본 논문에서는 UML 개발도를 이용하여 테스트 데이타를 자동 생성하는 방안을 제안하고, XML 기술을 이용하여 개발한 "테스트 데이타 자동화 도구인 AUTEG(Automatic UML-Based Test Data Generation)"를 "Insurance System"의 사례에 적용한 결과를 분석 기술한다. AUTEG는 전체 시스템을 구성하는 모듈 사이의 인터페이스(interface)영역에 존재하는 오류 추출이 가능한 테스트도(test diagram)와 기존의 화이트 박스 테스트(white-box test)기법을 테스트도에 적용하여 테스트 데이타를 자동 생성한다. 또한 AUTEG는 통합 테스트와 시스템 테스트에 적용할 수 있으며, 사용자가 통합 테스트의 단위 모듈을 자유롭게 그룹화 할 수 있다.
Shahid Saleem;Saif U. R. Malik;Bilal Mehboob;Roobaea Alroobaea;Sultan Algarni;Abdullah M. Baqasah;Naveed Ahmad;Muhammad Hasnain
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제18권3호
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pp.633-652
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2024
Software testing is an important phase as it ensures the software quality. The software testing process comprises of three steps: generation, execution, and evaluation of test cases. Literature claims the usage of single and multiple 'Unified Modeling Language' (UML) diagrams to generate test cases. Using multiple UML diagrams increases test case coverage. However, the existing approaches show limitations in test case generation from UML diagrams. Therefore, in this research study, we propose an approach to generate the test cases using UML State Chart Diagram (SCD), Activity Diagram (AD), and Sequence Diagram (SD). The proposed approach transforms UML diagrams into intermediate forms: SCD Graph, AD Graph, and SD Graph respectively. Furthermore, by integrating these three graphs, a System Testing Graph (STG) is formed. Finally, test cases are identified from STG by using a traversal algorithm such as Depth First Search (DFS) that is an optimization method. The results show that the proposed approach is better compared to existing approaches in terms of coverage and performance. Moreover, the generated test cases have the ability to detect faults at the unit level, integration, and system level testing.
소프트웨어의 오류에 대한 통계를 보면 구현단계보다 분석과 설계 단계에 더 중요하고 많은 오류가 유입된다. 따라서 소프트웨어의 분석 및 설계 작업의 결과인 디자인 모델이 요구에 맞게 설계되었는지, 또는 구조적으로 적합한지 잘 점검할 필요가 있다. 이 논문에서는 객체지향 설계 방법으로 사용되고 있는 UML로 표현된 설계 모델을 효과적으로 테스트할 수 있는 방법에 대해 논의하였다. UML 모델을 이루는 각 요소들에 대한 제약조건을 OCL(Object Constraint Language)로 기술하고 카테고리 분할 방법을 이용하여 UML모델을 테스트하기 위한 데이터를 생성하는 방법을 제안하였다. 생성된 테스트 데이터를 이용하여 객체지향으로 설계된 모델뿐만 아니라 개발된 시스템의 기능 테스트를 수행할 수 있다.
객체 지향 소프트웨어의 확장과 더불어 소프트웨어의 재사용성의 중요도가 부각되면서 소프트웨어를 콤포넌트 단위로 구현하는 추세이다. 따라서 콤포넌트 기반의 소프트웨어 개발에서의 통합 테스트가 중요한 이슈로 떠오르고 있다. 그러나 콤포넌트들의 통합 테스트에 대한 연구는 미흡한 상태이다. 본 논문에서는 UML을 기반으로 체계적인 통합 테스트 모형을 제안하고. 나아가 본 논문에서는 "멀티미디어 정보처리 시스템"의 사례를 본 논문의 콤포넌트 통합 테스트 모형에 적용한 결과를 분석하여 기술한다. 콤포넌트 통합 테스트 모형은 UML(Unified Modeling Language)의 순서도(sequence diagram)와 협력도(collaboration diagram)를 이용하여 전체 시스템에서 UML의 사건흐름을 구성하는 콤포넌트들 사이의 인터페이스 영역에 존재하는 오류들을 추출한다. 그리고 UML을 기반으로 통합 테스트를 수행함으로써, 테스트 준비 작업을 줄이고, 기존의 UML 지원 도구들과 연계하여 테스트 자동화 도구의 구현을 앞당길 수 있다. 또한 시스템의 순차적 흐름 뿐 아니라, 동시에 수행되는 흐름에 대한 정보까지 모두 수용하여 테스트함으로써, 콤포넌트 기반의 분산 환경의 특성에 적합하다. Abstract As the object-oriented approach to software development becomes more mature, software development from pre-existing, independently developed components becomes an important aim of software engineering. Therefore, integration testing becomes an important aspect of component-based software development. However, there has been little work done in the area of the component-based integration testing. In this paper, we propose the "component integration test model" which is based on UML. Furthermore, we describe a case study on "Multimedia Information Processing System" conducted to analyse the result from which our model is applied. Our model extracts the faults, which exist in interfaces of components, using sequence diagram and collaboration diagram of UML(Unified Modeling Language). As our model is based on UML, the preparation effort for testing is reduced and its test-tools can be implemented more easily through linking existing UML tool. And our model accepts the information of concurrent flow represented by collaboration diagram as well as sequential flow, so it is more suitable to component-based distributed environment.based distributed environment.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제15권7호
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pp.2476-2495
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2021
Model-based software architecture verification and test scenarios generation are becoming more and more important in the software industry. Based on the existing temporal graph grammar, this paper proposes a new formalization method of the context-sensitive graph grammar for aiming at UML activity diagrams, which is called the UML Activity Graph Grammar, or UAGG. In the UAGG, there are new definitions and parsing algorithms. The proposed mechanisms are able to not only check the structural correctness of the UML activity diagram but also automatically generate the test scenario according to user constraints. Finally, a case study is discussed to illustrate how the UAGG and its algorithms work.
UML은 풍부한 문법이 제공되어 다양한 표현이 가능하지만, 사용자가 작성한 다이어그램의 일관성을 보장하지는 못한다. 따라서, 본 논문에서는 UML다이어그램 사이의 일관성을 개선할 수 있는 상호점검규칙을 제안하며, 특히 UML 동적 다이어그램과 정적다이어그램의 일관성에 중점을 둔다. UML 다이어그램의 구성요소와 상호관계를 보다 명확하게 상호점검규칙에 반영하기 위하여 메타모델을 이용하고, 규칙의 정확한 표현을 위하여 UML 표준 제약언어인 OCL을 사용한다. 상호점검규칙은 UML 명세의 well- formedness -rule과 비교하여 일관성에 중점을 두어 유도하였으며, 정적 다이어그램과 동적 다이어그램의 메타모델을 유도하고 다이어그램 사이의 관계성분석 과정을 거친다. 마지막으로 사례 다이어그램에 제안된 점검규칙을 적용하여 그 유용성을 검증한다.
시간적 금전적 압박으로 최근의 웹 응용에서는 체계적인 시험작업이 종종 간과되곤 한다. 게다가 효과적인 웹 응용 시험 방법이 많지 않아 웹 응용에 기존의 시험 방법들을 적용하면서 개발자들은 많은 어려움을 겪고 있다. 빠르고 효과적 인 시험을 위하여 웹 페이지간의 메시지를 모델링한 UML 순차도(Sequence Diagram)로부터 웹 응용을 위한 시험사례를 추출하는 방법을 제안한다. 웹 응용을 위한 시험사례들은 UML의 순차도에서 자기 호출 메시지 (Self-Call Messages)를 포함한 메시지들로부터 추출된다. 시험사례는 시험할 대상인 메시지와 스크립트 함수, 서버 페이지와 추가적인 시험값들로 구성된다. 또한, 웹 응용 시험을 지원하기 위한 간단한 도구를 제시한다. 이 시험 도구는 웹 응용을 시험하기 위한 URL을 생성하고 이를 실행하여 그 결과를 보인다. 생성된 URL은 시험할 서버 페이지의 주소와 추가적인 시험값들로 구성된다. 이 도구는 마이크로소프트 비주얼 베이직으로 작성하였다. 회원 관리 기능을 수행하는 웹 응용개발 과제에 제안하는 시험사례 추출방법과 시험 지원 도구를 적용하였으며 그 유용성을 확인하였다.
추적이란 개념은 모델 중심의 개발에서만이 아니라 테스트를 위하여 매우 중요한 요소이다. 수직적인 추적은 모델로부터 테스트와 디버깅 단계에 이르기까지 시스템을 잘 관리할 수 있게 한다. 또한 테스트 단계에서 발견한 결함에 대한 오류를 추적할 때 발생하는 추상 수준의 오르내림을 추적가능성으로 극복하게 한다. 이 논문에서는 시스템 테스트 수준과 통합 테스트 수준에서 UML을 이용하여 수직적으로 연결하여 더욱 엄격한 테스트가 되는 방법을 제안한다. 실험을 통하여 추적이란 개념이 어떻게 작동하며 오류 부분을 찾아내는지 얼마나 효과적인지 보이며 모델에서 코드까지의 구체적인 사례를 이용하여 방법을 소개한다.
추적성 개념은 모델 중심의 개발에서만이 아니라 테스트를 위하여 매우 중요한 요소이다. 어떤 기능을 중심으로 높은 추상수준에서부터 낮은 수준의 프로그램까지 수직적인 추적은 모델로부터 테스트와 디버깅 단계에 이르기까지 시스템을 잘 관리할 수 있게 한다. 또한 테스트 단계에서 발견한 결함에 대한 오류를 추적할 때 발생하는 단계별 추상 수준의 분리를 추적가능성으로 극복하게 한다. 이 논문에서는 XML을 기반으로 모델과 시험사례 그리고 소스코드를 수직적으로 추적하여 더욱 엄격한 테스트가 되는 방법을 제안한다. 실험을 통하여 추적이란 개념이 어떻게 작동하고 오류 부분을 찾아내는지 보이며 구체적인 사례를 이용하여 방법을 소개한다.
동적 UML 다이어그램은 객체 지향 언어로 구현된 프로그램의 복잡한 실행 동작에 대한 표현이 가능하다. 이로 인하여 동적 다이어그램 중, 순서, 상태, 액티비티 다이어그램을 이용하여 테스트 케이스를 추출하고 테스트 하는 방법이 많이 쓰이고 있다. 그러나 테스트 자원과 시간이 제한되어 있을 때 어떤 명세를 이용하여 테스트 케이스를 만드는 것이 더 효율적인지, 또한 어떤 특성이 있는지 알 필요가 있다. 이 논문에서는 ATM 시뮬레이션 프로그램을 세 가지 다이어그램으로 표현하고 이를 이용하여 서로 다른 테스트 케이스를 생성한다. 또한 뮤테이션 테스팅(Mutation Testing)을 실시하여 각 테스트 케이스에 대한 효율을 평가 하였다. 뮤턴트(Mutant) 생성은 절차적 방식과 객체 지향 방식에 의한 뮤테이션 연산자(Mutation Operator)를 구분해서 적용하였으며 뮤클립스(Muclipse)라는 이클립스(Eclipse) 기반의 플러그인 도구를 이용하였다. 생성된 테스트 케이스와 뮤턴트를 이용해서 뮤테이션 점수(Mutation Score)를 측정하고 이를 기반으로 각 테스트 케이스 및 여러 관점에서 테스트 케이스의 효율을 평가하였다. 이런 과정을 통해 테스트 케이스 생성 방식의 선택에 대한 힌트를 얻을 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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