Методологические основы

Второй критерий выбора маршрутов при оценке сложности тести­рования обеспечивает в исходном графе программы однократную провер­ку каждого линейно независимого ациклического маршрута и каждого линейно независимого цикла, в совокупности образующих базовые марш­руты. Каждый линейно независимый маршрут или цикл отличается от всех остальных хотя бы одной вершиной или дугой. Этот критерий наи­более полно исследован при анализе корреляции сложности и трудоемкос­ти создания программ. Множество проверяемых по этому критерию струк­тур образуется из трех линейно независимых циклов и пяти линейно неза­висимых ациклических структур. При этом суммарная сложность тестов, учитывающих все условия прохождения маршрутов один раз, становится равной 25.

Наиболее глубокий третий критерий проверки и определения слож­ности тестирования структуры программы включает требования однократ­ной проверки не только линейно независимых, но и всех линейно зависи­мых циклов и ациклических маршрутов. Он заключается в анализе хотя бы один раз каждого из реальных ациклических маршрутов исходного графа программы и каждого цикла, достижимого из всех этих маршрутов. Для примера графа программы, представленного на рис. 13.7, по данному критерию необходимо исполнить 6 ациклических и 5 маршрутов, из кото­рых достижимы элементарные циклы. Для реализации выделенных марш­рутов в 11 тестах необходимо в совокупности задать 66 условий. При этом особенностью четырех последних маршрутов с циклами, так же как соот­ветствующих им ациклических маршрутов, является полный перебор со­четаний ветвлений в 3 и 12 вершинах.

В реальных программах некоторые маршруты могут оказаться нереа­лизуемыми из-за несовместимости условий, которые последовательно ана­лизируется в разных вершинах (например, вершины 3 и 12 на рис. 13.7). С другой стороны, для каждого реализуемого маршрута может быть необхо­димой проверка при нескольких прохождениях циклов и нескольких зна­чениях каждой обрабатываемой переменной. Особенно важно проверять циклы с условным выходом на одном-двух промежуточных, а также при максимальном и минимальном числе витков исполнения циклов. В ре­зультате показатель сложности, число необходимых тестов и длительнос­ти проверки соответственно возрастают.

Для выявления основных закономерностей и оценки предельных ха­рактеристик структурной сложности тестирования ПМ проведен анализ характеристик качества тестирования абстрактных ацикличес­ких программных модулей и представительной выборки реальных моду­лей сложных ПС. Исследование реальных ПМ показало, что более поло­вины из них не содержат циклов, что позволило сосредоточить на них внимание. Предполагалось, что после тестирования по любому маршруту каждой дуги графа программы вероятность наличия ошибки в этой дуге равна нулю. Ветвления в программах объектных ЭВМ происходят через 5—10 операторов текста программ, поэтому число маршрутов исполнения ациклических ПМ пропорционально их объему, выраженному числом строк текста программ.

Анализ проведен для двух типов ациклических графов при выделе­нии маршрутов по критерию охвата каждой дуги графа программы хотя бы один раз X! и по критерию выделения всех маршрутов, различающихся хотя бы одной дугой Х₂. В числе выбранных содержатся структуры, охва­тывающие наиболее типовые варианты компонентов графов программ. Структуры различались шириной графов, вследствие чего отличались чис­ло маршрутов и сложность полного тестирования таких структур. Слож­ность тестирования ПМ оценивалась по числу маршрутов исполнения про­граммы, отражающих число тестов, необходимых для полной проверки корректности структуры модуля. Кроме того, в качестве показателя струк­турной сложности тестирования анализировалось суммарное число условий, которое необходимо задать в тестах (сложность тестирования) для проверки модуля.

Граф Г] представлял собой симметричное упорядоченное бинарное дерево с максимальным использованием различных ветвлений и макси­мальной шириной. В графе Г₂, наоборот, ширина минимальная и всего два полностью различающихся маршрута. При выделении маршрутов по пер­вому критерию в графе Г₂ только два маршрута и не зависят от числа вершин ветвления. В графе Tj при выделении маршрутов по первому критерию их число линейно возрастает при увеличении числа вершин. При выделении маршрутов по второму критерию их число пропорцио­нально полному числу вершин для этих типов графов.