Whitebox Testen mit JUnit

Präsentation zum Thema: "Whitebox Testen mit JUnit"—  Präsentation transkript:

1 Whitebox Testen mit JUnit
Qualität von Software - Prof. Schlingloff, Lackner - SS2013 Dynamischer Test Whitebox Testen mit JUnit

2 Übersicht Grundlagen des Unittests Testverfahren
Units Unit Testing Testverfahren Blackbox Whitebox Unit Testing mit Eclipse Besprechung der Übungsaufgabe Qualität von Software - Prof. Schlingloff, Lackner - SS2013

3 Unit Testing Modultest, Komponententest
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4 Unit Funktionales Einzelteil Strukturmittel der Software-Architektur
Methode Klasse Modul Komponente Strukturmittel der Software-Architektur Steigert die Wiederverwendbarkeit Module sind unabhängig voneinander bearbeitbar Qualität von Software - Prof. Schlingloff, Lackner - SS2013

5 Unit Testing 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 Qualität von Software - Prof. Schlingloff, Lackner - SS2013

6 Auch ein Mock-up http://pl.wikipedia.org/wiki/Atrapa
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7 Anwendung des Unit Testings
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) Qualität von Software - Prof. Schlingloff, Lackner - SS2013

8 Testverfahren Black- & Whitebox
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9 Blackbox Test 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 Qualität von Software - Prof. Schlingloff, Lackner - SS2013

10 Blackbox Techniken Äquivalenzklassenbildung Grenzwertanalyse
Zustandsbezogener Test Entscheidungstabellen Qualität von Software - Prof. Schlingloff, Lackner - SS2013

11 Äquivalenzklassenbildung
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12 Grenzwertanalyse Qualität von Software - Prof. Schlingloff, Lackner - SS2013

13 Whitebox Testen mit Kenntnis über den Code
Typische Whitebox Techniken sind Unit Testing Dynamische Technik (mit Code-Ausführung) Inspektion Verifikation Whitebox Unit Testing ist häufig kontrollflussorientiert: Anweisungsüberdeckung Zweigüberdeckung Bedingungsüberdeckung Pfadüberdeckung Statische Techniken (keine Code-Ausführung) Qualität von Software - Prof. Schlingloff, Lackner - SS2013

14 Exkurs: Kontrollflussgraphen
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: Qualität von Software - Prof. Schlingloff, Lackner - SS2013

15 Kontrollflussorientierte Abdeckungskriterien
Anweisungsüberdeckung = Knotenüberdeckung Zweigüberdeckung = Kantenüberdeckung Weitere kontrollflussorientierte Abdeckungskriterien Bedingungsüberdeckung = Variablenbelegung für logische Ausdrücke Pfadüberdeckung = Betrachtung der Ausführungspfade Qualität von Software - Prof. Schlingloff, Lackner - SS2013

16 Unit Testing mit Eclipse
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17 JUnit (Beck&Gamma) JUnit wird als Bibliothek bereitgestellt und muss als solche auf dem Build-Path verfügbar sein. Eine JUnit-Testfalldatei ist eine Java-Klasse Testfälle sind mit annotierte Methoden Eine Junit-Testsuitedatei bündelt mehrere JUnit- Testfalldateien Beispiel für eine JUnit-Testdatei Qualität von Software - Prof. Schlingloff, Lackner - SS2013

18 Basisfunktionen 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. Qualität von Software - Prof. Schlingloff, Lackner - SS2013

19 JUnit Annotiationen @Test: Die tatsächlichen Testmethoden.
@Before Methoden, die vor und nach jedem Test ausgeführt werden. @BeforeClass Methoden, die vor und nach allen Tests ausgeführt werden. @Ignore: Methoden, die noch nicht bestehende Funktionalität testen, können temporär ignoriert werden. Qualität von Software - Prof. Schlingloff, Lackner - SS2013

20 Beispiel in Eclipse Qualität von Software - Prof. Schlingloff, Lackner - SS2013

21 Werzeugunintegration
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22 Eclipse Integration JUnit 4 ist in der aktuellen Eclipse Distribution für Java Developer enthalten Alternativ von das aktuelle Archiv herunterladen. Qualität von Software - Prof. Schlingloff, Lackner - SS2013

23 Testsuite in Eclipse ausführen
Rechtsklick auf die Testfalldatei Run as  JUnit Test wählen Qualität von Software - Prof. Schlingloff, Lackner - SS2013

24 Auswertung der Tests mit JUnit
Nach der Testausführung öffnet sich automatische der Reiter „JUnit“ Qualität von Software - Prof. Schlingloff, Lackner - SS2013

25 EclEmma Codecoverage Analyse Installation
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… Qualität von Software - Prof. Schlingloff, Lackner - SS2013

26 Messen der Code-Abdeckung
JUnit-Datei auswählen EclEmma Launcher wählen Coverage As  JUnit Test wählen Qualität von Software - Prof. Schlingloff, Lackner - SS2013

27 Coverage-Auswertung der Testfälle
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28 Überdeckungskritierien in EclEmma
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 Qualität von Software - Prof. Schlingloff, Lackner - SS2013

29 Auswertung einer Source-Datei
Properties Dialog einer Source öffnen Coverage auswählen Qualität von Software - Prof. Schlingloff, Lackner - SS2013

30 Übungsaufgaben Testanalyse und Testfallentwurf
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31 1. Testfallentwurf Erstellen Sie für die gegebenen Klassen den Kontrollflussgraphen und beschriften Sie die Kanten. Wie viele Testfälle sind nötig um: 100% Anweisungsüberdeckung zu erreichen. 100% Zweigüberdeckung zu erreichen. Geben Sie die Testpfade an. Erstellen Sie jeweils eine JUnit-Testsuite, welche die maximal mögliche Anweisungsüberdeckung für die gegebenen Klassen erreicht. Qualität von Software - Prof. Schlingloff, Lackner - SS2013

32 2. Testfallanalyse Laden Sie das auf der Webseite zur Verfügung gestellte Java-Projekt herunter und öffnen Sie dieses in Eclipse 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 Erstellen Sie zusätzliche Testfälle, sodass Sie die maximal mögliche Zweigüberdeckung erreichen. Qualität von Software - Prof. Schlingloff, Lackner - SS2013