Bài giảng Nhập môn Công nghệ học Phần mềm (Introduction to Software Engineering) - Phần 5: Kiểm thử và Bảo trì (Test and Maintenance)
Phần V
Kiểm thử và Bảo trì
Test and Maintenance
Nhập môn
Công nghệ học Phần mềm
Introduction to Software Engineering
Chương 9: Phương pháp kiểm thử
9.1 Khái niệm kiểm thử
9.2 Phương pháp thử
9.3 Kỹ thuật thiết kế trưòng hợp thử
9.4 Phương pháp thử các môđun
Department of Software Engineering
Faculty of Information Technology
Hanoi University of Technology
TEL: 04-8682595 FAX: 04-8692906
Email: cnpm@it-hut.edu.vn
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.1
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.2
9.1 Khái niệm kiểm thử
Những khó khăn khi kiểm thử
Định nghĩa kiểm thử:
• Là mấu chốt của đảm bảo chất lượng phần
mềm
• Là tiến trình (và là nghệ thuật) nhằm phát
hiện lỗi bằng việc xem xét lại đặc tả, thiết kế
và mã hoá.
• Kiểm thử thành công là phát hiện ra lỗi;
kiểm thử không phát hiện ra lỗi là kiểm thử
dở (Sue A.Conger- The New SE)
• Nâng cao chất lượng phần mềm nhưng
không vượt quá chất lượng khi thiết kế: chỉ
phát hiện các lỗi tiềm tàng và sửa chúng
• Phát hiện lỗi bị hạn chế do thủ công là chính
• Dễ bị ảnh hưởng tâm lý khi kiểm thử
• Khó đảm bảo tính đầy đủ của kiểm thử
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.3
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.4
6 điểm lưu ý khi kiểm thử (tiếp)
6 điểm lưu ý khi kiểm thử
(1) Chất lượng phần mềm do khâu thiết kế quyết
định là chủ yếu, chứ không phải khâu kiểm
thử
(4) Dữ liệu thử cho kết quả bình thườngthì
không có ý nghĩa nhiều, cần có nhữngdữ
liệu kiểm thử mà phát hiện ra lỗi
(5) Khi thiết kế trườnghợp thử, không chỉ dữ
liệu kiểm thử nhập vào, mà phảithiết kế
trước cả dữ liệu kết quả sẽ có
(6) Khi phát sinh thêm trường hợp thử thì nên
thử lại những trườnghợp thử trướcđó để
tránh ảnh hưởng lan truyền sóng
(2) Tính dễ kiểm thử phụ thuộc vào cấu trúc
chương trình
(3) Người kiểm thử và người phát triển nên khác
nhau
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.5
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.6
1
Tương ứng giữa vòng đời dự án và kiểm thử
9.2 Phương pháp thử: thử tĩnh
• Kiểm thử trên bàn hay Kiểm thử tĩnh: giấy và
bút trên bàn, kiểm tra logic, lần từng chi tiết
ngay sau khi lập trình xong
Đối tượng và phạm vi
Kiểm thử chấp nhận
Đặc tả chức năng/
Thiết kế lô gíc
Kiểm thử hệ thống
• Đi xuyên suốt (walk through)
• Thanh tra (inspection)
Kiểm
hồi quy
Thiết kế Vật lý
Kiểm tích hợp
Cấu trúc CT
và đặc tả môđun
Kiểm ĐVCT
Mã hoá môđun CT
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.7
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.8
Trình tự kiểm thử bằng máy
Kiểm thử trên máy
(1) Thiết kế trường hợp thử theo thử trên bàn
(2) Trường hợp thử phải có cả kết quả kỳ vọng
sẽ thu được
• Gỡ lỗi bằng máy (machine debug) hay kiểm
thử động: Dùng máy chạy chương trình để điều
tra trạng thái từng động tác của chương trình
(3) Dịch chương trình nguồn và tạo môđun tải
• 9 bước của trình tự kiểm thử bằng máy
để thực hiện
(4) Khi trường hợp thử có xử lý tệp vào-ra,
phải làm trước trên bàn việc xác định miền
của các tệp
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.9
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.10
Trình tự kiểm thử bằng máy (tiếp)
9.3 Kỹ thuật thiết kế trường hợp thử
• Kỹ thuật thiết kế trườnghợp thử dựa trên đặc tả bề
ngoài của chương trình: Kiểm thử hộp đen (Black box
test): WHAT ?
• Kỹ thuật thiết kế trườnghợp thử dựa trên đặc tả bên
trong của chương trình: Kiểm thử hộp trắng (white
box test): HOW ?
(5) Nhập dữ liệu đã thiết kế cho trườnghợp kiểm thử
(6) Điều chỉnh môi trường thực hiện môđun tải (tạo
thủ tục đưa các tệp truy cập tệp vào chương trình)
(7) Thực hiện môđun tải và ghi nhận kết quả
(8) Xác nhận kết quả với kết quả kỳ vọng
(9) Lặp lại thao tác (5)-(8)
• Kiểm thử Top-Down hay Bottom-Up
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.11
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.12
2
Phương pháp phân đoạn tương đương
(Equivalence Partition)
Kiểm thử hộp đen
• Mục đích: giảm số lượng test bằng cách chọn các tập
dữ liệu đại diện
• Phân đoạn tương đương
• Phân tích giá trị biên
• Đoán lỗi
• Thực hiện: Chia dữ kiệu vào thành các đoạn, mỗi
đoạn đại diện cho một số dữ liệu => việc kiểm thử chỉ
thực hiện trên đại diện đó
• ưu điểm: Test theo mức trừu tượng hơn là trường. áp
dụng: màn hình, menu hay mức quá trình
Input
Results
Black Box
Black box Data Testing Strategy
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.13
SE-V.15
SE-V.17
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.14
Phương pháp phân tích giá trị biên
(Boundary value analysis)
Phương pháp đoán lỗi
(Error Guessing)
• Là 1 trường hợp riêng của phân đoạn
• Thí dụ: nếu miền dữ liệu là tháng thì giá trị 0
hay >12 là không hợp lệ
• Dựa vào trực giác và kinh nghiệm
• Thí dụ lỗi chia cho 0. Nếu môđun có phép chia
thì phải kiểm thử lỗi này
• Thường sử dụng trong kiểm thử môđun
• Nhược điểm: không phát hiện hết lỗi
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.16
Phương pháp đồ thị nguyên nhân - kết quả
(Cause-effect Graphing)
Kiểm thử hộp trắng
• Bó các lệnh
Mã tuần tự
• Bó các rẽ nhánh
Phủ định
and
• Bó các điều kiện
• Bó các điều kiện - rẽ nhánh
Or
Do Until
Input
Results
WhiteBox Data Testing Strategy
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.18
3
9.4 Kỹ thuật kiểm thử môđun
Trình tự thiết kế
• Kiểm thử môđun
• Kiểm thử tích hợp môđun
– Kiểm thử dưới lên (Bottom-up Test)
– Kiểm thử trên xuống (Top-down Test)
– Kiểm thử cột trụ (Big bung Test)
– Kiểm thử kẹp (Sandwich Test)
• Kiểm thử tích hợp
- Kiểm thử tích hợp trên xuống
- Kiểm thử tích hợp dưới lên
- Kiểm thử hồi qui
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.19
HUT, Falt. of IT
HUT, Falt. of IT
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.20
Bottom-up Test
Bottom-up Test (Tiếp)
• Các môđun mức thấp được tổ hợp vào các
chùm thực hiện một chức năng con
Mức 4
• Viết trình điều khiển phối hợp vào/ ra và kiểm
thử
Mức 3
• Kiểm thử chùm/bó
• Loại bỏ trình điều khiển và chuyển lên mức
trên
Mức 2
Mức 1
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.21
Dept. of SE, 2001
SE-V.22
Top-down Test
Top-down Test (tiếp)
• Môđun điều khiển chính được dùng như trình
điều khiển kiểm thử, gắn các nút con trực tiếp
vào nó
• Thay các nút con bằng các môđun thực tại
(theo chiều sâu / ngang)
• Kiểm thử từng môđun được gắn vào
• Các 1 nút thử xong được thử tiếp nút khác
• Kiểm thử hồi quy
Mức 1
Mức 2
Mức 3
Mức 4
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.23
Dept. of SE, 2001
SE-V.24
4
Big bung Test
Sandwich Test
• Tích hợp không tăng dần
• Tích hợp trên xuống cho các mức trên cấu trúc
chương trình
• Tất các các môđun đều được tổ hợp trước
• Toàn bộ chương trình được kiểm thử tổng thể
• Tích hợp dưới lên cho các mức phụ thuộc
• Khó khăn: khó cô lập lỗi, khi chữa xong lỗi này
có thể lỗi mới lại phát sinh
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.25
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.26
Kiểm thử hệ thống
Chương 10:
Phương pháp bảo trì
Maintenance Methods
• Kiểm thử phục hồi: bắt buộc phần mềm hỏng
nhiều cách để kiểm chứng phục hồi
• Kiểm thử an toàn: kiểm chứng cơ chế bảo vệ
• Kiểm thử gay cấn
10.1 Bảo trì là gì?
10.2 Trình tự nghiệp vụ bảo trì
10.3 Những vấn đề về bảo trì hiện nay
• Kiểm thử hiệu năng
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.27
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.28
10.1 Bảo trì là gì?
Bảo trì để tu sửa
• Định nghĩa: Bảo trì là công việc tu sửa, thay đổi
phần mềm đã được pháttriển (chươngtrình, dữ
• Là bảo trì khắc phục những khiếm khuyết có
trong phần mềm
liệu, JCL, các loại tư liệu đặc tả, . . .) theo những lý
do nào đó
• Một số nguyên nhân điển hình
• Các hình thái bảo trì: bảo trì để
– Tu chỉnh
– Kỹ sư phần mềm và khách hiểu nhầm nhau
– Lỗi tiềm ẩn của phần mềm do sơ ý của lập trình hoặc khi
kiểm thử chưa bao quát hết
– Vấn đề tính năng của phần mềm: không đáp ứng được yêu
cầu về bộ nhớ, tệp, . . . Thiết kế sai, biên tập sai . . .
– Thích hợp
– Cải tiến
– Phòngngừa
– Thiếu chuẩn hóa trong phát triển phần mềm (trước đó)
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.29
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.30
5
Bảo trì để tu sửa (tiếp)
Bảo trì để thích hợp
• Là tu chỉnh phầnmềm theo thay đổi của môi
trườngbên ngoài nhằm duy trì và quản lý phần
mềm theo vòng đời của nó
• Kỹ nghệ ngược (Reverse Engineering): dò lại
thiết kế để tu sửa
• Những lưu ý
– Mức trừu tượng
– Tính đầy đủ
• Thay đổi phầnmềm thích nghi với môi trường:
công nghệ phầncứng, môi trường phầnmềm
• Nhữngnguyênnhânchính:
– Thay đổi về phần cứng (ngoại vi, máy chủ,. . .)
– Thay đổi về phần mềm (môi trường): đổi OS
– Thay đổi cấu trúc tệp hoặc mở rộng CSDL
– Tính tương tác
– Tính định hướng
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.31
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.32
Bảo trì để cải tiến
Bảo trì để cải tiến (tiếp)
• Còn gọi là tái kỹ nghệ (re-engineering)
• Mục đích: đưa ra một thiết kế cùng chức năng nhưng
có chất lượng cao hơn
• Là việc tu chỉnh hệ phần mềm theo các yêu cầu ngày
càng hoàn thiện hơn, đầy đủ hơn, hợp lý hơn
• Những nguyên nhân chính:
• Các bước thực hiện:
– Do muốn nâng cao hiệu suất nên thường hay cải tiến
phương thức truy cập tệp
– Mở rộng thêm chức năng mới cho hệ thống
– Cải tiến quản lý kéo theo cải tiến tư liệu vận hành và trình
tự công việc
– Thay đổi người dùng hoặc thay đổi thao tác
– Xây dựng lưu đồ phần mềm
– Suy dẫn ra biểu thức Bun cho từng dãy xử lý
– Biên dịch bảng chân lí
– Tái cấu trúc phần mềm
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.33
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.34
Bảo trì để phòng ngừa
Bảo trì để phòng ngừa (tiếp)
• Là công việc tu chỉnh chương trình có tính đến
tương lai của phần mềm đó sẽ mở rộng và thay
đổi như thế nào
• Mục đích: sửa đổi để thích hợp với yêu cầu
thay đổi sẽ có của người dùng
• Thực hiện những thay đổi trên thiết kế không
tường minh
• Thực ra trong khi thiết kế phần mềm đã phải
tính đến tính mở rộng của nó, nên thực tế ít khi
ta gặp bảo trì phòng ngừa nếu như phần mềm
được thiết kế tốt
• Hiểu hoạt động bên trong chương trình
• Thiết kế / lập trình lại
• Sử dụng công cụ CASE
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.35
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.36
6
10.2 Trình tự nghiệp vụ bảo trì
Sơ đồ bảo trì
Hiểu phần mềm đã có
• Quy trình bảo trì là gì ? Đó là quá trình trong vòng đời
của phần mềm, cũng tuân theo các pha phân tích, thiết
kế, phát triển và kiểm thử từ khi phátsinh vấn đề cho
đến khi giải quyết xong
2
Phát triển phần mềm mới
Loại bảo trì?
1
Chỉnh phần mềm đã có
Kiểm thử tính nhất quán
Kiểm thử sau bảo trì
• Thao tác bảo trì: Gồm 2 loại
– Tu chỉnh cải đã có (loại 1)
– Thêm cái mới (loại 2)
Tạo biểu quản lý bảo trì
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.37
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.38
Hiểu phần mềm đã có
Tu sửa phần mềm đã có
• Theo tài liệu nắm chắc các chức năng
• Bảo trì chương trình nguồn, tạo các môđun
mới và dịch lại
• Theo tài liệu chi tiết hãy nắm vững đặc tả chi
tiết, điều kiện kiểm thử, . . .
• Dò đọc chương trình nguồn, hiểu trình tự xử lý
chi tiết của hệ thống
• Thực hiện kiểm thử unit và tu chỉnh những
mục liên quan có trong tư liệu đặc tả
• Chú ý theo sát tác động của môđun được sửa
đến các thành phần khác trong hệ thống
3 việc trên đều là công việc thực thi trên bàn
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.39
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.40
Kiểm chứng tính nhất quán bằng kiểm
Phát triển phần mềm mới
thử kết hợp
• Khi thêm chức năng mới phải phát triển
chương trình cho phù hợp với yêu cầu
• Đưa đơn vị (unit) đã dược kiểm thử vào hoạt
động trong hệ thống
• Cần tiến hành từ thiết kế, lập trình, gỡ lỗi và
kiểm thử unit
• Điều chỉnh sự tương tích giữa các môđun
• Dùng các dữ liệu trước đây khi kiểm thử để
kiểm thử lại tính nhất quán
• Phản ảnh vào giao diện của phần mềm (thông
báo, phiên bản, . . .)
• Chú ý hiệu ứng làn sóng trong chỉnh sửa
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.41
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.42
7
Kiểm tra khi hoàn thành bảo trì
• Kiểm tra nội dung mô tả có trong tư liệu đặc tả
Lập biểu quản lý bảo trì
• Cần quản lý tình trạng bảo trì
• Lập biểu quản lý tình trạng bảo trì
– Ngày tháng, giờ
• Cách ghi tư liệu có phù hợp với mô tả môi
trường phần mềm mới hay không ?
– Nguyên nhân
– Tóm tắt cách khắc phục
– Chi tiết khắc phục, hiệu ứng làn sóng
– Người làm bảo trì
– Số công
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.43
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.44
Sáng kiến trong quy trình
phát triển phần mềm
10.3 Những vấn đề lưu ý để bảo trì
Phương pháp cải tiến thao tác bảo trì:
(1) Chuẩn hóa mọi khâu trong phát triển phần
mềm
• Sáng kiến trong quy trình phát triển phần mềm
• Sáng kiến trong quy trình bảo trì phần mềm
• Phát triển những kỹ thuật mới cho bảo trì
(2) Người bảo trì chủ chốt tham gia vào giai đoạn
phân tích và thiết kế
(3) Thiết kế để dễ bảo trì
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.45
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.46
Sáng kiến trong quy trình
bảo trì phần mềm
Phát triển những kỹ thuật mới cho bảo
trì
(1) Sử dụng các công cụ hỗ trợ phát triển phần
• Công cụ phần mềm hỗ trợ bảo trì
• Cơ sở dữ liệu cho bảo trì
mềm
(2) Chuẩn hóa thao tác bảo trì và thiết bị môi
trường bảo trì
(3) Lưu lại những thông tin sử bảo trì
• Quản lý tài liệu, quản lý dữ liệu, quản lý
chương trình nguồn, quản lý dữ liệu thử, quản
lý sử bảo trì
(4) Dự án nên cử một người chủ chốt của mình
• Trạm bảo trì tính năng cao trong hệ thống mạng
lưới bảo trì với máy chủ thông minh
làm công việc bảo trì sau khi dự án kết thưc
giai đoạn phát triển
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.47
HUT, Falt. of IT
Dept. of SE, 2001
SE-V.48
8
8 trang
22860
Free
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Nhập môn Công nghệ học Phần mềm (Introduction to Software Engineering) - Phần 5: Kiểm thử và Bảo trì (Test and Maintenance)", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_nhap_mon_cong_nghe_hoc_phan_mem_introduction_to_so.pdf
