februar 2011, Wincor Nixdorf, Paderborn TOOP/MBT-Treffen im Rahmen der TAV-Tagung ReVVerT Workshop am 25. März 2011 im Rahmen der ICST- Konferenz in Berlin 31

32 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. s-lab Software Quality Lab Universität Paderborn Warburger Str Paderborn Tel.: (05251) /

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