ОСОБЕННОСТИ  РАЗРАБОТКИ  МЕТОДИЧЕСКОГО  ПОСОБИЯ  НА  ТЕМУ  «РАЗБИЕНИЕ  ПО  ЭКВИВАЛЕНТНОСТИ  И АНАЛИЗ ГРАНИЧНЫХ ЗНАЧЕНИЙ» »  (ДЛЯ  СТУДЕНТОВ  НАПРАВЛЕНИЙ  «ИНФОРМАТИКА  И  ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ  ТЕХНИКА»  И  «ПРОГРАММНАЯ  ИНЖЕНЕРИЯ»)

Полевщиков  Иван  Сергеевич

аспирант  кафедры  ИТАС  ПНИПУ,  г.  Пермь

E-mail: 

PECULARITIES  OF  DEVELOPING  OF  A  STUDY  GUIDE  EQUIVALENCE  PARTITIONING  ANDBOUNDARY  VALUE  ANALYSIS  (FOR  STUDENTS  OF  INFORMATION  AND  COMPUTER  SCIENCE  AND  SOFTWARE  ENGINEERING  SPECIALITIES)

Ivan  Polevshchikov

Postgraduate  student  of  the  department  of  Information  Technologies  andComputer-based  Systems,  Perm  National  Research  Polytechnic  University,  Perm

АННОТАЦИЯ

В  статье  рассмотрены  особенности  разработки  методического  пособия,  посвященного  тестированию  программного  обеспечения  с  использованием  разбиения  по  эквивалентности  и  анализа  граничных  значений.  Приведены  некоторые  теоретические  сведения  по  данным  способам  тестирования.  Показан  пример  варианта  задания.  Приведен  пример  решения  подобных  задач.  Также  представлены  примеры  контрольных  вопросов  для  подготовки  к  защите  отчета.  Таким  образом,  целью  создания  методического  пособия  является  получение  студентами  умений  производить  тестирование  программного  обеспечения,  используя  разбиение  по  эквивалентности  и  анализ  граничных  значений.

ABSTRACT

In  the  paper  there  are  considered  peculiarities  of  developing  of  a  study  guide  devoted  to  software  testing  using  equivalence  partitioning  and  boundary  value  analysis.  There  is  given  some  theoretical  data  on  these  testing  types.  Also  there  is  proposed  an  example  of  possible  task  with  its  solution  as  well  as  examples  of  test  questions  for  preparation  to  report  presentation.  Therefore,  the  aim  of  development  of  a  study  guide  is  a  students’  acquisition  of  knowledge  of  how  to  deal  with  software  testing  usingequivalence  partitioning  and  boundary  value  analysis.

Ключевые  слова:  программная  инженерия,  тестирование  программного  обеспечения,  разбиение  по  эквивалентности,  анализ  граничных  значений.

Keywords:  softwareengineering,  softwaretesting,  equivalence  partitioning,  boundary  value  analysis.

Тестирование  —  это  процесс  выполнения  программы  с  целью  обнаружения  ошибок  [1].  Данный  процесс  изучается  студентами  направлений  «Информатика  и  вычислительная  техника»  и  «Программная  инженерия»  в  ряде  дисциплин,  например  «Стандартизация  разработки  программного  обеспечения»,  «Технологии  разработки  программного  обеспечения»,  «Математические  основы  верификации  ПО»  и  т.  п.

В  области  программной  инженерии  сотрудниками  кафедры  ИТАС  ПНИПУ  был  опубликован  ряд  работ  [2—4].  Однако  актуальной  остается  задача  разработать  цикл  методических  пособий,  посвященных  тестированию  программного  обеспечения.  Рассмотрим  особенности  разработки  методического  пособия  по  теме  «Разбиение  по  эквивалентности  и  анализ  граничных  значений». 

Данное  методическое  пособие  содержит:

1.  краткие  теоретические  сведения;

2.  задачи,  разбитые  на  10  вариантов  (в  каждом  варианте  по  2  задачи);

3.  примеры  решения  задач;

4.  контрольные  вопросы.

Данные  способы  тестирования  относятся  к  способам  тестирования  «черного  ящика»,  при  использовании  которых  известны  функции  программы,  а  исследуется  работа  каждой  функции  на  всей  области  определения  [1].

Разбиение  по  эквивалентности  —  это  способ  тестирования,  при  использовании  которого  входная  область  данных  программы  разделяется  на  классы  эквивалентности  [1].  При  этом  для  каждого  класса  эквивалентности  должен  быть  разработан  1  тестовый  вариант.  Класс  эквивалентности  представляет  собой  некоторую  совокупность  данных,  обладающую  общими  свойствами.  Для  дополнения  способа  разбиения  по  эквивалентности  используется  способ  анализа  граничных  значений.  Главные  отличия  анализа  граничных  значений  от  разбиения  по  эквивалентности  заключаются  в  том,  что  тестовые  варианты  создаются  для  проверки  только  ребер  классов  эквивалентности,  а  также  при  создании  тестовых  вариантов  принимаются  во  внимание  как  условия  ввода,  так  и  область  вывода  [1].

В  методическом  пособии  приведен  ряд  задач,  разбитых  по  вариантам.  Все  варианты  в  пределах  методического  пособия  содержат  по  две  задачи.  Для  всех  вариантов  характерен  одинаковый  уровень  сложности.  Каждый  из  студентов  выполняет  свой  вариант.  Рассмотрим  в  качестве  примера  один  из  вариантов.  Студенту  предлагается  решить  две  задачи:

Задача  №  1.

Сформировать  классы  эквивалентности  для  следующих  случаев:

·     Условие  ввода  задает  диапазон  10...170.

·     Условие  ввода  задает  значение  59.

·     Условие  ввода  задает  множество  значений  {12,  38,  7,  400}.

·     Условие  ввода  задает  булево  значение,  равное  true.

Задача  №  2.

Предположим,  что  необходимо  протестировать  программу  сортировки  массива  по  возрастанию  методом  прямого  обмена.  Построить  дерево  разбиений  и  разработать  тестовые  варианты.  Написать  соответствующую  программу  на  любом  из  языков  программирования  (Pascal,  Delphi,  C++,  C#,  Java  и  т.  п.)  и  протестировать,  используя  разработанные  тестовые  варианты.

Первая  задача,  более  простая,  развивает  умение  обучаемого  формировать  классы  эквивалентности  для  каждого  из  четырех  изученных  случаев  [1].  Вторая  задача,  более  сложная,  развивает  умение  обучаемого  самостоятельно  выполнить  все  шаги  тестирования  программы  с  использованием  анализа  граничных  значений.  Также  следует  отметить,  что  при  решении  данных  задач  необходимо  использовать  знания,  умения  и  навыки,  полученные  в  ходе  изучения  дисциплин  «Информатика»,  «Программирование  на  языках  высокого  уровня»  (умения  и  навыки  написания  программ  на  одном  из  языков  высокого  уровня)  и  «Дискретная  математика»  (знание  теории  множеств). 

Рассмотрим  пример  решения  задачи  №  1,  приведенный  в  методическом  пособии:

Постановка  задачи. 

Сформировать  классы  эквивалентности  для  следующих  случаев:

1.  Условие  ввода  задает  диапазон  5...15.

2.  Условие  ввода  задает  значение  67.

3.  Условие  ввода  задает  множество  значений  {2,  3,  6,  10}.

4.  Условие  ввода  задает  булево  значение,  равное  false.

Решение  задачи. 

1.  Условие  ввода  задает  диапазон  5...15,  поэтому  определяются  один  допустимый  и  два  недопустимых  класса  эквивалентности:

1)  V_Class={5..  .15}  —  допустимый  класс  эквивалентности;

2)  Inv_С1аss1={x|для  любого  х:  х  <  5}  —  первый  недопустимый  класс  эквивалентности;

3)  Inv_С1аss2={y|для  любого  у:  у  >  15}  —  второй  недопустимый  класс  эквивалентности.

2.  Условие  ввода  задает  конкретное  значение  67,  поэтому  определяется  один  допустимый  и  два  недопустимых  класса  эквивалентности:

1)  V_Class={67};

2)  Inv_Class1  ={х|для  любого  х:  х  <  67};

3)  Inv_С1аss2  =  {y|для  любого  у:  у  >  67}.

3.  Условие  ввода  задает  множество  значений  {2,  3,  6,  10},  поэтому  определяются  один  допустимый  и  один  недопустимый  класс  эквивалентности:

1)  V_Class={2,  3,  6,  10};

2)  Inv_С1аss={x|для  любого  х:  (х 2)&(х 3)&(х 6)&(х 10)}.

4.  Условие  ввода  задает  булево  значение  false,  поэтому  определяются  один  допустимый  и  один  недопустимый  класс  эквивалентности:

1)  V_Class={false}; 

2)  Inv_Class={true}.

В  конце  методического  пособия  приведен  список  контрольных  вопросов.  Примеры  вопросов:

1.  Что  называется  классом  эквивалентности?

2.  Сформулируйте  правило  формирования  классов  эквивалентности  для  случая,  когда  условие  ввода  задает  диапазон  значений.

3.  В  чем  заключаются  основные  отличия  анализа  граничных  значений  от  разбиения  по  эквивалентности?

4.  Сформулируйте  правило  анализа  граничных  значений  для  случая,  когда  условие  ввода  задает  дискретное  множество  значений.

На  данные  контрольные  вопросы  студент  должен  ответить  самостоятельно  при  подготовке  к  защите  отчета.  Аналогичные  вопросы  преподаватель  будет  задавать  при  защите  отчета. 

Подводя  итог  описанному  выше,  можно  сказать,  что  целью  создания  этого  методического  пособия  является  получение  студентами  умений  производить  тестирование  программного  обеспечения,  применяя  разбиение  по  эквивалентности  и  анализ  граничных  значений.  По  мере  накопления  опыта  обучения  студентов  по  этому  методическому  пособию,  последнее  будет  совершенствоваться. 

Список  литературы:

1.Орлов  С.А.,  Цилькер  Б.Я.  Технологии  разработки  программного  обеспечения:  Учебник  для  вузов.  4-е  изд.  Стандарт  третьего  поколения.  —  СПб.:  Питер,  2012.  —  608  с.:  ил.

2.Файзрахманов  Р.А.,  Братчиков  И.А.  Оптимизация  процесса  производства  программного  обеспечения  на  основе  построения  плана  обучения  исполнителей.  Вестник  Пермского  национального  исследовательского  политехнического  университета  (ПГТУ).  Электротехника,  информационные  технологии,  системы  управления.  2009.  №  3.  С.  74—80.

3.Файзрахманов  Р.А.  Проектирование  автоматизированных  информационных  систем  на  основе  объектно-ориентированного  подхода:  учебное  пособие  /  Р.А.  Файзрахманов,  А.В.  Архипов;  Пермский  государственный  технический  университет  —  Пермь:  Изд-во  ПГТУ,  2011  —  222  с.:  ил.

4.Файзрахманов  Р.А..  Структурно-функциональный  подход  к  проектированию  информационных  технологий  и  автоматизированных  систем  с  использованием  CASE-средств:  учебное  пособие  /  Р.А.  Файзрахманов,  К.А.  Селезнев;  Пермский  государственный  технический  университет  —  Пермь:  Изд-во  ПГТУ,  2007  —  266  с.:  ил.  —  Библиогр.:  с.  266  .—  Прил.:  с.  245—265.