- •Введение
- •От издательства
- •ГЛАВА 1. Организация процесса конструирования
- •Определение технологии конструирования программного обеспечения
- •Классический жизненный цикл
- •Макетирование
- •Стратегии конструирования ПО
- •Инкрементная модель
- •Быстрая разработка приложений
- •Спиральная модель
- •Компонентно-ориентированная модель
- •Тяжеловесные и облегченные процессы
- •ХР-процесс
- •Модели качества процессов конструирования
- •Контрольные вопросы
- •ГЛАВА 2. Руководство программным проектом
- •Процесс руководства проектом
- •Начало проекта
- •Измерения, меры и метрики
- •Процесс оценки
- •Анализ риска
- •Планирование
- •Трассировка и контроль
- •Планирование проектных задач
- •Размерно-ориентированные метрики
- •Функционально-ориентированные метрики
- •Выполнение оценки в ходе руководства проектом
- •Выполнение оценки проекта на основе LOC- и FP-метрик
- •Конструктивная модель стоимости
- •Модель композиции приложения
- •Модель раннего этапа проектирования
- •Модель этапа постархитектуры
- •Предварительная оценка программного проекта
- •Анализ чувствительности программного проекта
- •Сценарий понижения зарплаты
- •Сценарий наращивания памяти
- •Сценарий использования нового микропроцессора
- •Сценарий уменьшения средств на завершение проекта
- •Контрольные вопросы
- •Ошибки
- •Стоимость
- •Выполнение операции не изменяет состояния объекта
- •Проблема
- •Читать карту клиента
- •ГЛАВА 3. Классические методы анализа
- •Структурный анализ
- •Диаграммы потоков данных
- •Описание потоков данных и процессов
- •Расширения для систем реального времени
- •Расширение возможностей управления
- •Модель системы регулирования давления космического корабля
- •Методы анализа, ориентированные на структуры данных
- •Метод анализа Джексона
- •Методика Джексона
- •Шаг объект-действие
- •Шаг объект-структура
- •Шаг начального моделирования
- •Контрольные вопросы
- •ГЛАВА 4. Основы проектирования программных систем
- •Особенности процесса синтеза программных систем
- •Особенности этапа проектирования
- •Структурирование системы
- •Моделирование управления
- •Декомпозиция подсистем на модули
- •Модульность
- •Информационная закрытость
- •Связность модуля
- •Функциональная связность
- •Информационная связность
- •Коммуникативная связность
- •Процедурная связность
- •Временная связность
- •Логическая связность
- •Связность по совпадению
- •Определение связности модуля
- •Сцепление модулей
- •Сложность программной системы
- •Характеристики иерархической структуры программной системы
- •Контрольные вопросы
- •ГЛАВА 5. Классические методы проектирования
- •Метод структурного проектирования
- •Типы информационных потоков
- •Проектирование для потока данных типа «преобразование»
- •Проектирование для потока данных типа «запрос»
- •Диаграмма потоков данных
- •Метод проектирования Джексона
- •Доопределение функций
- •Учет системного времени
- •Контрольные вопросы
- •ГЛАВА 6. Структурное тестирование программного обеспечения
- •Основные понятия и принципы тестирования ПО
- •Тестирование «черного ящика»
- •Тестирование «белого ящика»
- •Особенности тестирования «белого ящика»
- •Способ тестирования базового пути
- •Потоковый граф
- •Цикломатическая сложность
- •Шаги способа тестирования базового пути
- •Способы тестирования условий
- •Тестирование ветвей и операторов отношений
- •Способ тестирования потоков данных
- •Тестирование циклов
- •Простые циклы
- •Вложенные циклы
- •Объединенные циклы
- •Неструктурированные циклы
- •Контрольные вопросы
- •ГЛАВА 7. Функциональное тестирование программного обеспечения
- •Особенности тестирования «черного ящика»
- •Способ разбиения по эквивалентности
- •Способ анализа граничных значений
- •Способ диаграмм причин-следствий
- •Контрольные вопросы
- •ГЛАВА 8. Организация процесса тестирования программного обеспечения
- •Методика тестирования программных систем
- •Тестирование элементов
- •Тестирование интеграции
- •Нисходящее тестирование интеграции
- •Восходящее тестирование интеграции
- •Сравнение нисходящего и восходящего тестирования интеграции
- •Тестирование правильности
- •Системное тестирование
- •Тестирование восстановления
- •Тестирование безопасности
- •Стрессовое тестирование
- •Тестирование производительности
- •Искусство отладки
- •Контрольные вопросы
- •ГЛАВА 9. Основы объектно-ориентированного представления программных систем
- •Принципы объектно-ориентированного представления программных систем
- •Абстрагирование
- •Инкапсуляция
- •Модульность
- •Иерархическая организация
- •Объекты
- •Общая характеристика объектов
- •Виды отношений между объектами
- •Связи
- •Видимость объектов
- •Агрегация
- •Классы
- •Общая характеристика классов
- •ПРИМЕЧАНИЕ
- •Виды отношений между классами
- •Ассоциации классов
- •Наследование
- •Полиморфизм
- •Агрегация
- •Зависимость
- •Конкретизация
- •Контрольные вопросы
- •ГЛАВА 10. Базис языка визуального моделирования
- •Унифицированный язык моделирования
- •Предметы в UML
- •Отношения в UML
- •Диаграммы в UML
- •Механизмы расширения в UML
- •Контрольные вопросы
- •ГЛАВА 11. Статические модели объектно-ориентированных программных систем
- •Вершины в диаграммах классов
- •Свойства
- •ПРИМЕЧАНИЕ
- •Операции
- •Организация свойств и операций
- •Множественность
- •Отношения в диаграммах классов
- •Деревья наследования
- •Примеры диаграмм классов
- •Контрольные вопросы
- •Моделирование поведения программной системы
- •Диаграммы схем состояний
- •Действия в состояниях
- •Условные переходы
- •Вложенные состояния
- •Диаграммы деятельности
- •Диаграммы взаимодействия
- •Диаграммы сотрудничества
- •Диаграммы последовательности
- •Диаграммы Use Case
- •Актеры и элементы Use Case
- •Отношения в диаграммах Use Case
- •Работа с элементами Use Case
- •Спецификация элементов Use Case
- •Главный поток
- •Подпотоки
- •Альтернативные потоки
- •Пример диаграммы Use Case
- •Построение модели требований
- •Расширение функциональных возможностей
- •Кооперации и паттерны
- •Паттерн Наблюдатель
- •Паттерн Компоновщик
- •Паттерн Команда
- •Бизнес-модели
- •Контрольные вопросы
- •ГЛАВА 13. Модели реализации объектно-ориентированных программных систем
- •Компонентные диаграммы
- •Компоненты
- •Интерфейсы
- •Компоновка системы
- •Разновидности компонентов
- •Использование компонентных диаграмм
- •Моделирование программного текста системы
- •Моделирование реализации системы
- •Основы компонентной объектной модели
- •Организация интерфейса СОМ
- •Unknown — базовый интерфейс COM
- •Серверы СОМ-объектов
- •Преимущества COM
- •Работа с СОМ-объектами
- •Создание СОМ-объектов
- •Повторное использование СОМ-объектов
- •Маршалинг
- •IDL-описаниеи библиотека типа
- •Диаграммы размещения
- •Узлы
- •Использование диаграмм размещения
- •Контрольные вопросы
- •ГЛАВА 14. Метрики объектно-ориентированных программных систем
- •Метрические особенности объектно-ориентированных программных систем
- •Локализация
- •Инкапсуляция
- •Информационная закрытость
- •Наследование
- •Абстракция
- •Эволюция мер связи для объектно-ориентированных программных систем
- •Связность объектов
- •TCC(Stack)=7/10=0,7
- •Сцепление объектов
- •Набор метрик Чидамбера и Кемерера
- •Использование метрик Чидамбера-Кемерера
- •Метрики Лоренца и Кидда
- •Метрики, ориентированные на классы
- •Операционно-ориентированные метрики
- •Метрики для ОО-проектов
- •Набор метрик Фернандо Абреу
- •Метрики для объектно-ориентированного тестирования
- •Метрики инкапсуляции
- •Метрики наследования
- •Метрики полиморфизма
- •Контрольные вопросы
- •Эволюционно-инкрементная организация жизненного цикла разработки
- •Этапы и итерации
- •Рабочие потоки процесса
- •Модели
- •Технические артефакты
- •Управление риском
- •Первые три действия относят к этапу оценивания риска, последние три действия — к этапу контроля риска [20].
- •Идентификация риска
- •Анализ риска
- •Ранжирование риска
- •Планирование управления риском
- •Разрешение и наблюдение риска
- •Этапы унифицированного процесса разработки
- •Этап НАЧАЛО (Inception)
- •Этап РАЗВИТИЕ (Elaboration)
- •Этап КОНСТРУИРОВАНИЕ (Construction)
- •Этап ПЕРЕХОД (Transition)
- •Оценка качества проектирования
- •Пример объектно-ориентированной разработки
- •Этап НАЧАЛО
- •Этап РАЗВИТИЕ
- •Этап КОНСТРУИРОВАНИЕ
- •Разработка в стиле экстремального программирования
- •ХР-реализация
- •ХР-итерация
- •Элемент ХР-разработки
- •Коллективное владение кодом
- •Взаимодействие с заказчиком
- •Стоимость изменения и проектирование
- •Контрольные вопросы
- •ГЛАВА 16. Объектно-ориентированное тестирование
- •Расширение области применения объектно-ориентированного тестирования
- •Изменение методики при объектно-ориентированном тестировании
- •Особенности тестирования объектно-ориентированных «модулей»
- •Тестирование объектно-ориентированной интеграции
- •Объектно-ориентированное тестирование правильности
- •Проектирование объектно-ориентированных тестовых вариантов
- •Инкапсуляция
- •Полиморфизм
- •Тестирование, основанное на ошибках
- •Тестирование, основанное на сценариях
- •Тестирование поверхностной и глубинной структуры
- •Способы тестирования содержания класса
- •Стохастическое тестирование класса
- •Тестирование разбиений на уровне классов
- •Способы тестирования взаимодействия классов
- •Стохастическое тестирование
- •Тестирование разбиений
- •Тестирование на основе состояний
- •Предваряющее тестирование при экстремальной разработке
- •Контрольные вопросы
- •ГЛАВА 17. Автоматизация конструирования визуальной модели программной системы
- •Общая характеристика CASE-системы Rational Rose
- •Создание диаграммы Use Case
- •Создание диаграммы последовательности
- •Создание диаграммы классов
- •ПРИМЕЧАНИЕ
- •ПРИМЕЧАНИЕ
- •Создание компонентной диаграммы
- •Генерация программного кода
- •Заключение
- •Приложение А.
- •Факторы затрат постархитектурной модели СОСОМО II
- •Факторы персонала
- •Низкий
- •Ada.Text_IO
- •Любой целый тип со знаком
- •Приложение Б.Терминология языка UML и унифицированного процесса
- •Приложение В. Основные средства языка программирования Ada 95
- •Список литературы
2)операции, которые изменяют ограничение кредита;
3)операции, которые не используют и не изменяют ограничение кредита. Для каждой категории создается тестовая последовательность.
Третий способ — разбиение на категории по функциональности. Основывается на общности
функций, которые выполняют операции. Например, операции в классе Счет могут быть разбиты на категории:
операции инициализации (Открыть, Установить);
вычислительные операции (Положить, Снять);
запросы (Остаток, Итог, ОграничитьКредит);
операции завершения (Закрыть).
Способы тестирования взаимодействия классов
Для тестирования сотрудничества классов могут использоваться различные способы [43]:
стохастическое тестирование;
тестирование разбиений;
тестирование на основе сценариев;
тестирование на основе состояний.
В качестве примера рассмотрим программную модель банковской системы, в состав которой входят классы Банк, Банкомат, ИнтерфейсБанкомата, Счет, Работа с наличными, ПодтверждениеПравильности, имеющие следующие операции:
Банк: |
|
|
ПроверитьСчет( ); |
ЗапросДепозита ( ); |
РазрешитьКарту( ); |
ПроверитьРIN( ); |
ИнфоСчета( ); |
СнятьРазрешен( ); |
ПроверитьПолис( ); |
ОткрытьСчет( ); |
ЗакрытьСчет( ). |
ЗапросСнятия( ); |
НачальнДепозит( ); |
|
Банкомат: |
|
|
КартаВставлена( ); |
Положить( ); |
СостояниеСчета( ); |
Пароль( ); |
Снять( ); |
Завершить( ). |
ИнтерфейсБанкомата: |
|
|
ПроверитьСостояние( ); |
ВыдатьНаличные( ); |
ЧитатьИнфоКарты( ); |
СостояниеПоложить( ); |
ПечатьСостСчета( ); |
ПолучитьКолвоНалич( ). |
Счет: |
|
|
ОграничКредит( ); |
Остаток) ); |
Положить( ); |
ТипСчета( ); |
Снять( ); |
Закрыть( ). |
ПодтверждениеПравильности: |
|
|
ПодтвРIN( ); |
ПодтвСчет( ). |
|
Диаграмма сотрудничества объектов банковской системы представлена на рис. 16.1. На этой диаграмме отображены связи между объектами, стрелки передачи сообщений подписаны именами вызываемых операций.
247
Рис. 16.1. Диаграмма сотрудничества банковской системы
Стохастическое тестирование
Стохастические тестовые варианты генерируются следующей последовательностью шагов.
1.Для создания тестов используют списки операций каждого класса-клиента. Операции будут посылать сообщения в классы-серверы.
2.Для каждого созданного сообщения определяется класс-сотрудник и соответствующая операция в классе-сервере.
3.Для каждой операции в классе-сервере, которая вызывается сообщением из класса-клиента, определяются сообщения, которые она, в свою очередь, посылает.
4.Для каждого из сообщений определяется следующий уровень вызываемых операций; они
вставляются в тестовую последовательность.
В качестве примера приведем последовательность операций для класса Банк, вызываемых классом Банкомат:
ПроверитьСчет ►ПроверитьРIN ►[[ПроверитьПолис ► ЗапросСнятия]●ЗапросДепозита●ИнфоСчета]n.
ПРИМЕЧАНИЕ
Здесь приняты следующие обозначения: стрелка означает операцию следования, точка — операцию И/ИЛИ, пара квадратных скобок — группировку операций классов, показатель степени — количество повторений группировки из операций классов.
Случайный тестовый вариант для класса Банк может иметь вид Тестовый вариант N: ПроверитьСчет ►ПроверитьРШ ►ЗапросДепозита.
Для выявления сотрудников, включенных в этот тест, рассматриваются сообщения, связанные с каждой операцией, записанной в ТВ N. Для выполнения заданий ПроверитьСчет и ПроверитьРТМ Банк должен сотрудничать с классом ПодтверждениеПравильности. Для выполнения задания ЗапросДепозита Банк должен сотрудничать с классом Счет. Отсюда новый ТВ, который проверяет отмеченные сотрудничества:
Тестовый вариант М: ПроверитьСчетБанк ►(ПодтвСчетПодтвПрав) ►ПроверитьРINБанк ►(ПодтвРШПодтвПрав) ►ЗапросДепозитаБанк ►(ПоложитьСчет).
248
В этой последовательности операции классов-сотрудников Банка помещены в круглые скобки, индексы отображают принадлежность операций к конкретным классам.
Тестирование разбиений
В основу этого метода положен тот же подход, который применялся к отдельному классу. Отличие в том, что тестовая последовательность расширяется для включения тех операций, которые вызываются с помощью сообщений для сотрудничающих классов.
Другой подход к тестированию разбиений основан на взаимодействиях с конкретным классом. Как показано на рис. 16.1, Банк получает сообщения от Банкомата и класса Работа с наличными. Поэтому операции внутри Банка тестируются разбиением их на те, которые обслуживают класс Банкомат, и на те, которые обслуживают класс Работа с наличными. Для дальнейшего уточнения может быть использовано разбиение на категории по состояниям.
Тестирование на основе состояний
В качестве источника исходной информации используют диаграммы схем состояний, фиксирующие динамику поведения класса. Данный способ позволяет получить набор тестов, проверяющих поведение класса и тех классов, которые сотрудничают с ним [43]. В качестве примера на рис. 16.2 показана диаграмма схем состояний класса Счет.
Рис. 16.2. Диаграмма схем состояний класса Счет
Видим, что объект Счета начинает свою жизнь в состоянии Пустой счет, а заканчивает жизнь в состоянии Удалить счет. Наибольшее количество событий (и действий) связано с состоянием Работа счета. Для упрощения рисунка здесь принято, что имена событий совпадают с именами действий (поэтому действия не показаны).
Проектируемые тесты должны обеспечить покрытие всех состояний. Это значит, что тестовые варианты должны инициировать переходы через все состояния объекта:
Тестовый вариант 1: Открыть ►УстановитьСчет ►Положить (начальное) ►Снять (конечное) ►Закрыть.
Отметим, что эта последовательность аналогична минимальной тестовой последовательности. Добавим к минимальной последовательности дополнительные тестовые варианты:
Тестовый вариант 2: Открыть ►УстановитьСчет ►Положить (начальное) ►Положить ►Остаток ►Кредит ►Снять (конечное) ►Закрыть
Тестовый вариант 3: Открыть ►Установить ►Положить (начальное) ►Положить ►Снять ►ИнфоСчета ►Снять (конечное) ►Закрыть
Для гарантии проверки всех вариантов поведения количество тестовых вариантов может быть увеличено. Когда поведение класса определяется в сотрудничестве с несколькими классами, для отслеживания «потока поведения» используют набор диаграмм схем состояний, характеризующих
249