UML-mallien testaaminen

1. UML-mallien testaaminen

2. UML-mallien testaaminen • käyttötapaukset (use cases) • sekvenssikaaviot (sequence diagrams) • luokkakaaviot (class diagrams) • tilakaaviot (state-transition diagrams) [Copeland 2003]

3. UML-mallin testaamisen näkökulmat • Syntaksi, muoto • ”Noudattaako kaavio sääntöjä?" • Sovellusalueen osaaja • ”Onko kaavio oikein?” ”Mitä kaaviosta puuttuu jonka pitäisi olla siellä?” • Jäljitettävyys • ”Onko kaavio jäljitettävissä sen edeltäjään?” ”Onko edeltäjä tulkittu oikein tässä kaaviossa?” [Copeland 2003]

4. Listaa Vetää pois Etsii Tarjoaa Vetäytyy Mikä on käyttötapaus?

5. Listaa Vetää pois Etsii Tarjoaa Vetäytyy

6. Käyttötapaus - Muodon näkökulma (1/2) • Täydellisyys: • Onko kaikki kentät täytetty? Ymmärrämmekö todella mitä sanat tarkoittavat? • Onko kaikki askeleet mukana määrittelyssä? • Onko kaikki tavat tehdä asia oikein tunnistettu ja käsitelty sopivalla tavalla? Onko kaikkia yhdistelmiä harkittu? • Onko tavat joilla asia voi mennä pieleen tunnistettu ja käsitelty sopivalla tavalla? Onko kaikkia yhdistelmiä harkittu? • Yhdenmukaisuus: • Pystyykö järjestelmä täyttämään määritellyt tavoitteet? [Copeland 2003]

7. Käyttötapaus - Muodon näkökulma (2/2) • Oikeellisuus: • Onko käyttötapauksen nimi päätoimijan tavoite aktiiviverbimuodossa? • Onko käyttötapauksen kuvauksen taso sopiva? • Ovatko esiehdot pakollisia? Voiko järjestelmä taata ne? • Suojaako epäonnistunut lopputilanne kaikkien osallisten etuja? • Tyydyttääkö onnistunut lopputilanne kaikkia osallistujia? • Kulkeeko pääskenaario käynnistymisestä onnistuneeseen lopputilaan? • Ovatko askeleet oikein? • Onko kukin askel nyt tapahtuvana aktiivisena toimintana joka edistää tavoitteen saavuttamista? • Onko selkeää missä ja miksi vaihtoehtoiset skenaariot eroavat pääskenaariosta? • Onko suunnittelupäätökset (GUI, tietokanta) jätetty pois käyttötapauksesta? • Käytetäänkö ”yleistää”, ”sisältää” ja ”laajentaa” suhteita täysillä mutta oikein?

8. Käyttötapaus: sovellusalueen asiantuntijan näkökulma • Täydellisyys: • Onko kaikki toimijat tunnistettu? Voitko nimetä tietyn ihmisen joka toimii kussakin toimijan roolissa? • Onko tämä kaikki mitä pitää kehittää? • Käsitelläänkö kaikki ulkoiset järjestelmä käynnistimet käsitelty? • Onko kaikki sanat jotka viittaavat keskeneräisyyteen (joku, jne...) poistettu? • Oikeellisuus: • Onko tämä sitä mitä todella halutaan? Onko tämä kaikki jota todella halutaan? Onko tämä enemmän kuin oikeasti halutaan? • Yhdenmukaisuus: • Kun rakennamme järjestelmän näiden käyttötapausten mukaan, voimmeko määrittää että olemme onnistuneet? • Voidaanko kuvattu järjestelmä oikeasti rakentaa? [Copeland 2003]

9. Käyttötapaus: jäljitettävyyden näkökulma • Täydellisyys: • Muodostavatko käyttötapaukset tarinan joka avautuu loogisesti ylhäältä alas? • Onko olemassa kontekstin asettava, korkean tason käyttötapaus kuvaamaan suunnittelun rajaa jokaiselle päätoimijalle? • Oikeellisuus: • Ilmaisevatko käyttötapaukset kaikkia järjestelmän toiminnallisia vaatimuksia? • Onko kaikki tietolähteet listattu? • Yhdenmukaisuus: • Määrittävätkö käyttötapaukset kaiken toiminnallisuuden järjestelmän laajuudessa eikä mitään sen ulkopuolelta? • Voimmeko jäljittää jokaisen käyttötapauksen sen käyttäjävaatimuksiin? • Voimmeko jäljittää jokaisen käyttötapauksen eteenpäin sen toteuttaviin luokkiin ja kaavioihin? [Copeland 2003]

10. Sekvenssikaavio (1/2) :Bidder :ListOf Bidders :Item :BidTimer Totuusarvo Olio new() setTimer() Aktiivinen newBidder(item, maxBidAmount) [validBidder] bid(item, maxBidAmount) Viesti bidUp() *[foreachBidder] Elinviiva } until noAddedBidUps timeElapsed() Iterointi setWinningBid (currentBid) Palautus youAreHighBidder() Poisto youAreHighBidder()

11. Sekvenssikaavio (2/2) • Olio. Jokainen olio, joka osallistuu sekvenssikaavion esittämään tiedon käsittelyyn, piirretään kaavion yläreunaan. • Elinviiva. Katkoviiva laskeutuu jokaisesta oliosta sekvenssikaaviossa. Aika etenee ylhäältä alas. • Aktiivinen. Aikaviiva piirretään ohuena suorakulmiona osoittamaan, että olio on ajossa, ts. sillä on CPU hallinnassaan • Viesti. Vaakasuora nuoli ilmaisee viestiä (komentoa), joka lähetetään yhdeltä oliolta toiselle. • Palautus. Kun yksi olio komentaa toista, usein tulee takaisin paluuarvo. Katkoviivaa voidaan käyttää, jos vastauksessa on viivettä. • Totuusarvo. Hakasulkeita käytetään ilmaisemaan ehdollista, t.s. Boolean-lausetta, joka päätyy joko arvoon TOSI tai EPÄTOSI. Viesti lähetetään vain jos tulos on TOSI. • Iterointi. Hakasulut, joiden edessä on tähti(*), osoittavat iteraatiota. • Poisto. X:ää käytetään osoittamaan olion päättymistä (tuhoamista).

12. Sekvenssikaavio: muodon näkökulma • Täydellisyys: • Ilmeneekö jokainen tarvittava objekti kaaviossa? • Oikeellisuus: • Onko kaikki objektit joita ei tarvita vuorovaikutuksessa poistettu kaaviosta? • Alkaako ja loppuuko objektin elinikä sopivaan aikaan? • Onko objektien aktivointi kuvattu oikein? • Kun objektin elinikä loppuu, onko se merkitty? • Onko kukin viesti nimetty hyvin verbillä? • Onko sopivat parametrit kullekin viestille määritelty? • Onko ehtohaarat piirretty oikein? • Yhdenmukaisuus: • Sisältävätkö ehdot kaikki tapaukset? • Onko ehtojen päällekkäisyyksiä poistettu? [Copeland 2003]

13. Sekvenssikaavio: sovellusalueen asiantuntijan näkökulma • Täydellisyys: • Onko tavat joilla toiminta voi mennä oikein tunnistettu ja käsitelty oikein? • Onko tavat joilla toiminta voi mennä väärin tunnistettu ja käsitelty oikein? • Kulkeeko pääskenaario käynnistymisestä onnistuneeseen lopputilaan? • Oikeellisuus: • Näkyykö sekvenssikaaviossa kukin askel joka pitää suorittaa toiminnon aikaansaamiseksi? • Voidaanko kukin askel oikeasti toteuttaa? [Copeland 2003]

14. Sekvenssikaavio: jäljitettävyyden näkökulma • Yhdenmukaisuus: • Onko jokainen käyttötapaus esitetty ainakin yhdellä sekvenssikaaviolla? • Esiintyykö kukin toimija ainakin yhdessä sekvenssikaaviossa? [Copeland 2003]

15. Luokkakaavio (1/2) Luokka Perintä Luokan nimi Aggregaatio Yksityinen Attribuutit Julkinen Metodit Roolinimi Moninkertaisuus / Kardinaliteetti Assosiaatio

16. Luokkakaavio (2/2) • Olio. Kokonaisuus tai käsite, jolla on merkitystä sovellusalueella. • Luokka. Määritelmä joukolle mahdollisia olioita, joilla on sama tietosisältö, käytös ja suhteet. • Attribuutti. Arvo, joka on määritelty luokassa ja sisältyy olioon. • Käytös. Palvelu, joka on määritelty luokassa, ja jonka olio tarjoaa. • Metodi. Käytöksen toteutus olio-ohjelmointikielellä. • Assosiaatio. “Vertaiselta-to-vertaiselle“- suhde luokkien välillä. • Aggregaatio. “Kokonaisuus- /osa-“ suhde luokkien välillä. • Perintä. “Yleistys/yksittäistapaus" –suhde luokkien välillä. • Kardinaliteetti/Moninkertaisuus. Assosiaatioon tai aggregaatioon osallistuvien olioiden minimi- ja maksimimäärät. • Polymorfismi. Kyky lähettää viesti oliolle ilman, että tietää sen tarkkaa luokkaa.

17. Luokkakaavio: muodon näkökulma (1/2) • Täydellisyys: • Määritteleekö kukin luokka attribuutit, metodit, suhteet ja määräsuhteet? • Onko kukin assosiaatio nimetty selkeästi? • Onko kunkin assosiaation ja aggregaation määräsuhde oikein? • Yhdenmukaisuus: • Onko kaikki 0..* ja 1..* suhteet toteutettu kokoelmina (containers/collectors)? • Ovatko assosiaatioiden määräsuhteet yhdenmukaisia (hetkellinen vs jatkuva) [Copeland 2003]

18. Luokkakaavio: muodon näkökulma (2/2) • Oikeellisuus: • Ovatko kaikki attribuutit yksityisiä? • Ovatko kaikki parametrit eksplisiittisiä sen sijaan että ne olisi upotettu metodien nimiin? • Toteuttavat aliluokat alisuhteen oikein? • Esitetäänkö kaikki objektin tilat eksplisiittisesti tilojen ja siirtymien avulla aliluokkien sijaan? • Onko perintärakenteissa kaikki attribuutit ja metodit niin ylhäällä kuin sopivaa? • Onko kaikki polymorfiset metodit nimetty samalla tavalla liittyvissä aliluokissa? • Heijastaako kukin assosiaatio suhdetta joka on olemassa objektien eliniän?

19. Luokkakaavio: sovellusalueen asiantuntijan näkökulma (1/2) • Oikeellisuus: • Onko luokka nimetty substantiivilla • Onko kaikki turhat, epäoleelliset tai epämääräiset luokat poistettu kaaviosta? • Onko kukin attribuutti määritelty sopivassa luokassa? Onko se oikean tyyppinen? • Onko kunkin attribuutin näkyvyys oikein? • Onko oletusarvot attribuuteille määritelty oikein? • Onko kukin attribuutti oleellinen sen sijaan että se olisi laskettavissa toisista? • Onko jokainen metodi oikeassa luokassa? • Ovatko metodien nimet verbejä? [Copeland 2003]

20. Luokkakaavio: sovellusalueen asiantuntijan näkökulma (2/2) • Oikeellisuus (jatkuu): • Ottaako kukin metodi oikeat syöteparametrit ja palauttaa oikeat tulosparametrit? • Onko kunkin metodin näkyvyys oikein? • Toteuttaako kukin metodi vain yhden käyttäytymisen? • Onko julkinen rajapinta määritelty ilman tarpeettomia metodeita? • Yhdenmukaisuus: • Onko luokkakaavio piirretty sopivalla tasolla: käsitekaavio, määrittely tai toteutus? [Copeland 2003]

21. Luokkakaavio: jäljitettävyyden näkökulma • Yhdenmukaisuus: • Onko kukin sekvenssikaavion objekteista esitetty luokkana luokkakaaviossa? • Onko jokainen viesti sekvenssikaaviossa peilattu metodina sopivassa luokassa? [Copeland 2003]

22. Tilakaavio (1/2) Toiminto Tapahtuma Vahti

23. Tilakaavio (2/2) • Tila. Olion elinaikainen olotila, jossa se täyttää jonkun ehdon, suorittaa jonkun toiminnon tai odottaa jotakin tapahtumaa. • Tapahtuma. Tapahtuma, joka voi laukaista tilasiirtymän. Tapahtumatyyppejä voivat olla eksplisiittinen signaali järjestelmän ulkopuolelta, heräte järjestelmän sisältä, tietyn ajanjakson kuluminen tai ehdon täyttyminen. • Vahti. Boolean- lause. Kun se saa arvon tosi, se mahdollistaa sen, että tapahtuma voi laukaista tilasiirtymän. • Siirtymä. Olion tilan muutos. • Toiminto. Yksi tai useampi olion suorittama toiminto vastauksena tilasiirtymään.

24. Tilakaavio: muodon näkökulma (1/2) • Oikeellisuus: • Onko kussakin tilasiirtymäkaaviossa tasan yksi alkutila? • Jos tilakaavio on avoin (open-loop), onko sillä ainakin yksi lopputila? • Jos tilakaavio on suljettu (closed-loop), onko se oikeasti tarpeen? • Onko joka tilassa ainakin yksi poistuva siirtymä? • Jos useita ehtoja on yhdelle tapahtumalle, ovatko ehdot toisensa poissulkevia? • Onko kussakin tilassa tasan yksi siirtymä kullekin mahdollisille ehto-tapahtuma –kombinaatiolle? [Copeland 2003]

25. Tilakaavio: muodon näkökulma (2/2) • Oikeellisuus (jatkuu) • Onko kaikki turhat ja toistuvat tilat tai siirtymät poistettu? • Ovatko kaikki tilat saavutettavissa? • Onko jokainen ”oikea” tila esitetty tasan yhtenä tilana kaaviossa? • Onko jokainen tila ja siirtymä selkeästi nimetty? • Ovatko kaikki mahdolliset polut sallittuja polkuja? • Onko kaikki sallitut polut esitetty?

26. Tilakaavio: sovellusalueen asiantuntijan näkökulma • Täydellisyys: • Onko kaikki tarvittavat tilat, tapahtumat, ehdot, siirtymät ja toiminnot kuvattu kaaviossa? • Käsitelläänkö kaikki erikoistapaukset oikein? • Oikeellisuus: • Käytämmekö tilakaavioita vain luokilla joilla on monimutkaista ja kiinnostavaa käyttäytymistä? • Ilmaiseeko kaavio oikein avointa/suljettua luonnetta luokassa? • Onko kaikki tarvittavat tilat, tapahtumat, ehdot, siirtymät ja toiminnot oikein määritelty? • Yhdenmukaisuus: • Onko yksi yhteen suhde objektin tapahtumiin ja metodeihin nähtävissä? [Copeland 2003]

27. Tilakaavio: jäljitettävyyden näkökulma • Yhdenmukaisuus: • Ilmentääkö tilasiirtymäkaavio kaikkia tiloja, tapahtumia, ehtoja, siirtymiä ja toimintoja vaatimuksista? [Copeland 2003]

28. Copeland, L. Sequence Diagrams - Testing UML Models, Part 2. http://www.stickyminds.com. 2002a. Copeland, L. Use Cases - Testing UML Models, Part 1. http://www.stickyminds.com. 2002b. Copeland, L. Class Diagrams - Testing UML Models, Part 3. http://www.stickyminds.com. 2003a. Copeland, L. State-transition Diagrams - Testing UML Models, Part 4. http://www.stickyminds.com. 2003b. Lähteet