В Камаев - Технологии программирования

• использование в программе неинициализированных переменных (т. е. переменных, не получивших начального значения);

• наличие в программе описаний элементов, переменных, процедур, меток, файлов, в дальнейшем не используемых в ее тексте;

• наличие в тексте подпрограммы фрагментов, никогда не выполняющихся;

• наличие в тексте программы переменных, ни разу не используемых для чтения после присваивания им значений;

• наличие в тексте подпрограммы заведомо бесконечных циклов.

Даже если присутствие в тексте программы неправдоподобных конструкций не приводит к ее неправильной работе, исправление этого фрагмента повысит ясность и эффективность программы, т. е. благотворно скажется на ее качестве.

Для возможности проведения контроля правдоподобия в полном объеме также должны быть созданы специальные инструментальные средства, хотя ряд возможностей по контролю правдоподобия имеется в существующих отладочных и обычных компиляторах.

Следует отметить, что создание инструментальных средств контроля структурированности и правдоподобия программ может быть упрощено существенно при применении следующих принципов:

1) проведение дополнительных форм статического контроля после завершения компиляции и только для синтаксически корректных программ;

2) максимальное использование результатов компиляции и линковки программы и, в частности, информации, включаемой в листинг компилятора и линкера;

3) вместо полного синтаксического разбора текста проверяемой программы необходимо построение для нее списка идентификаторов и списка операторов с указанием всех их необходимых признаков.

При отсутствии инструментальных средств контроля правдоподобия эта фаза статического контроля также может объединяться с визуальным контролем.

Четвертой формой статического контроля программ является их верификация, т. е. аналитическое доказательство их корректности.

Несмотря на достаточную сложность процесса верификации программы и на то, что даже успешно завершенная верификация не дает гарантий качества программы (так как ошибка может содержаться и в верификации), применение методов аналитического доказательства правильности очень полезно для уточнения смысла разрабатываемой программы, а знание этих методов благотворно сказывается на квалификации программиста.

Динамический контроль программы— это проверка правильности программы при ее выполнении на компьютере, т. е. тестирование. Минимальное автономное тестирование подпрограммы должно обеспечивать прохождение всех путей вычислений.

Проектная процедура тестирования подпрограммы заключается в следующем:

— по внешним спецификациям модуля подготовьте тесты для каждой ситуации и каждого недопустимого условия;

— просмотрите текст подпрограммы, чтобы убедиться, что все условные переходы будут выполняться в каждом направлении; при необходимости добавьте тесты;

— убедитесь по тексту подпрограммы, что тесты охватывают достаточно много путей; для циклов должны быть тесты без повторения, с одним повторением и с несколькими повторениями;

— проверьте по тексту подпрограммы ее чувствительность к особым значениям данных (наиболее опасные числа — это ноль и единица), в случае необходимости добавьте тесты.

В комплексном тесте должны проводиться следующие виды тестирования:

• работоспособности;

• стрессов;

• предельного объема вводимых данных;

• конфигурации различных технических средств;

• совместимости;

• защиты;

• требуемой памяти;

• производительности;

• настройки;

• надежности;

• средств восстановления при отказе;

• удобства обслуживания;

• программной документации;

• психологических факторов;

• удобства эксплуатации.

Генераторы тестов (automatic unit test) случайным образом генерируют данные.

Статические анализаторы программ, анализируют исходный тест и строят диаграммы маршрутов; анализируют присваивание данных и делают попытки построений данных, приводящих к ошибке.

Средства периода выполнения обычно производят статистический подсчет количества выполнения каждого оператора и позволяют контролировать полноту тестов.

ВЫВОДЫ

• Тестирование программ — главное, что определяет важнейшее качество программ — надежность.

• На тестирование расходуется основная часть средств и времени проекта.

• При разработке любой программы или системы тестирование отбирает большую часть времени и денег. Учитывая это, необходимо определить не очень большое количество тестов, обеспечивающих высокую вероятность обнаружения тех или иных ошибок.

• Аксиомы тестирования определяют основные цели и принципы тестирования.

• Если из текста исключить отладочные печати, то существенно усложнится сопровождение.

• Существуют два крайних подхода к проектированию тестов: стратегия "черного ящика" и стратегия "белого ящика". Бесполезно следовать только одному подходу. Необходимо строить стратегию тестирования только на основе сочетания подходов.

• При проектировании многомодульных программ используется восходящее тестирование (автономное тестирование нижних модулей, не вызывающих других модулей) и нисходящее тестирование (применение заглушек нижних уровней). Но у каждого из них есть свои достоинства и недостатки. Возможны также варианты:

— модифицированный нисходящий метод — согласно этому методу каждый модуль автономно тестируется перед включением в программу, собираемую сверху вниз;

— метод большого скачка — каждый модуль тестируется автономно, далее модули просто интегрируются в готовую программную систему;

— метод сандвича — по этому методу реализация и тестирование ведутся одновременно сверху и снизу, и два этих процесса встречаются в заранее намеченной временной точке;

— модифицированный метод сандвича — нижние модули тестируются строго снизу вверх, а модули верхних модулей сначала тестируются автономно, а затем собираются нисходящим методом. Этот метод апробирован при создании ОС.

• Существует деление тестирования на публичное и приватное. Часто используются оба способа: сначала программа проходит приватное тестирование, а затем, когда все крупные "проколы" уже выявлены, начинается ее публичное тестирование, чтобы собрать отзывы широкого круга пользователей.

Контрольные вопросы

1. Назовите основные аксиомы тестирования.

2. В чем преимущество отладочной печати?