Meni

Što je ispitivanje mutacija: Vodič s primjerima

what is mutation testing

Isprobajte Naš Instrument Za Uklanjanje Problema

Ovaj vodič objašnjava što je testiranje mutacije, kako to izvesti i vrste testiranja mutacije s primjerima:

Što je ispitivanje mutacija?

Ispitivanje mutacija tehnika je ispitivanja zasnovana na greškama gdje se varijacije softverskog programa podvrgavaju skupu podataka za ispitivanje. To se radi kako bi se utvrdila učinkovitost ispitnog skupa u izoliranju odstupanja.

Zvuči malo komplicirano, zar ne?

Što je ispitivanje mutacije

Što ćete naučiti:

Ispitivanje mutacija

Ispitivanje mutacija (MT) ide dug put, sve do 70-ih, gdje je prvi put predloženo kao školski projekt. Otpisan je jer je zahtijevao mnogo resursa. Međutim, kako su ljudi nastavili razvijati naprednija računala, polako se vratio i sada je jedna od najpopularnijih tehnika ispitivanja.

Definicija ispitivanja mutacija

MT je također poznat kao ispitivanje na temelju kvara, mutacija programa, testiranje na temelju pogrešaka, ili analiza mutacija .

Kao što i samo ime govori, testiranje mutacija vrsta je softverskog testiranja koja se temelji na promjenama ili mutacijama. Neznatne promjene uvode se u izvorni kod kako bi se provjerilo mogu li definirani testni slučajevi otkriti pogreške u kodu.

Idealan je slučaj da niti jedan testni slučaj ne smije proći. Ako test prođe, to znači da postoji pogreška u kodu. Kažemo da je mutant (modificirana verzija našeg koda) živio. Ako test ne uspije, tada nema pogreške u kodu, a mutant je ubijen. Cilj nam je ubiti sve mutante.

Mutacijsko testiranje također pomaže u testiranju kvalitete definiranih testnih slučajeva ili testnih kompleta s ciljem pisanja učinkovitijih testnih slučajeva. Što više mutanata možemo ubiti, to je veća kvaliteta naših testova.

Koncepti ispitivanja mutacija

Prije nego što dalje razgovaramo o ispitivanju mutacija, istražimo neke koncepte na koje ćemo naići.

# 1) Mutanti: To je jednostavno mutirana verzija izvornog koda. To je kod koji sadrži minute promjene. Kada se testni podaci provode kroz mutanta, u idealnom slučaju trebali bi nam dati različite rezultate od izvornog izvornog koda. Zovu se i mutanti programi mutanata .

Postoje različite vrste mutanata. To su kako slijedi:

  • Preživjeli mutanti: Kao što smo spomenuli, to su mutanti koji su još uvijek živi nakon pokretanja test podataka kroz izvornu i mutiranu inačicu izvornog koda. Ovi moraju biti ubijeni. Poznati su i kao živi mutanti.
  • Ubijeni mutanti: To su mutanti koji se ubijaju nakon testiranja mutacija. Dobivamo ih kad dobijemo različite rezultate od izvorne i mutirane verzije izvornog koda.
  • Ekvivalentni mutanti: Oni su usko povezani sa živim mutantima, jer su oni 'živi' čak i nakon prolaska podataka o testovima kroz njih. Ono što ih razlikuje od ostalih jest to što imaju isto značenje kao i izvorni izvorni kod, iako mogu imati različitu sintaksu.

# 2) Mutatori / operateri mutacije: To su ono što omogućava mutacije, one su na ‘vozačkom mjestu’. Oni u osnovi definiraju vrstu promjene ili promjene radi unosa izvornog koda u mutant verziju. Njih se može označiti kao greške ili pravila mutacije .

# 3) Ocjena mutacije: Ovo je rezultat na temelju broja mutanata.

Izračunava se prema donjoj formuli:

Ocjena mutacije

Imajte na umu da, ekvivalentni mutanti se ne uzimaju u obzir pri izračunavanju rezultata mutacije. Rezultat mutacije poznat je i kao adekvatnost mutacije . Naš bi cilj trebao biti postizanje visokog broja mutacija.

Kako se vrši testiranje mutacija

Korak 1: Napišimo naš Jasminov jedinični test.

Probni paket (jasmin)

describe('User', function() { it('should compare the two numbers from user input', function(){ expect(20).toBeGreaterThan(5); }) });

Probni paket (jasmin)

Korak 2: Napišite izvorni kod.

Izvorni kod (Javascript)

const user_info = () => { mother_age = parseInt(prompt('Enter mother's age')) daughter_age = parseInt(prompt('Enter daughter's age')) if (mother_age > daughter_age) { alert(`Daughter's age is ${daughter_age}. Mother's age is ${mother_age}. Welcome to the Mother-Daughter program`) } else { alert(`Daughter's age: ${daughter_age}, is more than mother's age: ${mother_age}. Please enter correct ages`) } } user_info();

Original code (mother_age></p> <p><span style= 3. korak: Zatim ćemo test pokrenuti kroz izvorni kôd kako bismo osigurali da od početka nemamo neuspjelih testova. Morali bismo imati neki izlaz koji govori da smo doista napisali test s nula kvarova.

Na primjer:

Izlaz s nultim neuspjesima

završeno za 0,019s 1 specifikacija, 0 neuspjeha, randomizirano sa sjemenom 31435

Rezultat izvornog koda:

Daughter's age is 5. Mother's age is 20. Welcome to the Mother-Daughter program

Korak # 4: Predstavite mutanta. U ovom slučaju mijenjamo veće-od operator (majka_starost> kći_starost) u a manje od operator (majka_starost

Mutant kôd (Javascript)

const user_info = () =>{ mother_age = parseInt(prompt('Enter mother's age')) daughter_age = parseInt(prompt('Enter daughter's age')) if (mother_age

manje od operatora

Korak # 5: Zatim provodimo test kroz mutantni kod.

Evo rezultata ispitivanja:

Rezultati ispitivanja mutanata

završeno za 0,017s 1 specifikacija, 0 neuspjeha, randomizirano sa sjemenom 89555

Rezultat mutant koda:

Daughter's age: 5, is more than mother's age: 20. Please enter correct ages

Korak # 6: Usporedite rezultate s izvorne verzije i mutirane verzije. U ovom su slučaju različiti, čak i ako je korišten isti testni paket. Stoga smo ubili svog mutanta. Naš je testni paket stoga spreman za upotrebu.

Vrste ispitivanja mutacija

Postoji nekoliko vrsta mutacija. Oni su objašnjeni u nastavku.

# 1) Vrijednost mutacije

Ovdje uvodimo mutaciju promjenom parametra i / ili konstantnih vrijednosti, obično za +/- 1.

Primjer: izvorni kod (Javascript)

let arr = (2,3,4,5) for(let i=0; i

StatementMutation

Ako je gornji kod trebao umnožiti parne brojeve gdje ja<4 , tada bi mutacija vrijednosti značila promjenu inicijalizacije u neka je i = 1 .

Primjer: Mutant kod (Javascript)

let arr = (2,3,4,5) for(let i=1; i

MutantValuemutation

# 2) Mutacija izjave

Ovdje brišemo ili dupliciramo izjavu u bloku koda. Također bismo mogli preurediti izjave u blok koda.

Na primjer, u bloku if-else mogli bismo izbrisati dio else ili čak cijeli if-else blok.

Primjer: izvorni kod (Javascript)

let arr = (2,3,4,5) for(let i=0; i

StatementMutation

Primjer: Mutant kod (Javascript)

let arr = (2,3,4,5) for(let i=0; i

MutantStatementMutation

# 3) Mutacija odluke

Ovdje je cilj kod koji donosi odluke, na primjer, usporedbe vrijednosti. Možemo se promijeniti > do< kao u našem primjeru programa Majka-kći.

Ostali operateri koje možemo zamijeniti uključuju sljedeće:

Izvorni operatorOperator mutanta
1 <=> =
dva > ===
3 =====
4 iili
5 ||&&

Prednosti ispitivanja mutacija (MT) uključuju:

  • MT pokriva velik dio logike koda.
  • Moramo testirati određene dijelove koda, i to ne samo staze , grane , ili izjave .
  • S MT-om možemo uhvatiti čak i pogreške koje je lako zaobići.
  • Pomaže nam da procijenimo kvalitetu našeg paketa i prilagodimo se tome.

Nedostaci ispitivanja mutacija (MT) uključuju:

  • Zahtjeva resurse jer postoji ogroman broj mutanata koji se obično generiraju za svaki blok koda.
  • Moramo provjeriti preživjele mutante, jer su neki nevaljani.

Alati za ispitivanje mutacija

Alati su korisni za ubrzavanje procesa stvaranja mutanata. Evo nekoliko alata koje možemo koristiti u MT-u: Stryker, Jumble, PIT i Insure ++.

Više o ispitivanju mutacija

Učimo na primjeru:

Recimo, postoji bolničko mjesto koje novim korisnicima omogućuje registraciju. Očitava Datum rođenja ili dob pacijenta. Ako je veća od 14, glavnim liječnikom određuje liječnika opće prakse. Da bi to učinio, poziva funkciju 'općeg liječnika' koja pronalazi dostupnog liječnika.

Sada bi mogla postojati druga funkcionalnost. Možda se pacijenti mlađi od 13 godina raspoređuju kod pedijatra i tako dalje. Ali mi ćemo uzeti samo slučaj starije od 14 godina.

Ovo bi mogao izgledati kod:

1) Čitaj doba
dva) Ako je dob> 14
3) Liječnik = opći liječnik ()
4) Završi ako

Napominjemo da gornji retci koda nisu specifični za bilo koji programski jezik i neće se izvoditi. To je samo hipotetski.

Kao tester, ako je moj skup podataka 14, 15, 0, 13 - neki slučajni brojevi.

Cilj je provjeriti je li skup podataka od 4 vrijednosti (14, 15, 0 i 3) adekvatan za identificiranje svih mogućih problema s ovim kodom.

Također pročitajte => Savjeti za dizajn testnih podataka prije izvršavanja testnih slučajeva

Kako to postiže mutiranje?

Prvo i najvažnije, stvarate mutante - varijacije programa. Mutant nije ništa drugo doli program koji je napisan kao odstupanje. Sadrži samoisijajući kvar.

Primjeri su:

  • Zamjena aritmetičkog operatora
  • Zamjena logičkog konektora
  • Uklanjanje izjave
  • Zamjena relacijskog operatora
  • Umetanje apsolutne vrijednosti itd.

Te se zamjene također nazivaju 'Operatori mutacije.'

Dopustite mi da vam pokažem primjere:

Mutant # 1: Relacijski operatorzamjena

1) Čitana dob
2) Ako dob sa<’
3) Liječnik = opći liječnik ()
4) Završi ako

Mutant # 2:

1) Čitana dob
2) Ako je dob = 14 'Promjena> sa ='
3) Liječnik = opći liječnik ()
4) Završi ako

Mutant # 3:

1) Čitana dob
2) Ako je dob> = 14 'Mijenjanje> sa> ='
3) Liječnik = opći liječnik ()
4) Završi ako

Mutant # 4:

1) Čitana dob
2) Ako dob sa<=’
3) Liječnik = opći liječnik ()
4) Završi ako

Mutant # 5: Uklanjanje izjave

1) Čitana dob
2) Ako je dob = 14
3) 'ukloniti izjavu o rasporedu liječnika'
4) Završi ako

Mutant # 6: Apsolutno umetanje vrijednosti

1) Čitana dob
2) Ako je dob> 14
3) Liječnik = Mr.X (Apsolutno umetanje vrijednosti - recimo da je X pedijatar)
4) Završi ako

Mutant # 7: Pogrešna sintaksa

1) Čitana dob
2) Ako je dob %% 14 (netočna sintaksa)
3) Liječnik = opći liječnik ()
4) Završi ako

Mutant # 8: Radi isto što i originalni test

1) Čitana dob
2) Ako dob> 14 & dob> 14 'znači isto što i dob> 14'
3) Liječnik = opći liječnik ()
4) Završi ako

Jednom su stvoreni svi mutanti. Podvrgavaju se testnom skupu podataka. Naš skup je 14, 15, 0 i 13. Koje će od ovih mutanata pronaći naš skup podataka?

Saznajte u donjoj tablici:

(Kliknite na sliku za uvećani prikaz)

test mutacije

Kao što možete vidjeti, naša vrijednost podataka 14 pronalazi neuspjehe kada se pokrene protiv, Mutanta 2, 3 i 4. Ili, 14 ubija mutante 2, 3 i 4. Ali, neučinkovita je protiv, 1, 6 i 8.

Ako vaš skup podataka ubije sve mutante, to je učinkovito. Inače, uključite više ili bolje podatke o ispitivanju. Nije potrebno da svaka vrijednost u skupu podataka ubije sve mutante. Ali zajedno bi trebali pobiti sve.Na primjer:14 ubija 2, 3 i 4. 15 ubija 1, 2 i 4. I tako dalje.

Što je s 5, 7 i 8?

Mutant # 5 - je instanca programa koja neće uspjeti bez obzira na vrijednost podataka koju date. To je zato što neće raditi programiranje za valjane i nevaljane vrijednosti.

Mutant # 7 - bit će pogreška kompajliranja. Ili u slučaju skriptnog jezika pogreška koja će spriječiti izvršenje.

Mutant # 8 - je ista stvar kao i glavni program.

Kao što vidite, gore navedeni mutanti uopće nisu korisni.

Stoga su mutanti koje treba izbjegavati:

  • Sintaksički netočni / 'Još uvijek rođeni' mutanti. : Trebate SAMO sintaktički ispravne mutante.Primjer:Mutant 7
  • Ekvivalentni mutanti: Oni koji rade potpuno istu stvar kao i originalni program.Primjer:Mutant 8.
  • Trivijalni mutant: Može ih ubiti bilo koji skup podataka.Primjer:Mutant 5

Bodovi koje treba zabilježiti

  • Broj mutanata, čak i za mali program, može biti velik. To je konačan broj, ali još uvijek vrlo velik. Zbog toga se obično koristi podskup mutanata. Uobičajeno je da se mutanti biraju nasumično.
  • Gore navedeni operateri mutacije nije iscrpan popis. Mogu postojati mnoge druge varijacije. Prejednostavnio sam koncept za lako razumijevanje.
  • Operatori mutacije također se razlikuju u odnosu na programske jezike, dizajn i specifikacije aplikacije.
  • Ako su na kraju testa živi neki mutanti. To znači da je riječ o nevaljanom mutantu (poput 5, 7 i 8) ili je skup podataka bio neadekvatan. Ako je kasniji, vratite se i promijenite ga.
  • Test mutacije je strukturna, bijela kutija i metoda ispitivanja jedinice. Za generiranje svojih mutanata koristi ubrizgavanje ili uklanjanje kvara.
  • Mnogo je jedinica okviri za ispitivanje i alati koji pomažu u automatskom ispitivanju mutacija. Neki od njih su:
    • Jester za JUnit.
    • Pester za Python
    • MuClipse za Eclipse itd.

Razmišljate li, ako treba toliko napora, što će se dogoditi kad moram testirati velike uzorke koda?

Ispitivanje mutacija oslanja se na dvije stvari:

najbolji DVD ripping softver za Mac
  • Pretpostavka nadležnog programera : Ako je programer dovoljno kompetentan za pisanje i testiranje malog dijela koda, bit će dobar i za pisanje većih programa.
  • Učinak sprege Pretpostavka: Ako se dvije jedinice kombiniraju u jedan program i svaka je sama po sebi dobra, tada će i kombinacija biti dobra.

Tako, fokusira se na najmanju jedinicu koda i polaže svoju vjeru u vještinu programera da testiranje mutacije prilagodi većim programima.

Zaključak

Ovaj je vodič detaljno objasnio definiciju, vrste i korake testiranja mutacije s primjerima. Nadamo se da ste uživali čitati i učiti o ovoj zanimljivoj tehnici testiranja - testiranju mutacija.

O autoru: Ovaj članak napisao je član STH tima Swati S.

Molimo podijelite svoje komentare, pitanja i razmišljanja u nastavku.

Preporučena literatura

^