Контрольные вопросы и задания
Назовите основные типы интерфейсов. Чем характеризуется каждый из них? Какими средствами реализуется? Какие типы интерфейсов являются основными в наше время?
Перечислите психофизические особенности человека, которые необходимо учитывать при проектировании интерфейсов. Какие ограничения это накладывает на интерфейс?
Что понимают под термином «диалог»? Сколько диалогов может реализовывать программное обеспечение?
Назовите основные типы диалога и его формы. Какие модели используют для описания диалогов? Что служит исходными данными для проектирования диалогов?
Постройте граф диалога для простейшего графического редактора. Почему он имеет такой вид? В каких ситуациях граф диалога имеет вид цепи или дерева?
Предложите меню графического редактора. Сравните это меню с меню известных вам графических редакторов. Проанализируйте отличия.
Перечислите основные компоненты графических пользовательских интерфейсов. В каких случаях используют каждый из них?
Предложите интерфейс прямого манипулирования для графического редактора. В чем состоит основная сложность проектирования таких интерфейсов? В каких случаях их целесообразно использовать?
Какие интеллектуальные компоненты пользовательских интерфейсов существуют в настоящее время? Каковы их основные назначения? В каких случаях их целесообразно применять?
9. Тестирование программных продуктов
Тестирование - очень важный и трудоемкий этап процесса разработки программного обеспечения, так как правильное тестирование позволяет выявить подавляющее большинство ошибок, допущенных при составлении программ.
Процесс разработки программного обеспечения предполагает три стадии тестирования: автономное, комплексное и системное, каждая из которых соответствует завершению соответствующей части системы.
Различают два подхода к формированию тестов: структурный и функциональный. Каждый из указанных подходов имеет свои особенности и области применения.
9.1. Виды контроля качества разрабатываемого программного обеспечения
Недостаточно выполнить проектирование и кодирование программного обеспечения, необходимо также обеспечить его соответствие требованиям и спецификациям. Многократно проводимые исследования показали, что чем раньше обнаруживаются те или иные несоответствия или ошибки, тем больше вероятность их правильного исправления (рис. 9.1, а) и ниже его стоимость (рис. 9.1,6) [7].
Современные технологии разработки программного обеспечения предусматривают раннее обнаружение ошибок за счет выполнения контроля результатов всех этапов и стадий разработки. На начальных этапах такой контроль осуществляют в основном вручную или с использованием CASE-средств, на последних - он принимает форму тестирования.
Тестирование - это процесс выполнения программы, целью которого является выявление ошибок. Никакое тестирование не может доказать отсутствие ошибок в хоть сколько-нибудь сложном программном обеспечении. Для такого программного обеспечения выполнение полного тестирования, т. е. задания всех возможных комбинаций исходных данных, становится невозможным, а, следовательно, всегда имеется вероятность того, что в программном обеспечении остались невыявленные ошибки. Однако соблюдение
основных правил тестирования и научно обоснованный подбор тестов может уменьшить их количество.
Примечание. Обычно на вопрос о цели тестирования начинающие программисты отвечают, что целью тестирования является «доказательство правильности программы». Это абсолютно неверное мнение. Г. Майерс [47] предлагает очень удачную аналогию для пояснения этого положения. Представьте себе, что вы пришли на прием к врачу и пожаловались на боль в боку. Врач выслушал вас и направил на обследование. Через некоторое время вы возвращаетесь к врачу с ворохом заключений и результатов анализов, и во всех этих бумагах написано, что все исследуемые параметры у вас в норме. Но бок то болит, значит, что-то не в порядке, хотя анализы этого и не показывают... Так и сложное программное обеспечение, безошибочно работающее на всех тестовых наборах, может содержать и обычно содержит некоторое количество ошибок.
Процесс разработки программного обеспечения, в том виде, как он определяется в современной модели жизненного цикла программного обеспечения, предполагает три стадии тестирования:
автономное тестирование компонентов программного обеспечения;
комплексное тестирование разрабатываемого программного обеспечения;
системное или оценочное тестирование на соответствие основным критериям качества.
Для повышения качества тестирования рекомендуется соблюдать следующие основные принципы:
предполагаемые результаты должны быть известны до тестирования;
следует избегать тестирования программы автором;
необходимо досконально изучать результаты каждого теста;
необходимо проверять действия программы на неверных данных;
необходимо проверять программу на неожиданные побочные эффекты на неверных данных.
Следует также иметь в виду, что вероятность наличия необнаруженных ошибок в части программы пропорциональны количеству ошибок уже найденных в этой части.
Формирование тестовых наборов. В соответствии с определением тестирования в начале данного параграфа, удачным следует считать тест, который обнаруживает хотя бы одну ошибку. С этой точки зрения хотелось бы использовать такие наборы тестов, каждый из которых с максимальной вероятностью может обнаружить ошибку.
Формирование набора тестов имеет большое значение, поскольку тестирование является одним из наиболее трудоемких этапов (от 30 до 60 % общей трудоемкости) создания программного продукта. Причем доля стоимости тестирования в общей стоимости разработки имеет тенденцию возрастать при увеличении сложности программного обеспечения и повышении требований к их качеству.
Существуют два принципиально различных подхода к формированию тестовых наборов: структурный и функциональный.
Структурный подход базируется на том, что известна структура тестируемого программного обеспечения, в том числе его алгоритмы («стеклянный ящик»). В этом случае тесты строят так, чтобы проверить правильность реализации заданной логики в коде программы.
Функциональный подход основывается на том, что структура программного обеспечения не известна («черный ящик»), В этом случае тесты строят, опираясь на функциональные спецификации. Этот подход называют также подходом, управляемым данными, так как при его использовании тесты строят на базе различных способов декомпозиции множества данных.
Наборы тестов, полученные в соответствии с методами этих подходов, обычно объединяют, обеспечивая всестороннее тестирование программного обеспечения.
Более подробное рассмотрение перечисленных вопросов начнем с обсуждения методов ручного контроля.