Методические указания по выполнению практических работ по мдк
Практическая работа № 2.13. Место верификации среди процессов разработки
жүктеу/скачать 2,59 Mb. Pdf көрінісі
|
тестилеу лек русс
| Практическая работа № 2.13. Место верификации среди процессов разработки
программного обеспечения Цель работы: Изучение основ верификации процессов разработки программного обеспечения. Наши занятия будут направлены на приобретение практических навыков в области тестирования и верификации программного обеспечения (ПО). На протяжении всего семестра мы будем изучать данный курс на одном сквозном примере – на программном продукте "Калькулятор". Предположим, что мы являемся частью коллектива разработчиков, которому поступил заказ на разработку программной системы "Калькулятор" (в дальнейшем просто "Система"). Предположим также, что другая часть коллектива уже сформировала функциональные требования, архитектуру и написала программный код системы. Таким образом, на нас ложится участок жизненного цикла системы по тестированию и проверке требований. Система "Калькулятор" Основная цель Системы – вычисление математических выражений с корректной структурой. Формально данное предложение раскрыто в приложении к семинару, а здесь дадим некоторые комментарии. В самом простом случае, будем считать корректными следующие выражения: 1 1+1 (1+1) (1+1)*2 и т.д., то есть, выражения, корректные в математическом смысле. Однако, множество вычисляемых калькулятором выражений все же несколько "меньше", чем просто корректные математические выражения. Это связано с некоторыми математическими операциями и дробными числами, корректность обработки которых сложно протестировать: не будем забывать, что Калькулятор — прежде всего учебный пример. Требования к системе Система должна выполнять свою основную цель двумя способами: с помощью графического интерфейса и с помощью командной строки. Архитектура В архитектуре системы выделено 3 модуля. Каждый из модулей занимается определенной задачей. Соответственно, Система – это взаимодействие этих 3-х модулей. Разбиение Системы на модули вытекает из различной функциональности этих модулей. Рассмотрим их. 1. Модуль математических функций – так как Система будет иметь дело с математикой, нам потребуется подобный модуль. В него включены такие функции, как сложение, умножение и др. 2. Модуль анализа и вычисления выражений – это модуль, который занимается главной задачей Системы. Разбор и компиляция выражений – вот основные функции этого 35 модуля. Непосредственные вычисления этот модуль не проводит, а лишь вызывает функции из математического модуля. 3. Модуль графического интерфейса – обеспечивает управление системы в графической форме. Основные функции этого модуля – ввод и вывод данных. Взаимодействие модулей показано на рис 19 Рисунок 19 Как видно из рисунка, передать данные в Систему можно двумя способами: либо через графический модуль, либо через командную строку (последнее неявно прослеживается по рисунку). В любом случае, после передачи выражения Системе начинает работу модуль анализа и вычислений, который по мере необходимости использует модуль математики для вычисления арифметических функций. После окончания работы модуля анализа и вычислений на выход передается результат. Программный код Весь программный код Системы разбит на модули соответственно архитектуре. Это позволит нам тестировать каждый модуль отдельно, о чем мы и будем говорить далее. Тестирование системы Общее описание Как было сказано, наша основная задача – протестировать Систему. Если в общем случае рассматривать жизненный цикл системы (например, V-образный), то наша задача лежит где-то справа. Рисунок 20 Применительно к нашей системе, жизненный цикл можно представить согласно рис 21. Сначала необходимо проверить код, затем архитектуру и требования. 36 Рисунок 21 Проверка программного кода На этом этапе необходимо проверить корректность работы написанного кода. Для этого предлагается проводить тестирование каждого модуля отдельно. То есть, мы будем тестировать модули по отдельности, подменяя используемые методы других модулей "заглушками". Например, при тестировании модуля анализа и вычислений выражений модуль, отвечающий за вычисления простых математический функций, можно заменить на модуль, содержащий стандартные методы области Math. Так мы будем точно знать, что все ошибки, выявленные при тестировании, не имеют отношения к нашей заглушке. Таким образом, заменив все модули, кроме тестируемого, заглушками, мы сможем утверждать, что все ошибки, обнаруженные при тестировании, будут относиться к "настоящему" (тестируемому) модулю. Более того, заглушки дают нам дополнительное преимущество в тестировании. Мы можем написать заглушки, возвращающие пользователю дополнительную информацию во время тестирования. Например, нам необходимо узнать значение определенной переменной во время выполнения программы. Для этого мы можем написать заглушку, которая будет записывать значение этой переменной в лог-файл или на консоль. Немного о тестировании конкретных модулей. GUI. На примере этого модуля можно было бы узнать, какие подходы существуют для тестирования современного графического интерфейса. В рамках данного курса этот вид тестирования рассматриваться не будет. Математические функции. Этот модуль мы будем исследовать как "черный ящик" и выяснять, действительно ли реализованные в нем математические функции работают корректно. Вычисление выражений. При тестировании этого модуля нам предстоит проверить корректность алгоритмов разбора и компиляции математических выражений. При тестировании будет использоваться следующая последовательность действий. Сначала мы познакомимся с методами ручного тестирования в среде разработки при ручном тестировании модуля анализа и вычисления выражений. Затем мы перейдем к модульному тестированию. В завершении тестирования компонент мы проведем формальные инспекции кода. После этого мы узнаем, что такое покрытия и как они используются в процессе тестирования. Проверка архитектуры После проверки каждого модуля по отдельности мы проведем интеграционное тестирование. На этом этапе проверяется, как модули взаимодействуют друг с другом. При условии, что все модули протестированы и ошибок в них не выявлено, все ошибки на этом этапе будут относиться именно к взаимодействию модулей между собой. Проверка требований После прохождения всех этапов тестирования необходимо провести проверку требований Системы в целом, то есть провести системное тестирование. Но в рамках данного курса этот вид тестирования рассматриваться не будет. 37 Приложение. Спецификация на программу "Калькулятор. Базовая версия" (с комментариями для преподавателя) Данная спецификация требований далеко не полна, в частности, не полна спецификация пользовательского интерфейса, функциональных требований. Студентам предполагается дополнить спецификацию самостоятельно. Общее описание Калькулятор состоит из трех модулей – "Графический интерфейс", "Модуль, анализирующий и вычисляющий введенное выражение" ( AnalaizerClass.dll ) и "Модуль, реализующий математические функции" ( CalcClass.dll ). После того, как пользователь введет вычисляемое выражение одним из двух вышеописанных способов, управление передается анализирующему модулю, который форматирует выражение, выделяя числа и операторы, проверяет корректность скобочной структуры, а также выявляет неверные с точки зрения математики конструкции (например, 3+*+3 ), переводит выражение в обратную польскую запись, после чего вычисляет выражения, используя математические функции из модуля CalcClass. Описание интерфейса. Входные данные Параметры вызова (формат командной строки) calc.exe [expression] expression – математическое выражение, удовлетворяющее требованию Состояние информационного окружения. В папке с программой также находятся файлы CalcClass.dll, AnalaizerClass.dll Выходные данные. Коды возврата программы. Число и 0 на новой строке – результат вычислений выражения. Error: <сообщение об ошибке> и код ошибки на новой строке — сообщение об ошибке в случае несоответствия входного выражения требованиям Состояние информационного окружения после завершения программы. В папке с программой также находятся файлы CalcClass.dll, AnalaizerClass.dll Сообщения об ошибках, выдаваемые программой (коды ошибок). Error 01 at — Неправильная скобочная структура, ошибка на символе Error 02 at — Неизвестный оператор на символе Error 03 — Неверная синтаксическая конструкция входного выражения Error 04 at — Два подряд оператора на символе Error 05 — Незаконченное выражение Error 06 — Слишком малое или слишком большое значение числа для int. Числа должны быть в пределах от -2147483648 до 2147483647 Error 07 — Слишком длинное выражение. Максмальная длина — 65536 символов. Error 08 — Суммарное количество чисел и операторов превышает 30 Error 09 – Ошибка деления на 0 Описание файлов, входящих в пакет калькулятора. CalcClass.dll – библиотека, в которой реализованы все необходимые математические функции. AnalaizerClass.dll – модуль, в котором реализован синтаксический разбор выражения, а также его вычисление. calc.exe – графическая оболочка, главный модуль. Интерфейс пользователя. 38 Рисунок 22 Клавиши "1" "2" "3" "4" "5" "6" "7" "8" "9" "0" "/" "*" "-" "+" "mod" "(" ")" – вводят соответствующий символ в поле выражение. Клавиша "Сброс" очищает поле "Выражение", клавиша "Стереть" удаляет последний введенный символ. Клавиша "=" начинает выполнение вычислений. "MR", "M+" и "MC" управляют памятью калькулятора, "+/-" — триггер унарного плюса унарного минуса. Описание архитектуры Как уже отмечалось выше, в архитектуре системы выделено 3 модуля. Каждый из модулей занимается определенной задачей. Соответственно, Система – это взаимодействие этих 3-х модулей. Рассмотрим их подробнее. Модуль математических операций ( CalcClass.dll ) Модуль содержит все математические функции, используемые в программе. /// /// Функция сложения числа a и b /// /// слагаемое /// слагаемое /// public static int Add(long a, long b) /// /// функция вычитания чисел a и b /// /// уменьшаемое /// вычитаемое /// public static int Sub(long a, long b) /// /// функция умножения чисел a и b /// /// множитель /// множитель /// public static int Mult(long a, long b) /// /// функция нахождения частного /// 39 /// делимое /// делитель /// public static int Div(long a, long b) /// /// функция деления по модулю /// /// делимое /// делитель /// public static int Mod(long a, long b) /// /// унарный плюс /// /// /// public static int ABS(long a) /// /// унарный минус /// /// /// public static int IABS(long a) Используется также глобальная переменная: /// /// Последнее сообщение об ошибке /// Поле и свойство для него /// private static string _lastError = ""; public static string lastError Модуль математических операций Модуль анализа и вычисления выражений Состоит из следующих методов и свойств: /// /// позиция выражения, на которой отловлена синтаксическая ошибка (в случае ловли на уровне выполнения - не определяется) /// private static int erposition = 0; /// /// Входное выражение /// public static string expression = ""; /// /// Показывает, есть ли необходимость в выводе сообщений об ошибках. В случае консольного запуска программы это значение - false. /// public static bool ShowMessage = true; /// /// Проверка корректности скобочной структуры входного выражения /// /// ошибка /// метод бежит по входному выражению, символ за символом анализируя 40 его и считая количество скобочек. В случае возникновения /// ошибки возвращает false, а в erposition записывает позицию, на которой возникла ошибка. public static bool CheckCurrency() /// /// Форматирует входное выражение, выставляя между операторами пробелы и удаляя лишние, а также отлавливает неопознанные операторы, следит за концом строки /// также отлавливает ошибки на конце строки /// /// спец. символа & public static string Format() /// /// Создает массив, в котором располагаются операторы и символы, представленные в обратной польской записи (безскобочной) /// На этом же этапе отлавливаются почти все остальные ошибки (см код). По сути - это компиляция. /// /// public static System.Collections.ArrayList CreateStack() /// /// Вычисление обратной польской записи /// /// public static string RunEstimate() /// /// Метод, организующий вычисления. По очереди запускает CheckCorrncy, Format, CreateStack и RunEstimate /// /// public static string Estimate() Модуль анализа и вычисления выражений Модуль графического интерфейса – обеспечивает управление системы в графической форме. Основные функции этого модуля – ввод и вывод данных. Взаимодействие модулей показано на рисунке: Рисунок 23 Функциональные требования Требования к программе 41 Калькулятор должен выполнять следующие арифметические операции: сложение, вычитание, умножение, нахождение частного, нахождение остатка. Калькулятор должен поддерживать работу с целыми числами в пределах от - 2147483648 до 2147483647 (в дальнейшем MININT и MAXINT). В случае выхода за эти пределы должно выдаваться сообщение об ошибке Error 06. Калькулятор должен иметь память на одно целое число, а также возможность выводить это число на экран, сбрасывать его значение на 0 и прибавлять к нему любое другое число, введенное в поле ввода. При нажатии на клавишу M+ к числу, записанному в память, прибавляется число, записанное в поле "Результат". При этом на сложение накладываются ограничения. Если в поле "Результат" записан код ошибки, то при нажатии на клавишу M+ должно выдаваться сообщение "Невозможно преобразовать к числу". При нажатии на кнопку MC число в памяти обнуляется. При нажатии на кнопку MR число из памяти приписывается в конец выражения в строке "Выражение". Калькулятор должен предоставлять возможность пользователю работать с операциями унарного плюса и унарного минуса. Если между нажатиями на кнопку <+/-> проходит менее 3 секунд, то введенный оператор меняется на противоположный. Если между нажатиями на кнопку <+/-> проходит более 3 секунд, то к выражению дописывается знак "-". Калькулятор должен иметь графический интерфейс, содержащий кнопки с цифрами и арифметическими операциями, кнопкой равенства, кнопками работы с памятью, кнопками редактирования скобочек и кнопками сброса, переключателем унарного минуса/унарного плюса, текстовыми полями для ввода выражения и вывода результата. При нажатии на клавишу выражения. При нажатии на клавишу В случае неверно построенного вычисляемого выражения или несоответствия его требованиям в текстовое окно результата должно выводиться соответствующие сообщение. Арифметические операции Сложение. Для чисел, каждое из которых меньше либо равно MAXINT и больше либо равно MININT, функция суммирования должна возвращать правильную сумму с точки зрения математики Для чисел, сумма которых больше чем MAXINT и меньше чем MININT, а также в случае, если любое из слагаемых больше чем MAXINT или меньше чем MININT, программа должна выдавать ошибку Error 06 Вычитание. Для чисел, каждое из которых меньше либо равно MAXINT и больше либо равно MININT, функция вычитания должна возвращать правильную разность с точки зрения математики Для чисел, разность которых больше чем MAXINT и меньше чем MININT, а также в случае, если любое из чисел больше чем MAXINT или меньше чем MININT, программа должна выдавать ошибку Error 06 Умножение Для чисел, произведение которых меньше либо равно MAXINT и больше либо равно MININT, функция умножения должна возвращать правильное произведение с точки зрения математики. Для чисел, произведение которых больше чем MAXINT и меньше чем MININT, а также, в случае если любой из множителей больше чем MAXINT или меньше чем MININT, программа должна выдавать ошибку Error 06 Нахождение частного 42 Для чисел, меньших либо равных MAXINT и больших либо равных MININT, частное которых меньше либо равно MAXINT и больше либо равно MININT и делитель не равен 0, функция деления должна возвращать правильное частное с точки зрения математики. Для чисел, частное которых больше чем MAXINT и меньше чем MININT, а также в случае, если любое из чисел больше чем MAXINT или меньше чем MININT, и для делителя, не равного 0, программа должна выдавать ошибку Error 06 Если делитель равен 0, программа должна выдавать ошибку Error 09 Деление с остатком Для чисел, меньших либо равных MAXINT и больших либо равных MININT, остаток которых меньше либо равен MAXINT и больше либо равен MININT и делитель не равен 0, функция деления должна возвращать правильный остаток с точки зрения математики. Для чисел, остаток которых больше чем MAXINT и меньше чем MININT, а также в случае, если любое из чисел больше чем MAXINT или меньше чем MININT, и для делителя, не равного 0, программа должна выдавать ошибку Error 06 Если делитель равен 0, программа должна выдавать ошибку Error 09 Унарный плюс \ минус. Для чисел, меньших либо равных MAXINT и больших либо равных MININT, операция унарного плюса / минуса должна возвращать число соответствующего знака. Для чисел больших MAXINT или меньших MININT функция должна выдавать ошибку Error 06 Дополнительные требования к входному выражению Максимальное суммарное число операторов и чисел – 30. Максимальная глубина вложенности скобочной структуры – 3. В качестве унарного минуса используется символ " m " , в качестве унарного плюса — " p ". Для операции нахождения частного – " / ", для нахождения остатка — " mod ". Между операторами скобками и числами может быть любое количество пробелов. Разрешается использовать лишь скобки вида " ( " и " ) " Максимальная длина выражения – 65535 символов. жүктеу/скачать 2,59 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|