Pruebas del software

Pruebas del Software

Maestrantes:
Gladys María Rodríguez
Domingo Florentino Muñoz
Margarita Cepeda Gómez
Bonao, julio 2012

Introducción a las pruebas del software
Pruebas: concepto y objetivos
 Objetivos de las pruebas
 Encontrar defectos en el software
 Una prueba tiene éxito si descubre un defecto
 Una prueba fracasa si hay defectos pero no los
descubre
 Pruebas de Verificación
 Ver si cumple las especificaciones de diseño
 Pruebas de Validación
 Ver si cumple los requisitos del análisis

 El proceso de pruebas del software tiene dos objetivos:
1. Demostrar al desarrollador y al cliente que el software
satisface sus requerimientos.
 Para el software a medida, significa que debe haber al menos
una prueba para cada requerimiento del sistema y del usuario.
 Para software genérico, significa que debe haber pruebas para
todas las características del sistema que se incorporarán en la
entrega del producto.
 Este objetivo conduce a las pruebas de validación => se
espera que el sistema funcione correctamente usando un
conjunto determinado de casos de prueba que reflejan el
uso esperado de aquél.

2. Descubrir defectos en el software: que su
comportamiento es incorrecto, no deseable o no cumple
su especificación.
 La prueba de defectos está relacionada con la
eliminación de todos los comportamientos no deseables.
 Ej: caídas del sistema, interacciones no permitidas con
otros sistemas, cálculos incorrectos y corrupción de
datos.
 Este objetivo conduce a la prueba de defectos, cuando
los casos de prueba se diseñan para exponer los
defectos.


Modelo del Proceso de Pruebas del
Software

Pruebas de “caja blanca”
 Concepto y terminología
 Pruebas en que se conoce el código a probar
 Caja blanca (clear box: caja clara o transparente)
 Se procura ejercitar cada elemento del código
 Algunas clases de pruebas
 Pruebas de cubrimiento
 Pruebas de condiciones
 Pruebas de bucles

Pruebas de cubrimiento
 Ejecutar al menos una vez cada sentencia
 Se necesitan varios casos de prueba
 Determinar posibles “caminos” independientes
 Cada condición debe cumplirse en un caso y en otro
no. En general, se necesitan tantos casos como
condiciones, más uno (número ciclomático)
 Puede ser imposible cubrir el 100%
 Código que nunca se ejecuta: condiciones imposibles
 Ejemplo: detección y notificación de errores internos
en un código sin errores

Pruebas de condiciones
 Cumplir o no cada parte de cada condición
 Se necesitan varios casos de prueba
 Determinar expresiones simples en las condiciones
 Una por cada operando lógico o comparación
 Cada expresión simple debe cumplirse en un caso y
en otro no, siendo decisiva en el resultado
 Puede ser imposible cubrir el 100%
 Expresiones simples no independientes

PRUEBAS-8

Pruebas de bucles
 Conseguir números de repeticiones especiales
 Bucles simples
 Repetir cero, una y dos veces
 Repetir un número medio (típico) de veces
 Repetir el máximo-1, máximo y ¡máximo +1!
 Bucles anidados
 Repetir un número medio (típico) los bucles internos,
el mínimo los externos, y variar las repeticiones del
bucle intermedio ensayado.
 Ensayarlo con cada nivel de anidamiento
PRUEBAS-9

Pruebas de “caja negra”
 Concepto y terminología
 Pruebas en que se conoce sólo la interfaz
 Caja negra (black box: caja opaca)
 Se procura ejercitar cada elemento de la interfaz
 Algunas clases de pruebas
 Cubrimiento invocar todas las funciones (100%)
 Clases de equivalencia de datos
 Pruebas de valores límite

Pruebas de valores límite
 Complemento a las particiones de equivalencia
 Varios casos de prueba por cada partición
 Valores típicos, intermedios
 Valores primero y segundo del rango
 Valores penúltimo y último
 Valores vecinos fuera del rango (en otra partición)
 Motivación
 Los programadores se equivocan con más frecuencia
al tratar los valores en la frontera (Ej: > en vez de )

Estrategias de prueba del software

 Contenido
 Pruebas de unidades
 Pruebas de integración
 Pruebas de regresión
 Pruebas de validación

Pruebas sin estrategia
 Motivación
 Las pruebas son incómodas
 La pruebas son aburridas
 “Estoy seguro de que lo he codificado bien”
 Probar todo junto, al final - Big-Bang
 Falla por todas partes
 Muy difícil diagnosticar las causas de los fallos
 Muy costoso de arreglar
 Resultado productos finales defectuosos

Actividades de prueba de software
 Actividades de desarrollo
Doc. Requisitos
Análisis
P. validación
Diseño
P. integración
Doc. Diseño
Codificación P. unidades

Cod. Módulos
Integración

Cód. Completo
Mantenimiento


Pruebas de Unidad
 Se concentra en el esfuerzo de verificación de la
unidad más pequeña del diseño del software: el
componente o módulo del software.

 Las pruebas de unidad se concentran en la lógica del
procesamiento interno.

 Este tipo de prueba se puede aplicar en paralelo a
varios componentes.

Pruebas de unidades
 Se prueba cada módulo
Programa
de prueba

Módulo en
pruebas
Reales o
simulados
Otros Otros (stubs)
módulos módulos


Pruebas de Integración
 “Si todo funciona bien individualmente, ¿por qué dudan que
funcione cuando se une?

 La prueba de integración es una técnica sistemática para
construir la arquitectura del software, mientras, al mismo
tiempo, se aplican las pruebas para descubrir errores asociados
con la interfaz.

 El objetivo es tomar componentes a los que se aplicó una
prueba de unidad y construir una estructura de programa que
determine el diseño.

 A menudo se tiende a intentar una integración que no sea
incremental (enfoque “big bang”), se combinan todos los
componentes por anticipado, se prueba todo el programa como
un todo.

Pruebas de integración
 La principal dificultad que surge en las pruebas de
integración es localizar los errores.
 Hay interacciones complejas entre los componentes del sistema,
y cuando se descubre una salida anómala, es difícil identificar
dónde ha ocurrido el error.
 Para facilitar la localización de errores, debería utilizarse una
aproximación incremental para la integración y pruebas del
sistema.
 Inicialmente, debería integrarse una configuración del sistema
mínima y probar este sistema.
 A continuación, deberían añadirse componentes a esta
configuración mínima y probar después de añadir cada
incremento.

Pruebas de regresión
 Repetir las pruebas tras cada modificación
 Repetir sólo pruebas de verificación
 Pruebas de unidades
 Pruebas de integración
 Conservar y actualizar los programas de prueba
 Usar herramientas de ejecución automática de las
pruebas

Pruebas de Regresión
 Cuando se integra un nuevo incremento, hay que
volver a ejecutar las pruebas para incrementos
previos, así como las nuevas pruebas requeridas
para verificar la nueva funcionalidad del sistema.
 Volver a ejecutar un conjunto existente de pruebas se
denomina pruebas de regresión.
 Si las pruebas de regresión nos muestran problemas,
entonces hay que verificar si éstos son problemas en el
incremento previo o si son debidos al incremento
añadido de funcionalidad.

Pruebas de Validación

 Las pruebas de validación empiezan tras la culminación de la
prueba de integración, cuando se han ejercitado los
componentes individuales. Se ha terminado de ensamblar el
software como paquete y se han descubierto y corregido los
errores de interfaz.

 La prueba se concentra en las acciones visibles para el usuario
y en la salida del sistema que éste puede reconocer.

 La validación se define de una forma simple en que se alcanza
cuando el software funciona de tal manera que satisface las
expectativas razonables del cliente (especificación de
requisitos-criterios de validación.

Pruebas de validación
 Comprobar que se satisfacen los requisitos
 Se usan la mismas técnicas, pero con otro objetivo
 No hay programas de prueba, sino sólo el código
final de la aplicación
 Se prueba el programa completo
 Uno o varios casos de prueba por cada requisito o
caso de uso especificado
 Se prueba también rendimiento, capacidad, etc. (y no
sólo resultados correctos)
 Pruebas alfa (desarrolladores) y beta (usuarios)


Pruebas del Sistema
 Al final del desarrollo el software se incorpora a otros
elementos del sistema (hardware, personas, información) y se
realiza una serie de pruebas de integración del sistema y de
validación.

 Estas pruebas están más allá del alcance del proceso del
software y no las realizan únicamente los ingenieros de
software.

 Sin embargo, los pasos dados durante el diseño y la prueba del
software mejorarán en gran medida la probabilidad de tener
éxito en la integración del software del sistema mayor.

Pruebas del Sistema
Prueba de seguridad
 La interrupción abarca un amplio rango de
actividades: hackers

 La prueba de seguridad comprueba que los
mecanismos de protección integrados en el sistema
realmente lo protejan de irrupciones inapropiadas.

 Durante la prueba de seguridad quién la aplica
desempeña el papel del individuo que desea entrar en
el sistema.

Pruebas del Sistema
Prueba de resistencia
 Las pruebas de resistencia están diseñadas para confrontar los
programas con situaciones anormales.

 La prueba de resistencia ejecuta un sistema de tal manera que
requiera una frecuencia o un volumen anormal de recursos

 La persona que aplica la prueba tratará de sobrecargar el programa.

 Una variante de la prueba de resistencia es una técnica denominada
prueba de sensibilidad.

 Las pruebas de sensibilidad tratan de descubrir combinaciones de
datos dentro de las clases de entrada válidas que causen
inestabilidad o procesamiento inapropiado.


Pruebas del Sistema
Prueba de desempeño
 La prueba de desempeño está diseñada para probar el
desempeño del software en tiempo de ejecución dentro del
contexto de un sistema integrado.

 La prueba de desempeño se aplica en todos los pasos del
proceso de la prueba, incluso al nivel de la unidad, el
desempeño de un módulo individual debe evaluarse mientras
se realizan las pruebas.

 Sin embargo no es sino hasta que se encuentren totalmente
integrados todos los elementos del sistema que es posible
asegurar el verdadero desempeño del sistema.

Diseño de casos de prueba
 El diseño de casos de prueba es parte de las pruebas de
componentes y sistemas.
 Consiste en diseñar los casos de prueba (entradas y
salidas esperadas) para probar el sistema.
 El objetivo es crear un conjunto de casos de prueba
que sean efectivos descubriendo defectos en los
programas y muestren que el sistema satisface sus
requerimientos.
 Para diseñar un caso de prueba, se selecciona una
característica del sistema o componente que se está
probando.


Pruebas basadas en
requerimientos
 Un principio general es que los requerimientos
deben poder probarse.
 Los requerimientos deberían ser escritos para
que se pueda diseñar una prueba y un
observador pueda comprobar que los mismos se
satisfacen.
 En las pruebas basadas en requerimientos el
usuario considera cada requerimiento y deriva
un conjunto de pruebas para cada uno de ellos.

Automatización de las Pruebas
 Las pruebas son una fase cara y laboriosa del
proceso del software.
 Estas herramientas ofrecen una serie de
facilidades y pueden reducir mucho los costos
de las pruebas.
 Ya vimos las pruebas de regresión.
 Cada prueba individual se puede implementar
como un objeto y un ejecutador de pruebas
ejecuta todas las pruebas.
 Las pruebas deben escribirse para que indiquen
si el sistema probado funciona como se
esperaba.

Banco de Trabajo de Pruebas

1. Gestor de pruebas. Gestiona la ejecución de las pruebas del
programa.
 Mantiene un registro de los datos de las pruebas, resultados
esperados y facilidades probadas del programa.
2. Generador de datos de prueba. Genera datos de prueba para
el programa a probar.
 Se logra seleccionando datos de una base de datos o
utilizando patrones para generar datos aleatorios.
3. Oráculo. Predice resultados esperados de las pruebas.
 Pueden ser versiones previas del programa o sistemas de
prototipos.


 Las pruebas back-to-back implican ejecutar el oráculo y
el programa a probar, en paralelo.
 Las diferencias entre sus salidas son resaltadas.
4. Comparador de ficheros. Compara los resultados de las
pruebas del programa con los resultados de pruebas
previas e informa de las diferencias entre ellos.
 Se utilizan en pruebas de regresión, donde se comparan
los resultados de ejecutar diferentes versiones.

5. Generador de informes. Proporciona informes y facilidades
de generación para los resultados de las pruebas.
6. Analizador dinámico. Añade código a un programa para
contar el número de veces que se ha ejecutado cada sentencia.
 Después de las pruebas, se genera un perfil de ejecución que
muestra cuántas veces se ha ejecutado cada sentencia del
programa.
7. Simulador. Hay varios tipos de simuladores.
 Los simuladores de la máquina objetivo simulan la
máquina sobre la que se ejecuta el programa.


Resumen
 1. Prueba de unidad: es la prueba de cada módulo, que normalmente
realiza el propio personal de desarrollo en su entorno
 2. Prueba de integración: con el esquema del diseño del software, los
módulos probados se integran para comprobar sus interfaces en el trabajo
conjunto
 3. Prueba de validación: el software totalmente ensamblado se prueba
como un todo para comprobar si cumple los requisitos funcionales y de
rendimiento, facilidad de mantenimiento, recuperación de errores, etc.
 4. Prueba del sistema: el sw. ya validado se integra con el resto del sistema
(rendimiento, seguridad, recuperación y resistencia)
 5. Prueba de aceptación: el usuario comprueba en su propio entorno de
explotación si lo acepta como está o no

Relación entre productos de desarrollo y niveles de prueba

Requisitos de Pruebas de
usuario aceptación

Especificación de
Pruebas de sistema
requisitos

Diseño modular Pruebas de integración

Especificación
Pruebas de unidad
lógica del módulo

Código


Pruebas de Caja Negra y Caja
Blanca
Hay dos maneras de probar cualquier producto construido:

1. Si se conoce la función específica para la que se diseño el producto, se aplican
pruebas, que demuestren que cada función es plenamente operacional, mientras se
buscan los errores de cada función. (Prueba de Caja Negra)

2. Si se conoce el funcionamiento interno del producto, se aplican pruebas para
asegurarse de que todas las “piezas encajan”, es decir, que las operaciones internas
se realizan de acuerdo a las especificaciones, y que se han probado todos los
componentes internos de manera adecuada. (Prueba de Caja Blanca)

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