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Programmieren204– TestenundTestautomatisierung

BachelorMedieninformatikSommersemester2016

Dipl.-Inform.IlseSchmiedeckeschmiedecke@beuth-hochschule.de

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§ ...denktjederProgrammierer,deretwasfertiggestellthat

§ Wennerselbstnichtordentlichtestet,findenanderedieFehler§ imungünstigstenFallderKunde§ imschlimmstenFalldieKriminologenundGerichtsmediziner

DasProgrammfunktioniertsuper!

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§ ProgrammierenerfordertSorgfalt!§ AuchwinzigeFehlerhabenFolgen§ BeispielMariner1§ Fehlerwerdenofterstspäterentdeckt§ BeispielAriane5

§ WasleistetTesten?§ FehlerhaftigkeitdesCodesbeweisen§ KorrektheitdesCodesbeweisen?à NEIN – aberdieAbwesenheitvorhersehbarerSchwachstellennachweisen

Testenwozu?

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§ VenussondeMariner1 (1962)§ nach290sec.wegenFlugbahnabweichungkontrolliertzerstört

Mariner1

FORTRAN-Code:

DO5K=1.3stattDO5K1,3

àDO5K=1.3nutzloseVariablenzuweisungstattSchleife!!

BeispielausVingenshow,ObjektorientiertesTesten

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§ BewährteTrägerrakete§ Ariane5(1996)deutlichschubstärkeralsihreVorgänger§ FehlerhafteFlugbahnkorrekturum20° führtezurSprengungnach30sec

Ariane5

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BeispielausVingenshow,ObjektorientiertesTesten

ADA-Code:

VieleJahrelangzuverlässigfunktioniertà keineneueTestreihe

ErhöhteSchubstärkeführtezumZahlenüberlauf, dernichtabgefangenwurde

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§ TestenerfordertPhantasieundErfahrung§ "kannnichtpassieren"isteineTabu-Aussage!§ Esgibtdas"Gespür"desTesters

§ aberdaraufkannmansichnichtverlassen!§ beieinerProbefahrtfallenauchnichtalleMängelauf...

§ AmEndehilftnursystematischesTesten:§ Testwert-Tabellen§ Testwert-Generatoren§ SammelnvonTestfällen

Test-Propheten

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§ ManuellerTest:§ Eingabe/Aufrufmachen§ "gucken",obdaserwarteteVerhlatenvorliegt.§ Vorteil:InutitiondecktUnerwartetesauf§ Problem:Abdeckung,Wiederholbarkeit,Ermüdung

§ Verhaltensbeobachtung:§ TestausgabenindenCodestreuen§ AblaufimDebuggernachverfolgenundbewerten§ Vorteil:TestausgabenundBreakpointswiederverwendbar§ Problem:AufwandundAufmerksamkeit

Testtechniken

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§ DieTestfällewerdenprogrammiert§ DieEntscheidungüberGelingenundScheiternwirdebenfallsautomatisiert

§ Nachteil:Programmieraufwand§ Vorteil:Beliebigvielbeliebigoftwiederholbar

AutomatisierterTest

Programmier-aufwand

Wiederhol-barkeit

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§ ImveraltetenWasserfallmodellderSoftware-EntwicklungkommtderSystemtestganzamEnde.

§ TopoderFlop,wennallesschongetanist!§ vieleFehler"imInneren"bleibenunentdeckt§ HeutewirdwährendderEntwicklung

immerdasganzeSystemgetestet

TestenwährendderEntwicklung!

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Analyse

Spezifi-kation

Entwurf

Implemen-tierung

Systemtest

Inbetrieb-nahme

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§ Beispiel Filmregister:§ AußenverhaltenimTestrichtig

§ EintragenundFindenklapptindenTests§ trotzfehlerhafterinnererStruktur:

§ "Abeautiful Mind"ungleich"ABeautiful Mind"§ zweiEinträge,dienichtgemeinsamaktualisiert

werden§ irgendwannspäterfliegendieFehlerauf!

NichtnurdasGesamtsystemtesten!

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Analyse

Spezifi-kation

Entwurf

Implemen-tierung

Systemtest

Inbetrieb-nahme

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§ JedeKlassebesitzteinemain-MethodezumModultest§ TestenallerexportiertenMethoden§ TestenderinnerenDatenstuktur

§ BautaufandereKlassenauf,§ diealsgetestetangenommenwerden

Modultestsmitmain-Methoden

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SupportLine

InputReader Responder

ResponseMap

MapElement

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§ EinJUnit-TestCaseisteineKlasse,dieeineandereKlassetestet

§ TestCaseenthältTests– Methoden,derenErgebnisspezifiziertistundvonJUnintüberprüftwird:

§ TestCaseenthältFixtures,mitdenenTestbedingungengeschaffen(undaufgelöst)werden:

TestautomatisierungmitJUnit

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§ TestCaseerzeugen:New>JUnitTestCase§ Name=<Klasse>Test§ Paket=tests

§ TestCaseausführen§ mitRunAsJUnitTest

BenutzunginEclipse

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§ Forderung:EinMapElementdarfnichtzweiNull-Parameterhaben!

§ TestCase

SupportLine:MapElement

Testscheitert– eswirdkeineException

geworfen

gescheitert(rot)

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§ "Repariert"(alsBeispiel,überdenSinnkannmanstreiten)

GelungenerTest

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Testwiederholen(Rerun)gelungen(grün)

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§ ContainssolltebeliebigeStringskorrektverarbeiten,aber keinenleerenundkeinennull-Keyakzeptieren!

WeitermitderResponseMap

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§ DatenstrukturistArrayList<MapElement> responseList

§ AktuelleLösung

§ Korrektur:

Wasklapptnichtbei"contains"?

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repariert

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§ LeerenStringabfangen:

ZweitesProblem:leererStringalsKey

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Hinweis:DieVerwendungvonuncheckedExceptionsistzunächsteinfacher,mussaberspäternocheinmalüberdachtwerden!

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§ put(null,null)sollteExceptionwerfen:

§ aber:

§ Grund:irgendwannmal"ausgeblendet"

Wirdein(null,null)-Eintragverhindert?

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ProblemimletztenBeispiel:§ VordemTestlaufvonResponseMaphätteeinTestlauffür

MapElementdurchgeführtwerdenmüssen!

§ Wasgesternnochfunktionierte,kannheuteschonProblememitsichbringen(Ariane5!)

§ Abhilfe:NachjederÄnderungALLESdurchtesten.§ EinHochaufdieTestautomatisierung....

§ Regressionstest=NachjederVeränderungwiederaufdiealtenTestszurückkommen.

Regressionstest

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§ AlleTestsvonHandnacheinanderlaufenzulassen,ist§ mühsam§ fehlerträchtig

§ AutomatisierungalsTest-Suite-Klasse§ üblicherweiseAllTestsgenannt:

ALLESdurchtesten– Test-Suiten

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§ TestCase(nichtannotiert):§ KlassemiteinerMengevonTests (ohneReihenfolge!)undFixtures§ typischerweiseeinerKlassezugeordnet

§ Fixture ("Inventar")§ OperationenvorundnacheinemTestbzw.allenTestseinesTestcase§ @Before,@BeforeClass,@After,@AfterClass

§ Test§ @Test§ Methode,derenErgbenisvonJUnitüberprüftwird§ mitexpects,assert,failGelngen/Scheiternspezifiziert

§ TestSuite§ @RunWith(Suite.class)§ @Suite.classes({...})§ KlasseheißttypischerweiseAllTestsundistleer.§ TestCaseswerdenindergegebenenReihenfolgedurchgeführt

JUnitimÜberblick

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JUnit-Test-Annotationen

23Quelle:http://www.vogella.com/tutorials/JUnit/article.html

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JUnitAssert-Statements

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Quelle:http://www.vogella.com/tutorials/JUnit/article.html

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§ UnitTestssindheuteeinMUSSinderSoftware-Entwicklung§ UrsprunginderAgilenSoftware-Entwicklung(xp)§ AllgemeinüblichinderOpenSource-Entwicklung:

§ große,weltweiteEntwicklergemeinde§ jedermussgründlichtesten,eheereineÄnderungveröffentlicht§ aufdemServerlaufenautomatischeAkzeptanztests,diefürjede

veröffentlichteÄnderunggefahrenwerden§ JUnitistselbsteinOpenSource-Projekt

§ Automatisierunggehtnochweiter:§ WerkzeugezumCompilierenundBereitstellenführenautomatische

Testsaus(Hudson,Jenkins...)§ "NightlyBuild"– JedeNachteinenneue,durchgetesteteVersionder

Software.

IstdasPraxis?

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§ UnitTests(Modultests)sindzunächsteinKonzeptderobjektorientiertenProgrammierung§ SUnitfürSmalltalkwarderPrototyp

§ InähnlicherFormfüralleOO-Sprachenvorhanden§ NUnitfürdas.NET-Framework,PHPUnitfürPHP,

CppUnitfürC++,DUnit fürDelphi,QUnitfürJavaScript,etc.

§ AlsKonzeptauchfürandereSprachenundgrafischeOberflächenweitergeführt

§ GroßeTestframeworksfürheterogeneProjekte§ SeleniumfürWebanwendungen

NurfürJava?

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§ EinAPIoderKlasseninterfacewirftvieleFragenauf:BeispielMovieRegister-Interface§ WassollbeimEintrageneinesleerenTitelspassieren?§ Wassollpassieren,wennderenglischeundderdeutscheTitelgleich

sind?§ Wassollpassieren,wennaddMovie()füreinenbereitsvorhandenen

Filmaufgerufenwird?§ Wassollpassieren,wennbeiupdateMovie eineleereSchauspielerliste

angegebenwird,dievorhandeneabernichtleerist?§ Darfmanmitcontainsauchnachnullund""suchen?§ DarfeinTitelbeliebigeSonderzeichen enthalten?§ WiegenaumüssenTitelübereinstimmen,damitsieidentifiziertwerden

(Groß/Kleinschreibung,Leerzeichen,Tippfehler)?§ WiesolldasSystem"fastgleiche"Titelbehandeln?§ .....

TestDrivenDevelopment(TDD)

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§ MankanndieFragendurchKommentarebeantworten§ ImTDDwirdausjederFrageeinenTestfallmitdefiniertemAusgangmachen§ Dasistgenauer§ DasistfürsTestensofortnützlich§ FragenundUnklarheitenwerdenaufdenPunktgebracht

§ TDDbedeutet:§ erstdieTestfällefestlegen§ dannimplementieren§ danntesten

SpezifikationdurchTestfälle

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§ Forderung:EinMapElementdarfnichtzweiNull-Parameterhaben!

§ TestCase

FalscheForderungimnachträglichenTest

Testscheitert– eswirdkeineException

geworfen

gescheitert(rot)

ForderungimSupportline—ontext (Gesamtsystem):EinMap-Elementdarfkeinennull-Schlüsselhaben,wennderWertnichtnullist.

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§ DasBeispielzeigt:§ nachträglichformuliertmanleichtfalscheBedingungen

§ SpezifikaitiondurchTestfällebedeutet§ Präzisierung§ frühzeitigesNachdenkenüberGrenzfälle

à TDDistführtzubesseremCodeà denTester-Blickbrauchtmantrotzdem

TDDistbesser

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TDDistStandardinderagilenEntwicklung!

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...undtrotzallerAutomatisierung:DerTestermitdem"Riecher"wird

gebraucht

AbjetztwirdjederCodegetestet!

J

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