Fehlerarten, teststrategien
Fehlerarten, Teststrategien
und Hilfsmittel
Fehlerarten
Abweichungen gegenüber der Spezifikation
Syntaktische Fehler
werden beim Übersetzen vom Compiler erkannt, der Compiler gibt eine entsprechende Fehlermeldung aus. Diese Fehlerart ist am schnellsten von allen zu beheben.
Typische Fehler: falsch geschriebene Befehle, vergessene Klammern, kein Strichpunkt
Logische Fehler
Die Syntax ist korrekt, das Programm läuft jedoch nicht wie geplant.
Folgen:
falsche Ergebnisse
Endlosschleifen
nie erreichter Code
Ursachen:
falsche Bedingungen in Schleifen oder Verzweigungen
falsche Operatoren
Laufzeitfehler
treten während der Laufzeit des Programmes auf und führen meist zum Programmabsturz.
Beispiele:
Division durch 0
Überschreiben von verwendetem Speicher
Pointer zeigt nicht an die richtige Stelle
Stack oder Heap Overflow
Testen und Debugging
Begriffe
Testen: ist die Untersuchung eines Programmes auf alle Arten von Fehlern
Debugging: Analysieren und Beheben von Fehlern.
Teststrategien
codeorientiert (White-Box, intern, WIE funktioniert das Programm?)
Jeder Befehl des Codes (alle Zweige von Entscheidungen, alle Schleifen) werden in allen Kombinationen mindestens 1 mal durchlaufen.
Basis ist der Programmentwurf.
Vorteil: sehr gründlich
Nachteil: sehr aufwendig (nur für kleine Module)
funktionsorientiert (Black-Box, extern, WAS leistet das Programm?)
Die fertigen Funktionen werden mit Hilfe des Pflichtenheftes und dem Kriterienkatalog (aus Benutzersicht) getestet, wesentlich ist das Verhalten der Schnittstelle.
Auswahl der Testfälle bei funktionsorientiertem Test
repräsentatives Testen
Die Funktionen werden entsprechend der Häufigkeit, mit der sie verwendet werden, getestet.
schwachstellenorientiertes Testen
Jene Funktionen, bei denen die Wahrscheinlichkeit, daß ein Fehler auftritt, relativ hoch ist, werden intensiver getestet (z.B. komplexe Algorithmen, komplizierte Datenstrukturen).
schadensausmaßorientiertes Testen
Es werden jene Funktionen, bei denen Fehler gravierend sind oder sehr teuer wären, besonders intensiv getestet.
nicht gravierend: Fehler beim Schreiben einer Überschrift
gravierend: Zerstörung der Datei
Arten von Testdaten
Normalwerte
Werte, die im Betrieb häufig vorkommen
Extremwerte
Minimum, Maximum, NULL, Leerstring, leere Datei
falsche Werte
„Robustheit“ - können durch Fehleingaben des Benutzers zustande kommen, liegen außerhalb gültiger Grenzen
Hierarchie des Testens
Modultest
Testen einzelner Module
Komponententest
Testen mehrerer zusammengefügter Module
Integrationstest
Testen aller Module in einer Testumgebung
Systemtest
Probebetrieb, Prüfung der Stabilität und Leistung beim Kunden
Abnahmetest
Programmanforderungen werden getestet
Mengenanforderungen
max. Anzahl der User bzw. von Datensätzen
Leistungsanforderungen
Durchschnittliche Bearbeitungszeit
Verfügbarkeitsanforderungen
Bürobetrieb 79 - 100 %. Echtzeitbetrieb 99.5 - 100 %
Genauigkeitsanforderungen
Anzahl der Kommastellen, Runden oder Abschneiden
Arten des Modultests
Ein-/Ausgabeanweisungen statt Parameter
Nachteil: Das Modul wird nach dem Testen nochmals verändert
über- und untergeordnete Simulationsmodule
Nachteil: aufwendig
Driver-Modul: ruft das Testmodul auf, versorgt es mit Parametern, enthält
Ergebnisse, wertet Daten aus.
Dummy-Modul: wird aufgerufen, muß Minimalfunktionen erfüllen
z.B. fixe Testdaten zurückliefern.
Kosten von Fehlern
Je später Fehler entdeckt werden, um so teurer sind diese
Zusammenhang zwischen Fehlerentstehung und Fehlererkennung
Fehlerentstehung <> Fehlererkennung
Codierung <> Übersetzung
Feinentwurf <> Modultest
Grobentwurf <> Komponententest
Spezifikation <> System- und
Integrationstest
Fehler können nur auf der Ebene erkannt werden, auf der sie begangen
wurden.
Grundsätze
Test planen, nicht improvisieren
genügend Zeit vorsehen (ca. 40 % der Projektdauer)
gründlich Testen, nicht schummeln
nach Änderungen wieder alles durchtesten
nicht jeden Fehler sofort korrigieren, sondern zu Ende testen (wenn möglich)
Ein Programmierer sollte seine eigenen Module nicht testen (Wer gibt schon gerne zu, daß er einen Fehler gemacht hat?)
Ein Test kann über die Anwesenheit von Fehler Auskunft geben, aber nicht über Abwesenheit, d.
h. man kann nicht beweisen, daß ein Programm fehlerfrei ist, sondern nur, daß ein Fehler vorhanden ist.
Jeder Test sollte mitprotokolliert werden. In diesen Berichten sollten die auftretenden Fehler und Probleme, Fehlerursachen und Lösungen beschrieben werden.
3. Hilfsmittel
Debugger
Breakpoints
Watches: Anzeigen von Variablenwerte
Trace-Modus: Programmablauf wird mitprotokolliert, Protokoll kann dann analysiert werden
Single-Step-Modus
Dump-Programme
Testdatengenerator
Ausgaben im Programm
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