Modelos para Testes Automáticos

Teste Dirigido por Modelos

Davi Serrano
Delano Oliveira
José Rafael
Natã Venâncio
{davi.teife, delanohelio, rafaefarias, nata.venancio.melo}@gmail.com

Agenda
 Motivação
 MBT
 MDD/MDA
 MDT
 Integração de MDT com MDD
 Ferramentas
 Conclusão
 Dúvidas
 Referências

2 Teste Dirigido por Modelos - Davi, Delano, Rafael e Natã

Motivação
 O processo de desenvolvimento de software tem passado
por intensas transformações nos últimos anos

 Novas abordagens de desenvolvimento têm surgido

 Dentre os problemas mais comuns aos projetos de
software podemos destacar:
 Alto custo para evolução e manutenção
 Inconsistência entre documentação e sistema final
 Baixa portabilidade e confiabilidade


Motivação
 Uma das abordagens utilizadas atualmente voltada para o
desenvolvimento de software com alto padrão de
qualidade é o Desenvolvimento Dirigido por Modelos
(MDD).

 Mudança de foco: Modelos


Motivação
 Um sistema não pode ser considerado confiável sem que
seja realizado um processo de V&V adequado

 Mesmo sistemas desenvolvidos seguindo a abordagem
MDD precisam ser validados

 MBT e MDT


MBT
 Model-based Testing
 Técnica que tem como objetivo a geração de casos testes
automático a partir de modelos

Modelos
 Descrevem aspectos do
comportamento do software
 Sequência de entradas, ações,
condições e saída lógicas
 Fluxo de dados e fluxo de controle


MBT
 Máquina de Estados finito
 “Software is always in a specific state and the current state of the
application govern what set of inputs testers can select from”


MBT
 UML – Unified Modeling Language
 “UML is to models what C or Pascal are to programs”
 Linguagem estruturada
 Exemplo: Diagrama de Sequência


MBT
 Existem outros tipos de modelos que tem como objetivo
descrever o comportamento do software
 Startecharts, Markov Chains, Grammars, etc

Como saber que tipo de modelo representa
melhor a descrição de um determinado
software???


MBT
 Quais as tarefas fundamentais de MBT?
 Entender o Sistema
 13 Guidelines: Determinar os componentes necessários para os testes,
Reunir documentações relevantes e úteis, Estudar o domínio de cada
entrada, ..., criar o modelo;
 Escolher o Tipo de Modelo
 Construir o Modelo
 Listar entradas, “input applicability constraints” e “input behavior
constraints’;


MBT
 Gerar Testes
 Modelos: “properties that make test generation effortless and
automatable”
 Os caminhos gerados são por definição testes


MBT
 Executar Testes
 Scripts de testes simulam entradas realizadas pelos usuários
 Gerador produz scripts de testes simulando cada transição
como procedure call


MBT
 Coletar Resultados
 Atividade mais difícil do processo
 Os testadores observam se o sistema gerou a saída correta
para uma dada sequência de entradas


MDD

 MDD – Model Driven Development
 MDA – Model Driven Architecture
 Proposta pela OMG
 Propor uma mudança de paradigma
 Focar o desenvolvimento do software em modelos
 Modelos não são apenas documentos para auxiliar o
desenvolvimento de software, eles são o próprio software


MDD
 PIM – Platform Independent Model
 PSM – Platform Specific Model
PIM
 Ferramentas de transformação
 Definição de transformação
Regra de transformação

PSM

 Transformações são escritas em:
 ATL, MOFScript, MOF2Text, … Code


MDT
 Model Driven Test

 É uma abordagem de MBT que faz uso de técnicas de MDD
para a geração automática de artefatos de teste de acordo
com regras de transformação pré-definidas, possivelmente a
partir de modelos de desenvolvimento.

 Realização de MBT com estratégias de MDA


MDT
 Geração automática de artefatos de teste a partir dos
modelos de desenvolvimento
MDA MDT

CITM – Computational Independent
CIM CITM
Testing Model

PITM – Plataform Independent
PIM PITM
Testing Model

PSM PSTM
PSTM – Plataform Specific
Testing Model


MDT
 Como funciona?

Arquitetura implementada
pela ferramenta MoBIT!


MDT
 O que é preciso?

 Modelos bem definidos e especificados
 UML é uma ótima linguagem para este propósito
 Ferramentas de transformações de modelo para modelo e de
modelo para texto
 Processo Iterativo
 Testadores com conhecimento sobre as tecnologias que
envolve todo o processo:
 Ferramentas, scripts, linguagens, etc
 Além de conhecimentos matemáticos


Integração de MDT com MDD

 Deve ser executada com cuidado

 Alinhamento de características principais

 Benefícios:
 Menor custo de desenvolvimento e manutenção
 Menor custo tempo
 Testes estarão prontos antes


Integração de MDT com MDD – UML 2.0
 MDD
 Meta-Modelos
 UML, OCL
 Java (dependendo da plataforma)

 Modelos
 Padrão MDA
 CIM
 Funcionais e Estruturais
 PIM
 Estruturais, Funcionais e Comportamentais


 MDD
 Plataforma
 PSM (Java)

 Geração de código
 Ferramenta que implementa exigências da OMG

 Técnicas de Transformação
 QVT – OMG
 ATL – Popular


 MDT

 Testes Puramente Funcionais

 CIM e PIM resultam CITM e PITM
 U2TP

 Casos de teste gerados automaticamente
 Derivados a partir do diagramas de classe e máquina de estados
 Algoritmo: Chinese postman (Simples e boa cobertura)


 Arquitetura da Integração Arquitetura implementada
pela ferramenta MoBIT!


Ferramentas

 SPACES
 SPecification bAsed Component tESter

 Desenvolvida por pesquisadores do GMF (Grupo de Métodos
Formais - UFCG)

 É uma ferramenta de teste funcional para componentes que faz
uso de especificações UML e restrições OCL para derivar
casos de teste de forma automática.


Ferramentas

 O usuário deve utilizar uma das ferramentas de modelagem
UML e que exportem para o formato de arquivo XMI.

 Após a construção de alguns diagramas UML, a ferramenta
SPACES faz a leitura desses diagramas e constrói,
automaticamente, classes de teste para o componente
especificado.

 O teste é executado no frameworkComponentTester


Ferramentas

 MoBIT
 Model-driven Built-In contract Testers

 Também desenvolvida pelo GMF.

 Seguindo a abordagem MDA/MDT e a metodologia de
construção de testes BIT para automatizar o processo da
criação dos artefatos de teste nos modelos de componentes
KobrA.


Ferramentas
 BIT- Built-In contract Testing
 Para se fazer uso de componentes, basta conhecer suas
interfaces de comunicação
 Metodologia para testar se os contratos de cada componente
estão sendo seguidos

 KobrA - Komponentenbasierte Anwendungsentwicklung
 Metodologia de desenvolvimento de software baseado em
componentes
 Objetivo principal aprimorar a engenharia de linha de produtos
 Adota o padrão UML


Ferramentas
 Problema:
 Adaptar os modelos de componentes KobrA para a atividade
de testes
 Automaticamente
 Seguindo BIT

 Solução:
 Perfil BIT


Ferramentas
 Processo
 Casos de teste representados por diagramas de sequência
 Possui um algoritmo interno implementado
 Chinese Postman adaptado

 Resultado
 Modelo dos artefatos de teste para a plataforma Java


Ferramentas
 Resultado:


Conclusão

 Vantagens

 Menor custo de desenvolvimento e testes
 Menos tempo empenhado no processo de desenvolvimento e
testes
 Reduz possibilidade de falhas humanas
 Conformidade entre especificação e testes
 Maior qualidade de produtos


Conclusão

 Desvantagens

 MDT requer uma certa habilidade dos testadores, pois
precisam ter conhecimentos sobre as tecnologias que envolve
o processo de MDT

 Requer muito esforço inicial, para decidir qual modelo utilizar,
e em seguida construir o modelo, etc.


Dúvidas


Referências
 Model-based Software Testing (Ibrahim K. El-Far and James
A. Whittaker, Florida Institute of Technology)
 Uma Abordagem Integrada para Desenvolvimento e Teste
Dirigido por Modelos (Everton L. G. Alves, Patrícia D. L.
Machado, Franklin Ramalho)
 Automatic Generation of Platform Independent Built-in
Contract Testers (Helton S. Lima1, Franklin Ramalho1,
Patrícia D. L. Machado I, Everton L. Galdino)


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