Vortragende: Dennis Kalkofen, Carsten Takac Visuell-unterstütztes Programmieren Visuelles Testen von Programmen TU Darmstadt, Fachbereich Informatik Seminar:

Vortragende: Dennis Kalkofen, Carsten Takac

Visuell-unterstütztes Programmieren

Visuelles Testen von Programmen

TU Darmstadt, Fachbereich Informatik

Seminar: Visuell unterstütztes Programmieren SS 2002

Vortrag am 10.06.02, betreut von Prof. em. Dr. H.-J. Hoffmann

Gliederung

• Wofür testet man Programme?• Testen des Syntax• Testen einzelner Programmteile• Integrationstests• Tests nach Programmänderungen

Weshalb Testen | Syntax | Programmteile | Integrationstests | Programmänderung

Wofür testet man Programme?

• Fehlersuche, -korrektur• Erkennen konzeptioneller Probleme • Verständnis• Zusammenspiel der Bestandteile• Test auf bestimmte Eigenschaften• Laufzeitanalyse


• Übersichtlichkeit• Lesbarkeit• Verständnis• mehr als nur Schönschrift• erleichtert Teamarbeit

Formatieren von Quelltext


Formatierungsmittel

• Anordnung des Codes• Namen von Bezeichnern• farbcodierter Text• Kommentierungen• Linien zur Unterteilung



Worauf ist zu achten?

• die ganze Programmierergruppe muß damit zurecht kommen• nicht gegen gängige Konventionen• Unterstützung des Editors und der IDE• Richtlinien regelmäßig überprüfen


Animierte Algorithmen

• zeigen den dynamischen Programmablauf• dienen zum Programmverständnis• finden von Fehlern• Abstraktion


Beispiel: Quicksort

Größe des Elementes

Array


Beispiel: Quicksort


Array


Beispiel: Quicksort


Array


Beispiel: Quicksort


Array


Beispiel: Quicksort


Array


Beispiel: Quicksort


Array


Beispiel: Quicksort


Array


Beispiel: Quicksort


Array


Beispiel: Quicksort


Array


Beispiel: Quicksort


Array


Beispiel: Quicksort


Array


Beispiel: Quicksort


Array


Beispiel: Quicksort


Array


Beispiel: Quicksort


Array


Beispiel: Quicksort


Array


Beispiel: Quicksort


Array


Beispiel: Quicksort


Array


Beispiel: Quicksort


Array


Bewertung der Animation

• mit einfachen Mitteln die Funktionsweise von Bubblesort gezeigt• abstrahiert auf rote/grüne Balken• dennoch das Wesentliche ersichtbar

=> ein Fehler wäre mit dieser Animation leicht zu finden


Beispiel 2: Sortieralgorithmen im Vergleich

Bubblesort

Quicksort

Shellsort

Beginn kurze Zeit später

Am Ende


Bewertung der Animation

• andere Betrachtungsweise von Sortieralgorithmen• Vergleich des Verlaufs besser möglich• Rückschlüsse auf Arbeitsweise• Rückschlüsse auf Komplexität


Exkurs: Tonunterstützung

• Erweitern oder Ersetzen von visuellen Mitteln• gleichzeitiges Arbeiten mit visuellen Mitteln• stört nicht die GUI eines Programmes• kann leichtere Darstellung sein als visuell



Umrißdiagramme

• ursprünglich für ALGOL-Programme entwickelt• angepaßt an Objektorientierung und Logische Sprachen• visualisieren Änderungen während Programmablauf• Basis für Testprogramme

Aufbau


• bestehen aus ineinandergeschachtelten Boxen• jede Box repräsentiert Zustand einer Prozedur• Veränderungen während Programmablauf• Box beinhaltet Attribute, Rücksprungadresse (rpdl) und Quelltext• instruction pointer• Box wird gelöscht, wenn zurückgesprungen wird


Beispiel

id attr value

xyp1

intintproc

210p1.cf

rpdl system

begin.........end f;

f

Aufruf einer Prozedur


id attr value

rpdl system

var x, y : int; procedure p1(value y: int); y := 1; end p1;

beginx := 1;p1(0);y := 3;end f;

f



id attr value

xy

intint

-

rpdl system


beginx := 1;p1(0);y := 3;end f;

f

-



id attr value

xyp1

intintproc

-

rpdl system


beginx := 1;p1(0);y := 3;end f;

f

--



id attr value

xyp1

intintproc

1

rpdl system


beginx := 1;p1(0);y := 3;end f;

f

--



id attr value

xyp1

intintproc

1

rpdl system


beginx := 1;p1(0);y := 3;end f;

f

-cf

y := 1;

rpdl

id attr valuey int 0

y:=3;



id attr value

xyp1

intintproc

1

rpdl system


beginx := 1;p1(0);y := 3;end f;

f

-cf

y := 1;

rpdl

id attr valuey int 1

y:=3;



id attr value

xyp1

intintproc

1

rpdl system


beginx := 1;p1(0);y := 3;end f;

f

3-



id attr value

xyp1

intintproc

1

rpdl system


beginx := 1;p1(0);y := 3;end f;

f

3-

Dynamische DatenstrukturenBeispiel: Array


• in Heaps dargestellt id attr value

A

x

arr

int

rpdl ...

...

f

10 true 12 false

Testen komplexer Systeme mit GUI

• Historisch: Mainframe Client/Server mit GUI• Geänderte Anforderungen• vielversprechender Ansatz: „Capture/Replay“ Tools

Wie wird GUI gestestet?

• Einhaltung spezifizierter Vorgaben?• Use-Cases

Probleme:• komplexe Abläufe• Unmengen an „Verzweigungen“

Manuell kaum möglich!

Automatisches Testen – „Capture/Replay“ Tools

Idee:

- Aufzeichnen der Benutzeraktivitäten (Capture)- Editieren, Kombinieren- Wiedergabemöglichkeiten (Replay)

„Capture/Replay“ Tools

Tester

Interaktion

GUI

C/R Tool

capture

replay

TestSkript

editieren, kombinieren

Testsystem

Capture

- GUI-Elemente als Objekte- User-Aktivitäten den Objekten zuordnen- Sequenz festhalten im Testskript

Testskript (1) FileOpen.Files.SelectFileName

FileOpen.OK.Click- Erste Sequenz aufgezeichnet- Programmierung möglich

Testskript (2)

FileOpen.OK.Click- Editiermöglichkeiten- Bibliotheken Auswahl

Sequenz File.Edit.TextInput

File.Edit.TextFormat

Schleife

…

File.Scrollbar.Down

Replay

- Gemerkte Aktionen automatisch ausführen- Objektorientierung !- Kontrollpunkte für gewünschte Reaktion des GUI- Abweichungen in Datenbank speichern- Analyse / Korrektur der Fehler- erneute Ausführung

Bewertung

- Multi-User-Einsatz- Zeitplanung- Schnelligkeit, Konsistenz, Reproduzierbarkeit- Einbeziehung der Anwender in Testphase

- Kosten- Zeitplanung- „Intelligenz“ des C/R Tools

Bibliographie

- B. Jayaraman, C.M. Blatus: Visualizing program execution; Proc. IEEE Symp. Visual Languages, 1996, 30-37- T. Hill et al.: Visualising the structure of object-oriented systems; Proc. IEEE Intl. Symp. Visual languages, 2000, 191-198- R. Baecker et al.: Software visualization for debugging; Comm. ACM, 40 (1997) 4, 44-54- E.F.Miller: Software test tools considered harmful?; Application Note, undatiert; - T.Souder et al.: Form – A framework for creating views of program execution; IEEE Intl. Conf. Software Maintenance, 2001, 612 ff- T. Ostrand et al.: A visual test development environment for GUI systems; ACM Software Engineering Notes, 23 (1998) 2, 82-92- NN (GI): Questionnaire on OO-test tools; Mai 1999, - NN (Intl. Software Automation, Inc.): Java Analyzer & Panorama for Java;

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