Методологические основы

Критерии выделения маршрутов для тестирования соответствуют критериям определения структурной сложности программных модулей. В основном используются следующие критерии:

Xj — покрытие графа программы минимальным количеством марш­рутов, охватывающих каждую дугу графа хотя бы один раз;

Х₂ — выделение всех линейно независимых маршрутов, отличаю­щихся хотя бы одной дугой в маршруте от остальных;

Х₃ — выделение маршрутов при всех возможных комбинациях дуг, входящих в маршруты.

Планировать тестирование можно по одному из критериев или ис­пользуя последовательно более жесткие критерии выделения маршрутов, при которых возрастают соответственно объем и сложность тестирования. К значительному возрастанию числа маршрутов обычно приводят циклы в программах.

Стратегии упорядочения маршрутов. Показатель важности марш­рута для тестирования программы и для оценивания ее корректности мо­жет учитывать сложность маршрута и тестов для его проверки: число операторов, условных переходов и циклов в маршруте; частость его ис­полнения при рабочем функционировании ПС; сложность получения со­ответствующих эталонных данных. В первую очередь для установления корректности программы целесообразно производить проверку основной группы маршрутов с экстремальными значениями выбранного показателя сложности в пределах ресурсов, выделенных для тестирования. При име­ющихся ограничениях ресурсов некоторая часть маршрутов может ока­заться непроверенной и характеризует достигнутую корректность дан­ной программы по выбранному критерию.

Упорядочение маршрутов при планировании тестирования базирует­ся на использовании в основном трех характеристик программных мо­дулей:

• 
  стратегия 1 учитывает число строк текста программы в выделен­ных маршрутах или расчетную длительность их исполнения при функцио­нировании программы;
  
• 
  стратегия 2 анализирует число альтернатив или условных перехо­дов, определяющих образование каждого маршрута;
  
• 
  стратегия 3 базируется на использовании вероятности исполнения маршрутов при реальном функционировании программы.
  

• 
  Эти стратегии тестирования позволяют сосредоточивать внимание разработчика на анализе наиболее важных для корректности компонентах программ. При стратегии 1 первичному тестированию подлежат марш­руты, наиболее длинные по числу строк и/или по времени исполнения. Им соответствуют обычно маршруты с наибольшим объемом вычислений и преобразований переменных. Эта стратегия целесообразна при планиро­вании тестирования программ, имеющих вычислительный характер обра­ботки данных при небольшом числе логических условий и маршрутов исполнения программ.
  
• 
  При стратегии 2 приоритет отдается маршрутам, наиболее слож­ным по числу анализируемых условий. Такая стратегия предпочтительна при тестировании логических программ с небольшим объемом вычисле­ний. При обеих стратегиях на завершающие этапы тестирования остаются простые по вычислениям или по логике маршруты, которые отражают потенциальную, структурную некорректность программы. Это соответ­ствует традиционной стратегии многих разработчиков программ подго­тавливать вначале тесты с возможно большим охватом вычислительных или логических компонентов программы и скорейшим достижением по возможности высокого уровня их корректности.
  
• 
  При упорядочении маршрутов по стратегии 3 основная сложность состоит в оценке и учете вероятностей ветвления в условных переходах и переключателях, а также числа исполнения циклов. Их значения должны указываться разработчиками программ, что достаточно трудоемко и субъек­тивно. Тем не менее такая стратегия позволяет наиболее детально плани­ровать тестирование и оценивать предельный уровень корректности про­грамм.
  
• 
  Эффективность тестирования определяется полнотой проверки про­граммного модуля или вероятностью наличия невыявленных ошибок в зависимости от затрат ресурсов: на создание тестов, исполнение про­грамм и анализ результатов тестирования. Затраты в значительной степе­ни зависят от суммарной сложности формирования тестов, проверяющих маршруты исполнения программы. На каждой дуге графа программы между условными переходами производятся вычисления и преобразования пере­менных, объем которых может изменяться в широких пределах. Для упро­щения анализа и оценивания тестирования структуры программ предполо­жим, что длительность и сложность вычислений на дугах графов про­грамм одинаковы и относительно невелики. Некоторые вершины графа программы могут образовываться в результате схождения дуг без после­дующего ветвления. Такие вершины не влияют на число маршрутов, и их можно обобщать с ближайшей последующей вершиной, в которой проис­ходит ветвление. При этих предположениях сложность теста, проверяю­щего каждый z-й маршрут, в первом приближении пропорциональна числу дуг графа программы, входящих в этот маршрут, или числу E_t условий, которые необходимо задать в тесте.
  
• 
  Экспериментально подтверждена адекватность использования структурной сложности программ для оценки трудоемкости тестиро­вания, а также вероятности наличия невыявленных ошибок и затрат на разработку программных модулей в целом. Сложность тестирования ПМ можно оценивать по числу маршрутов М_х, необходимых для их проверки, или более полно по суммарному числу условий Е_х, которое необходимо задать в тестах для прохождения всех маршрутов программы, выделенных по Х-му критерию:
  
• 
  М_х
  
• 
  (13.1)
  
• 
  /=1
  
• 
  где Е i — число условий-предикатов, определяющих z-й маршрут.
  
• 
  Маршруты исполнения программного модуля можно разделить на два вида’.
  

• 
  маршруты исполнения преимущественно вычислительной части программы и преобразования непрерывных переменных;
  
• 
  маршруты принятия логических решений и преобразования логи­ческих переменных.
  

•