Способы тестирования условий.

Цель этого семейства способов тестирования – строить тестовые варианты для проверки логических условий программы. При этом желательно обеспечить охват операторов из всех ветвей программы.

Рассмотрим используемую здесь терминологию.

Простое условие – булева переменная или выражение отношения.

Выражение отношения имеет вид

E1<оператор отношения>E2,

Где E1, E2 – арифметические выражения, а в качестве оператора отношения используется один из следующих операторов:

Составное условие состоит из нескольких простых условий, булевых операторов и круглых скобок. Будем применять булевы операторы OR, AND (&), NOT. Условия, не содержащие выражений отношения, называют булевыми выражениями.

Таким образом, элементами условия являются: булев оператор, булева переменная, пара скобок (заключающая простое или составное условие), оператор отношения, арифметическое выражение. Эти элементы определяют типы ошибок в условиях.

Если условие некорректно, то некорректен по меньшей мере один из элементов условия. Следовательно, в условии возможны следующие типы ошибок:

• Ошибка булева оператора (наличие некорректных/ отсутствующих/ избыточных булевых операторов).
• Ошибка булевой переменной.
• Ошибка оператора отношения.
• Ошибка арифметического выражения.

Способ тестирования условий ориентирован на тестирование каждого условия в программе. Методика тестирования условий имеют два достоинства. Во-первых, достаточно просто выполнить измерение тестового покрытия условия. Во-вторых, тестовое покрытие условий в программе – это фундамент для генерации дополнительных тестов программы.

Целью тестирования условий является определение не только ошибок в условиях, но и других ошибок в программах. Если набор тестов для программы A эффективен для обнаружения ошибок в условиях, содержащихся в A, то вероятно, что это набор также эффективен для обнаружения других ошибок в A. Кроме того, если методика тестирования эффективна для обнаружения ошибок в условиях, то вероятно, что эта методика будет эффективна для обнаружения ошибок в программе.

Существует несколько методик тестирования условий.

Простейшая методика – тестирование ветвей. Здесь для составного условия С проверяется:

• каждое простое условие;
• True-ветвь;
• False-ветвь.

Другая методика – тестирование области определения в ней для выражения отношения требуется генерация 3-4 тестов. Выражение вида

Е1<оператор отношения>Е2

проверяется тремя тестами, которые формируют значение Е1 большим, чем Е2, равным Е2 и меньшим, чем Е2.

Если оператор отношения неправилен, а Е1 и Е2 корректны, то эти три теста гарантируют обнаружение ошибки оператора отношения.

Для определения ошибок в Е1 и Е2 тест должен сформировать значение Е1 большим или меньшим, чем Е2, причем обеспечить как можно меньшую разницу между этими значениями.

Способ тестирования потоков данных.

В предыдущих способах тесты строились на основе анализа управляющей структуры программы. В данном способе анализу подвергается информационная структура программы.

Работу любой программы можно рассматривать как обработку потока данных, передаваемых от входа в программу к ее выходу.

Пусть имеется потоковый граф программы с управляющими и информационными связями.

Под определением данных понимают действия, изменяющие элемент данных.

Использование данных – это применение элемента в выражении, где происходит обращение к элементу данных, но не изменение элемента.

Назовем DU-цепочкой (цепочкой определения-использования) конструкцию [x, i, j], где i, j – имена вершин; x определена в i-й вершине и используется в j-й вершине.

Способ DU-тестирования требует охвата всех DU-цепочек программы. Таким образом, разработка тестов здесь проводится на основе анализа жизни всех данных программы.

Очевидно, что для подготовки тестов требуется выделение маршрутов – путей выполнения программы на управляющем графе. Критерий выбора пути – покрытие максимального количества DU-цепочек.

Шаги способа DU-тестирования:

• построение управляющего графа программы;
• построение информационного графа;
• формирование полного набора DU-цепочек;
• формирование полного набора отрезков путей в управляющем графе;
• построение маршрутов – полных путей на управляющем графе, покрывающих набор отрезков путей управляющего графа;
• подготовка тестовых вариантов.

Достоинства DU-тестирования:

• простота необходимого анализа операционно-управляющей структуры программы;
• простота автоматизации.

Недостаток DU-тестирования: трудности в выборе минимального количества максимально эффективных тестов.

Область использования DU-тестирования: программы со вложенными условными операторами и операторами цикла.

Тестирование циклов.

Цикл – наиболее распространенная конструкция алгоритмов, используемых в ПО. Тестирование циклов производится по принципу «белого ящика», при проверке циклов основное внимание обращается на правильность конструкций циклов.

Различают 4 типа циклов: простые, вложенные, объединенные, неструктурированные.

Простые циклы.

Для проверки циклов с количеством повторений n может использоваться один из следующих наборов тестов:

• прогон всего цикла;
• только один проход цикла;
• два прохода цикла;
• m проходов циклов, где m<n;
• n-1, n, n+1 проходов цикла.

Вложенные циклы.

С увеличением уровня вложенности циклов количество возможных путей резко возрастает. Это приводит к нереализуемому количеству тестов. Для сокращения количества тестов применяется специальная методика, в которой используются такие понятия, как объемлющий и вложенные циклы.

Шаги тестирования:

• Выбирается самый внутренний цикл. Устанавливаются минимальные значения параметров всех остальных циклов.
• Для внутреннего цикла проводятся тесты простого цикла. Добавляются тесты для исключенных значений и значений, выходящих запределы рабочего диапазона.
• Переходят в следующий по порядку объемлющий цикл. Выполняют его тестирование. При этом сохраняются минимальные значения параметров для всех внешних (объемлющих) циклов и типовые значения для всех вложенных циклов.
• Работа продолжается до тех пор, пока не будут протестированы все циклы.

Объединенные циклы.

Если каждый из циклов независим от других, то используется техника тестирования простых циклов. При наличии зависимости (например, конечное значение счетчика первого цикла используется как начальное значение счетчика второго цикла) используется методика вложенных циклов.

Неструктурированные циклы.

Неструктурированные циклы тестированию не подлежат. Этот тип циклов должен быть переделан с помощью структурированных программных конструкций.