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.
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.
Система должна выполнять свою основную цель двумя способами: с помощью графического интерфейса и с помощью командной строки.
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.
Взаимодействие модулей показано на рис.2.1.
(рис 2.1) Взаимодействие модулей системыКак 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
Весь программный код Системы разбит на модули соответственно архитектуре. Это позволит нам тестировать каждый модуль отдельно, о чем мы и будем говорить далее.
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 (рис.2.2).
(рис 2.2) Обобщенный V-образный жизненный цикл разработки и верификации программных системПрименительно к нашей системе, жизненный цикл можно представить согласно рис.2.3. Сначала необходимо проверить код, затем архитектуру и требования.
(рис 2.3) V-образный жизненный цикл разработки и верификации системы "Калькулятор"
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
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.
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.
Данная спецификация требований далеко не полна, в частности, не полна спецификация пользовательского интерфейса, функциональных требований. Студентам предполагается дополнить спецификацию самостоятельно.
Общее описание
Часть общего описания – см. 2.1.
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
Описание интерфейса.
Входные данные
Параметры вызова (формат командной строки)
calc.exe [expression]
expression – математическое выражение, удовлетворяющее требованию 3.2
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 3.2
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 <i> — Неправильная скобочная структура, ошибка на <i> символе
Error 02 at <i> — Неизвестный оператор на <i> символе
Error 03 — Неверная синтаксическая конструкция входного выражения
Error 04 at <i> — Два подряд оператора на <i> 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.
(рис 2.4) Интерфейс пользователя системы "Калькулятор"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.
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.
CalcClass.dll )Модуль содержит все математические функции, используемые в программе.
/// <summary>
/// Функция сложения числа a и b
/// </summary>
/// <param name="a">слагаемое</param>
/// <param name="b">слагаемое</param>
/// <returns>сумма</returns>
public static int Add(long a, long b)
/// <summary>
/// функция вычитания чисел a и b
/// </summary>
/// <param name="a">уменьшаемое</param>
/// <param name="b">вычитаемое</param>
/// <returns>разность</returns>
public static int Sub(long a, long b)
/// <summary>
/// функция умножения чисел a и b
/// </summary>
/// <param name="a">множитель</param>
/// <param name="b">множитель</param>
/// <returns>произведение</returns>
public static int Mult(long a, long b)
/// <summary>
/// функция нахождения частного
/// </summary>
/// <param name="a">делимое</param>
/// <param name="b">делитель</param>
/// <returns>частное</returns>
public static int Div(long a, long b)
/// <summary>
/// функция деления по модулю
/// </summary>
/// <param name="a">делимое</param>
/// <param name="b">делитель</param>
/// <returns>остаток</returns>
public static int Mod(long a, long b)
/// <summary>
/// унарный плюс
/// </summary>
/// <param name="a"></param>
/// <returns></returns>
public static int ABS(long a)
/// <summary>
/// унарный минус
/// </summary>
/// <param name="a"></param>
/// <returns></returns>
public static int IABS(long a)
Используется также глобальная переменная:
/// <summary>
/// Последнее сообщение об ошибке
/// Поле и свойство для него
/// </summary>
private static string _lastError = "";
public static string lastError
Модуль анализа и вычисления выражений
Состоит из следующих методов и свойств:
/// <summary>
/// позиция выражения, на которой отловлена синтаксическая ошибка (в
случае ловли на уровне выполнения - не определяется)
/// </summary>
private static int erposition = 0;
/// <summary>
/// Входное выражение
/// </summary>
public static string expression = "";
/// <summary>
/// Показывает, есть ли необходимость в выводе сообщений об ошибках.
В случае консольного запуска программы это значение - false.
/// </summary>
public static bool ShowMessage = true;
/// <summary>
/// Проверка корректности скобочной структуры входного выражения
/// </summary>
/// <returns>true - если все нормально, false - если есть
ошибка</returns>
/// метод бежит по входному выражению, символ за символом анализируя
его и считая количество скобочек. В случае возникновения
/// ошибки возвращает false, а в erposition записывает позицию, на
которой возникла ошибка.
public static bool CheckCurrency()
/// <summary>
/// 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
/// </summary>
/// <returns>конечную строку или сообщение об ошибке, начинающиеся со
спец. символа </returns>
public static string Format()
/// <summary>
/// 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.
/// </summary>
/// <returns>массив обратной польской записи</returns>
public static System.Collections.ArrayList CreateStack()
/// <summary>
/// Вычисление обратной польской записи
/// </summary>
/// <returns>результат вычислений или сообщение об ошибке</returns>
public static string RunEstimate()
/// <summary>
/// Метод, организующий вычисления. По очереди запускает
CheckCorrncy, Format, CreateStack и RunEstimate
/// </summary>
/// <returns></returns>
public static string Estimate()
Модуль графического интерфейса – обеспечивает управление системы в графической форме. Основные функции этого модуля – ввод и вывод данных.
Взаимодействие модулей показано на рисунке:
(рис 2.5) Взаимодействие модулей системы "Калькулятор"Требования к программе
-2147483648 до 2147483647 (в дальнейшем MININT и MAXINT ). В случае выхода за эти пределы должно выдаваться сообщение об ошибке Error 06.0 и прибавлять к нему любое другое число, введенное в поле ввода.Калькулятор должен предоставлять возможность пользователю работать с операциями унарного плюса и унарного минуса.
Арифметические операции
Сложение.
MAXINT и больше либо равно MININT, функция суммирования должна возвращать правильную сумму с точки зрения 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 ( lastError .
Вычитание.
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 ( lastError .
MAXINT и больше либо равно MININT, функция умножения должна возвращать правильное произведение с точки зрения математики.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 (см 2.2.3)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.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 (см 2.2.3)0, программа должна выдавать ошибку Error 09MAXINT 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.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 (см 2.2.3)0, программа должна выдавать ошибку Error 09MAXINT и больших либо int .
MININT, операция унарного плюса / минуса должна возвращать число соответствующего знака.MAXINT или меньших MININT функция должна выдавать ошибку Error 06 (см 2.2.3)Дополнительные требования к входному выражению
m " , в качестве унарного плюса — " p "./ ", для нахождения остатка — " mod ".( " и " ) "Изучить спецификацию и выявить имеющиеся изъяны. Обосновать их.
Для получения официальных документов о завершении программы дополнительного профессионального образования (удостоверения о повышении квалификации, дипломов о профессиональной переподготовке и MBA) необходимо предоставить:
Внимание! Вы можете не заказывать доставку бумажной версии официального документы, а скачать его в электронном виде и распечатать самостоятельно. Информация о выданном документе в течение 1 месяца загружается в Федеральную информационную систему «Федеральный реестр сведений о документах об образовании и (или) о квалификации, документах об обучении» - ФИС ФРДО.
Доступ на новый сайт осуществляется с использованием адреса электронной почты, который был указан вами при регистрации на "старом". Мы постарались перенести все ваши данные с прежнего ресурса, однако не исключена вероятность потери части информации.
При возникновении проблемы со входом, воспользуйтесь функцией сброса пароля
Если вы обнаружите несоответствия, пожалуйста, сообщите нам.