Qualität von Software - Prof. Schlingloff, Lackner - SS2013 DYNAMISCHER TEST. Whitebox Testen mit JUnit

Transkript

1 1 DYNAMISCHER TEST Whitebox Testen mit JUnit

2 Übersicht 2 1. Grundlagen des Unittests 1. Units 2. Unit Testing 2. Testverfahren 1. Blackbox 2. Whitebox 3. Unit Testing mit Eclipse 4. Besprechung der Übungsaufgabe

3 3 Unit Testing Modultest, Komponententest

4 Unit 4 Funktionales Einzelteil Methode Klasse Modul Komponente Strukturmittel der Software-Architektur Steigert die Wiederverwendbarkeit Module sind unabhängig voneinander bearbeitbar

5 Unit Testing 5 Unit kleinste testbare Einheit einer Anwendung Units werden isoliert getestet Notwendige umgebende Komponenten der Unit: Ersetzung durch Stubs oder Mock-Ups (keine Prototypen!) Testharness/framework

6 6 Auch ein Mock-up

7 Anwendung des Unit Testings 7 In frühen Entwicklungsphasen Agile (z.b. Scrum) und testgetriebene Methoden (Extreme Programming) machen intensiven Gebrauch von Unit Testing Nach Code-Änderungen Automatisierte Regressionstests Viele Frameworks verfügbar (XUnit)

8 8 Testverfahren Black- & Whitebox

9 Blackbox Test 9 Spezifikationsbasierter Blackbox-Test Eine Spezifikation beschreibt das erwartete Verhalten Interna des Testlings sind nicht einsehbar Tests überprüfen die Einhaltung der Spezifikation Exploratives Testen Spezifikation ist unbekannt Tester lernen das System kennen und wenden Erfahrungswerte an Wiederverwendung für Regressionstests

10 Whitebox 13 Testen mit Kenntnis über den Code Typische Whitebox Techniken sind Unit Testing Inspektion Verifikation Dynamische Technik (mit Code-Ausführung) Statische Techniken (keine Code-Ausführung) Whitebox Unit Testing ist häufig kontrollflussorientiert: Anweisungsüberdeckung Zweigüberdeckung Bedingungsüberdeckung Pfadüberdeckung

11 Exkurs: Kontrollflussgraphen 14 Jede Anweisung wird durch einen Knoten repräsentiert Knoten werden der Ausführungsreihenfolge nach mit gerichteten Kanten verbunden Jeder Knoten ist vom Wurzelknoten aus erreichbar Kontrollflussstrukturen führen zu Verzweigungen Basiswissen Softwaretests Andreas Spillner, Tilo Linz (2005), 3. Auflage, dpunkt.verlag, ISBN:

12 Kontrollflussorientierte 15 Abdeckungskriterien Anweisungsüberdeckung = Knotenüberdeckung Zweigüberdeckung = Kantenüberdeckung Weitere kontrollflussorientierte Abdeckungskriterien Bedingungsüberdeckung = Variablenbelegung für logische Ausdrücke Pfadüberdeckung = Betrachtung der Ausführungspfade

13 16 Unit Testing mit Eclipse

14 JUnit (Beck&Gamma) 17 JUnit wird als Bibliothek bereitgestellt und muss als solche auf dem Build-Path verfügbar sein. Eine JUnit-Testfalldatei ist eine Java-Klasse Testfälle sind annotierte Methoden Eine Junit-Testsuitedatei bündelt mehrere JUnit- Testfalldateien Beispiel für eine JUnit-Testdatei

15 Basisfunktionen 18 Assertmethoden: Leichte Überprüfung von Bedingungen (asserttrue, assertequals, ). Erwartete Exceptions: In der Test-Annotation ist es möglich eine Exception anzugeben, die der Test werfen sollte. Helfermethoden: Es ist auch möglich, beliebig viele normale Methoden in der Klasse zu benutzen.

16 JUnit Annotiationen Die tatsächlichen Methoden, die vor und nach jedem Test ausgeführt Methoden, die vor und nach allen Tests ausgeführt Methoden, die noch nicht bestehende Funktionalität testen, können temporär ignoriert werden.

17 20 Beispiel in Eclipse

18 21 Werzeugunintegration

19 Eclipse Integration 22 JUnit 4 ist in der aktuellen Eclipse Distribution für Java Developer enthalten Alternativ von das aktuelle Archiv herunterladen.

20 Testsuite in Eclipse ausführen 23 Rechtsklick auf die Testfalldatei Run as JUnit Test wählen

21 Auswertung der Tests mit JUnit 24 Nach der Testausführung öffnet sich automatische der Reiter JUnit

22 EclEmma 25 Codecoverage Analyse Basierend auf Emma Bereitgestellt als Eclipse Plugin Installation Eclipse Help Install New Software: Dialog Eclipse Update Site: Add Paket EclEmma auswählen Finish Next, Next, Next

23 Messen der Code-Abdeckung 26 JUnit-Datei auswählen EclEmma Launcher wählen Coverage As JUnit Test wählen

24 Coverage-Auswertung der Testfälle 27

25 Überdeckungskritierien in EclEmma 28 Instructions (C0): Java Byte Code Anweisungen Kleinste Einheit Unabhängig von der Code-Formatierung Branches (C1): if und switch Kontrollstrukturen Exception-Handling ist kein Verzweigen Außerdem: Zyklomatische Komplexität, Lines, Methoden, Klassen

26 30 Übungsaufgaben Testanalyse und Testfallentwurf

27 1. Testfallentwurf 31 a) Erstellen Sie für die gegebenen Klassen den Kontrollflussgraphen und beschriften Sie die Kanten. b) Wie viele Testfälle sind nötig um: i. 100% Anweisungsüberdeckung zu erreichen. ii. 100% Zweigüberdeckung zu erreichen. iii. Geben Sie die Testpfade an. c) Erstellen Sie jeweils eine JUnit-Testsuite, welche die maximal mögliche Anweisungsüberdeckung für die gegebenen Klassen erreicht.

28 2. Testfallanalyse 32 Laden Sie das auf der Webseite zur Verfügung gestellte Java-Projekt herunter und öffnen Sie dieses in Eclipse a) Messen Sie die Code-Überdeckung mit EclEmma für die zur Verfügung gestellte Testsuite. Dokumentieren Sie das Ergebnis der Analyse für die TicTacToeModel.java bei Instruktions- und Zweigüberdeckung b) Erstellen Sie zusätzliche Testfälle, sodass Sie die maximal mögliche Zweigüberdeckung erreichen.