Modelos de Pruebas para Pruebas del Sistemas

XV Jo nadas de Ingenie ía del So wa e y Bases de Da os JISBD 2006 José Riquelme - Pe e Bo ella (Eds) © CIMNE, Ba celona, 2006 MODELOS DE PRUEBAS PARA PRUEBAS DEL SISTEMA Ja ie J. Gu ié ez, Ma ía J. Escalona, Manuel Mejías y An onia M. Reina Depa amen o de Lenguajes y Sis emas In o má icos Uni e sidad de Se illa Escuela Supe io de Ingenie ía In o má ica A d. Reina Me cedes sn. 41012. España. {ja ie j, escalona, iso o, einaq}@lsi.us.es Palab as cla e: P uebas del sis ema, modelos de p ueba, gene ación de p uebas. Resumen. Uno de los obje i os de la ase de p uebas del sis ema es e i ica que el compo amien o ex e no del sis ema so wa e sa is ace los equisi os es ablecidos po los clien es y u u os usua ios del mismo. A medida que aumen a la complejidad de los sis emas so wa e y aumen a la demanda de calidad, se hacen necesa ios p ocesos y mé odos que pe mi an ob ene buenos conjun os de p uebas del sis ema. Es e abajo desc ibe los modelos necesa ios pa a gene a de mane a sis emá ica un conjun o de p uebas que pe mi an e i ica la implemen ación de los equisi os uncionales de un sis ema so wa e. 1. INTRODUCCIÓN La ase de p uebas del sis ema iene como obje i o e i ica el sis ema so wa e pa a comp oba si es e cumple sus equisi os. Den o de es a ase pueden desa olla se a ios ipos dis in os de p uebas en unción de los obje i os de las mismas. Algunos ipos son p uebas uncionales, p uebas de usabilidad, p uebas de endimien o, p uebas de segu idad, e c. Es e abajo se cen a en p uebas uncionales de aplicaciones con in e aces g á icas. Es as p uebas e i ican que el sis ema so wa e o ece a los ac o es humanos la uncionalidad ecogida en su especi icación. Una de las écnicas más empleadas pa a la especi icación uncional de sis emas so wa e son los casos de uso. Las p incipales en ajas de los casos de uso son que ocul an los de alles in e nos del sis ema, son ápidos de cons ui , áciles de modi ica y en ende po los clien es y u u os usua ios del sis ema [2] y pueden aplica se a dis in os ipos de sis emas [3] y [5]. Ac ualmen e, exis e un amplio núme o de p opues as que desc iben cómo gene a p uebas del sis ema a pa i de los casos de uso. Aunque la gene ación de p uebas se adap a a la iloso ía p opues a po MDA, al y como mos a emos a con inuación, ninguna de es as p opues as de ine su p oceso en base a las écnicas de MDA. Po es e mo i o, una de las p incipales Ja ie J. Gu ié ez, Ma ía J. Escalona, Manuel Mejías y Jesús To es 2 ca encias es la al a de modelos que ecojan la in o mación necesa ia en el p oceso de gene ación de p uebas. Es e abajo se cen a en la de inición de un conjun o de modelos que den sopo e al p oceso de gene ación de p uebas del sis ema desde una pe spec i a MDA. La es uc u a de es e abajo se de ine a con inuación. En la sección 2 se de inen las ideas gene ales de un p oceso de gene ación de p uebas del sis ema. En la sección 3 se de allan los dis in os modelos necesa ios pa a la gene ación de p uebas. En la sección 4 se de inen la he amien a que hemos desa ollado. En la sección 5 se esumen o os abajos elacionados. Finalmen e, en la sección 6 se exponen las conclusiones y abajos u u os. 2. EL PROCESO DE GENERACIÓN DE PRUEBAS DEL SISTEMA Toda p ueba cons a adicionalmen e de es elemen os: in e acciones en e el sis ema y la p ueba, alo es de p ueba y esul ados espe ados. Los dos p ime os elemen os pe mi en ealiza la p ueba y el e ce elemen o pe mi e e alua si la p ueba se supe ó con éxi o o no. Un p oceso de p uebas cons a gene almen e de cua o ases: la ase de diseño de p uebas, la ase de codi icación, la ase de ejecución y la ase de análisis de los esul ados. El obje i o de un p oceso de gene ación de p uebas del sis ema es desa olla las dos p ime as ases y ob ene esos es elemen os a pa i del modelo de equisi os del p opio sis ema bajo p ueba. Dicho p oceso oma como pun o de pa ida los equisi os y, a pa i de ellos gene a los esul ados y cons uye las p uebas. La igu a 1 ilus a un p oceso gené ico que ecoge las ideas p incipales de ex aídas después de ealiza un es udio compa a i o sob e 12 p opues as [6]. Es e p oceso se desc ibe con mayo de alle en [7]. A pa i de es e es udio compa a i o y de a ios casos p ác icos, se han iden i icado un conjun o de ac i idades pe enecien es al p oceso de gene ación de p uebas de la igu a 1 que son independien es de la pla a o ma de la implemen ación. Es deci , dichas ac i idades no se en a ec adas si, po ejemplo, el sis ema a p ueba es un sis ema web o un sis ema de esc i o io monousua io. De es a mane a, es posible gene a un conjun o de p uebas independien es de la pla a o ma. Sólo es necesa io conoce los de alles de la pla a o ma a la ho a de implemen a las p uebas gene adas. 4. MODELOS DE PRUEBA En es e pun o se desc iben un conjun o de modelos de p ueba independien es y dependien es de la pla a o ma (PITs y PDTs). Los modelos desc i os se mues an en la igu a 2. Los ó alos de la igu a 2 ep esen an los dis in os modelos implicados. Los ó alos somb eados ep esen an los modelos de equisi os, los ó alos cla os ep esen an los modelos independien es de p ueba y los ó alos a ayas ep esen an los modelos dependien es. Las líneas en e modelos implican las dependencias y las u u as ans o maciones. Todos los modelos siguen el Tes ing P o ile de UML 2.0 [15] siemp e que ha sido posible. Los modelos de la igu a 2 se desc iben en los siguien es pun os. Ja ie J. Gu ié ez, Ma ía J. Escalona, Manuel Mejías y Jesús To es 3 Figu a 1. P oceso de gene ación de p uebas. A lo la go de es e abajo se mues an ejemplos basados en uno de los casos p ác icos ealizado du an e el desa ollo de es os modelos. El sis ema a p ueba es una aplicación web pa a la ges ión de un ca álogo de enlaces en-línea (www.codecha ge.com). En la siguien e sección se de inen los modelos de p ueba necesa ios. 4.1. Modelos de equisi os Los únicos modelos de equisi os necesa ios son los casos de uso y los equisi os de almacenamien o, aunque o os modelos, como po ejemplo modelos de in e aces [3] o modelos de na egación [5] pueden en iquece el p oceso de p ueba. Ac ualmen e exis en a ias p opues as de modelos de equisi os. En conc e o, la p opues a que u ilizamos en es e abajo es Web Requi emen (WebRE) [11], la cuál es á basada en Na iga ional De elopmen Techniques (NDT) [5]. 4.2. Modelo de compo amien o Un g an núme o de écnicas de equisi os es án basadas en casos de uso de inidos en p osa [2]. Uno de ellos es el modelo WebRE u ilizado en el pun o an e io . Pe o no es sencillo manipula p og amá icamen e casos de uso esc i os en p osa. Po es e mo i o, el p ime paso de nues o p oceso sis emá ico de gene ación de p uebas consis e en exp esa dicha p osa median e un modelo o mal manipulable de mane a au omá ica. Ja ie J. Gu ié ez, Ma ía J. Escalona, Manuel Mejías y Jesús To es 4 Figu a 2. Modelos pa a la gene ación de p uebas. El obje i o del modelo de compo amien o es exp esa la misma in o mación con enida en una plan illa de caso de uso de una o ma ácilmen e manipulable. Las p opues as es udiadas u ilizan como modelos de compo amien o diag amas UML de es ados, diag amas UML de secuencia o diag amas UML de ac i idades [6]. En nues o abajo hemos seleccionado diag amas de ac i idades ya que, a di e encia de los diag amas de secuencia, pe mi en exp esa caminos al e na i os ácilmen e y, a di e encia de los diag amas de es ados, pe mi en exp esa la in e acción en e el sis ema y los ac o es ex e nos iden i icando cla amen e a cada uno de los pa icipan es. En la abla 1 se mues a la de inición en XML de un caso de uso de una aplicación pa a ges iona un ca álogo de enlaces. En la igu a 3 se mues a el diag ama de ac i idades co espondien e. Dicho diag ama se ha ob enido au omá icamen e con la he amien a Objec Gen desc i a en la sección 4 [8]. Dicha he amien a sólo sopo a casos de uso edac ados en p osa inglesa. El p oceso de gene ación se desc ibe con más de alle en [8]. Ja ie J. Gu ié ez, Ma ía J. Escalona, Manuel Mejías y Jesús To es 5 <useCase id="01-AddLink"> <desc ip ion> This use case allow o in oduce a new link. </desc ip ion> <mainSequence> <s ep id="1"> The use selec s he op ion o in oduce a new link. </s ep> <s ep id="2"> The Sys em selec s op ca ego y and shows he o m o in oduce he in o ma ion o a link (SR-02). </s ep> <s ep id="3"> The Use in oduces in o ma ion o he new link and p ess inse bu on. </s ep> <s ep id="4"> The Sys em s o es he new link and shows he main sc een o he sys em. </s ep> </mainSequence> <al e na i e> <als ep id="3.1.i"> I he use p ess cancel bu on hen he use case ends. </als ep> <als ep id="3.2.i"> I he use selec s a di e en ca ego y (SR-01) hen sys em changes he ca ego y and he esul is o show he o m again and execu e s ep 2. </als ep> <als ep id="4.1.p"> I he link name o link u l is emp y, hen he sys em shows an e o message wi h he esul o execu e s ep 2. </als ep> </al e na i e> </useCase> Tabla 1. Caso de uso en o ma o XML. 4.3. Modelo de da os de p ueba Los casos de uso con ienen elemen os a iables cuyos alo es o compo amien o di ie e de una ejecución de un caso de uso a o a [1]. Algunos ejemplos son la in o mación suminis ada po un ac o , una opción seleccionada po un ac o , o la in o mación mos ada po el sis ema como esul ado del caso de uso. Los obje i os del modelo de da os de p ueba son dos. En p ime luga , el modelo de da os de p ueba exp esa odas las a iables del caso de uso [1], su es uc u a si son ipos complejos (como clien es o comp as), las es icciones que puedan exis i en e ellos y las pa iciones de sus espec i os dominios [12]. Es o se ealiza median e un diag ama de clases según la no ación p opues a en el Tes ing P o ile de UML [15] ( igu a 4a). Dicho diag ama de clases puede ex ae se au omá icamen e. Las clases se ob ienen a pa i de los equisi os uncionales y las dis in as pa iciones se ob ienen a pa i de las condiciones e aluadas en las al e na i as del diag ama de compo amien o. Es e diag ama de clases puede e ina se pos e io men e añadiendo pa iciones adicionales si ue a necesa io. Ja ie J. Gu ié ez, Ma ía J. Escalona, Manuel Mejías y Jesús To es 6 Figu a 3. Modelo de compo amien o. En segundo luga el modelo de da os de p ueba exp esa los alo es de p ueba del sis ema y los esul ados espe ados del mismo. Es o se modela median e un diag ama de obje os, ins anciando las clases iden i icadas en el modelo de clases an e io ( igu a 4b). Figu a 4. Ejemplo de modelo de da os de p ueba. Ja ie J. Gu ié ez, Ma ía J. Escalona, Manuel Mejías y Jesús To es 7 4.4. Modelo de in e az abs ac a Los modelos an e io es nos indican lo que una p ueba debe hace (ejecu a un escena io posible de un caso de uso), qué in o mación hay que suminis a le y qué in o mación nos a a de ol e . Sin emba go es os modelos aún son demasiado abs ac os y no se pueden con e i en modelos dependien es de la pla a o ma ni en p uebas ejecu ables de mane a di ec a. Po es e mo i o, a pa i de los modelos an e io es, se ob ienen los modelos de in e az abs ac a y de in e acción. Lo p ime o que es necesa io sabe pa a pode implemen a las p uebas es cómo in e ac ua con el sis ema, es deci , cuál a a se la in e az que el sis ema p esen a a la p ueba pa a que es a pueda in e ac ua con él. El obje i o del modelo de in e az abs ac a es de ini las in e aces que el sis ema o ece á pa a pode ealiza la uncionalidad exp esada en el modelo de casos de uso y en el modelo de compo amien o. No es necesa io, sin emba go, en a en de alles de la implemen ación de dichas in e aces. Figu a 5. Modelo de componen es pa a la cons ucción de in e aces abs ac as. Pa a log a la independencia de la pla a o ma es a modelo se cons uye a pa i de un me amodelo de componen es que abs aen las ca ac e ís icas de los componen es especí icos. Es e me amodelo puede adap a se y amplia se ácilmen e. En la igu a 5a se mues a un ejemplo de me amodelo pa a in e aces g á icas de usua io y, en la igu a 5b, un modelo de in e az abs ac a basada en dicho me amodelo. 4.5. Modelo de in e acción Una ez que se conocen las in e aces con las que las p uebas in e ac ua án, exp esadas median e el modelo de in e az abs ac a, se e ina el modelo de compo amien o pa a indica cómo ealiza cada uno de los pasos del caso de uso sob e dicha in e az. El obje i o del modelo de in e acción es de ini cómo ealiza las p uebas sus acciones y de ini los á bi os. En el con ex o de las p uebas, un á bi o es elemen o enca gado de comp oba si la p ueba ue supe ada o no. Ja ie J. Gu ié ez, Ma ía J. Escalona, Manuel Mejías y Jesús To es 8 Ins ucción Desc ipción ClickOn(componen ) Rep esen a una pulsación con el bo ón izquie do sob e el componen e indicado Se Field( ield, alue) Asigna al campo el alo indicado. Tabla 1. Ins ucciones pa a exp esa la in e acción del usua io con el sis ema. Ins ucción Desc ipción Asse (componen .a ibu e, alue) Ve i ica que el a ibu o del componen e indicado coincide con el alo . Asse Table( able, index, GUIObjec ) Ve i ica que la ila indicada po index de la abla con iene odos los a ibu os del obje o en el mismo o den y con el mismo alo . Sc een(GUISc een) Ve i ica que la pan alla que mues a el sis ema coincide con la pan alla indicada Tabla 2. Ins ucciones pa a la de inición de á bi os. Pa a log a la independencia an o de la pla a o ma como de cualquie he amien a conc e a de p ueba, se ha de inido un conjun o de ins ucciones pa a exp esa las acciones en e la p ueba y el sis ema y las dis in as comp obaciones que los á bi os pueden hace . Dichos conjun os se mues an en las ablas 2 y 3 y puede se ácilmen e ex endido con nue as ins ucciones. Siguiendo el Tes ing P o ile de UML, los modelos de in e acción se exp esan median e diag amas de secuencia. Los á bi os, según su complejidad y eusabilidad, pueden inclui se en dicho diag ama de secuencia o de ini se apa e median e nue os diag amas de secuencia o diag amas de ac i idades. 4.6. Modelo de in e az conc e a y modelo de acciones Es os modelos pe mi en aduci las p uebas abs ac as a p uebas ejecu ables sob e el sis ema. Pa ello es necesa io conoce las in e aces de ini i as, inclui los de alles de dichos in e aces y comple a las p uebas abs ac as. El obje i o del modelo de in e az conc e a es exp esa los elemen os de la in e az abs ac a en unción de los componen es conc e os del sis ema a p ueba. A pa i de es e modelo, ya se pueden exp esa las p uebas a ni el de implemen ación. El obje i o del modelo de acción es exp esa los elemen os del modelo de in e acción median e un lenguaje de una he amien a de p ueba conc e a. Es os modelos dependen de la a qui ec u a y he amien a de p ueba que se u ilice pa a ejecu a las p uebas gene adas, dado que las p uebas abs ac as deben se aducidas a p uebas comp ensibles po dicha he amien a. 4. HERRAMIENTAS Ac ualmen e se es á desa ollando un conjun o de he amien as pa a la gene ación de p uebas basada en los modelos desc i os en la sección an e io . La p ime a he amien a Ja ie J. Gu ié ez, Ma ía J. Escalona, Manuel Mejías y Jesús To es 9 desa ollada se llama Objec Gen [8] y pe mi e con e i un elemen o del modelo de casos de uso en un elemen o del modelo de compo amien o. Un ejemplo de caso de uso y de diag ama de ac i idades gene ado se ha mos ado en la abla 1 y en la igu a 3. Es a he amien a es de código abie o y puede desca ga se lib emen e de www.lsi.us.es/~ja ie j/ 5. TRABAJOS RELACIONADOS Como se ha comen ado con an e io idad, exis en nume osas p opues as pa a la gene ación de p uebas del sis ema, sin emba go, no hemos encon ado ninguna p opues a pa a la gene ación de p uebas a pa i de casos de uso que adop e una ap oximación MDA. Algunas de las más ele an es se ci an a con inuación. Una compa a i a más comple a puede encon a se en [6]. En [10] se p opone un p oceso consis en e en desa olla un diag ama de casos de uso de UML y, a pa i de él, cons ui un diag ama de ansición del sis ema que e leja las secuencias de casos de uso que pueden ejecu a se. Además, cada caso de uso se modela median e diag amas de secuencia. Sin emba go es a p opues a no abo da el p oblema de p oba el sis ema desde las in e aces g á icas del mismo. En [14] Se u ilizan diag amas de ac i idades pa a ep esen a el o den en que deben ejecu a se los casos de uso y, ambién, se u ilizan diag amas de secuencia pa a ep esen a los pasos de cada caso de uso. Como sus p opios au o es econocen, es a es una p opues a incomple a incapaz de gene a p uebas ejecu ables. En [1] se iden i ican las a iables de un caso de uso, las cuales son elemen os que a ían en e dos ejecuciones del mismo, se calculan odos sus posibles alo es y se de inen los esul ados pa a cada posible combinación. Dado que es a p opues a abaja sólo con p osa, es di ícil de au oma iza y no pe mi e la gene ación de p uebas ejecu ables. Exis en ambién abajos cen ados en p uebas desde una pe spec i a en MDA. Po ejemplo, en [9] ambién se abo da la gene ación de es o acles, pe o no la gene ación de casos de p ueba. O o abajo es [13], el cuál de ine una he amien a llamada MODEST pa a gene a p uebas ejecu ables a pa i de un modelo de especi icación del dominio, en luga de los casos de uso u ilizados en es e abajo. 6. CONCLUSIONES En es e abajo p oponemos un conjun o de PITs y PDTs de p ueba que pe mi en desa olla un p oceso de gene ación de p uebas desde la iloso ía de MDA. En es e abajo se han u ilizado p opues as exis en es como WebRE o UML Tes ing P o ile. Esos modelos son la base pa a p opues as de gene ación de p uebas del sis ema que deseen au oma iza los p ocesos. Es e abajo es á siendo ex endido desa ollando un conjun o de ans o maciones pa a gene a los dis in os modelos de mane a au omá ica. En es e sen ido, como se ha is o, ya se han es ablecido el p oceso pa a ob ene el modelo de compo amien o a pa i de casos de uso y se ha desa ollado una he amien a que implemen a dicho p oceso.