YAZILIM HATALARI KALİTE DENEME

1. YAZILIM HATALARIKALİTEDENEME

2. Yazılım Hataları ve ya “Böcek”(Bug) Yazılım ürününün kalitesinin gereksiz veya sebepsiz yere düşmesine neden olan her şey Yazılım hatası ( software bug) ,yazılım sistemleri veprogramlarının doğru olmayan veya beklenmeyen sonuçlar vermesine neden olan veya bu sistem ve programların istenmeyen davranışlarına sebep olan hatalar, yanlışlıklar, kusurlara verilen ortak isimdir. Hataların büyük çoğunluğu ya kaynak kodlarında veya tasarım sürecinde insanlar tarafından yapılmaktadır. Az bir kısım hata, derleyicilerin ürettiği yanlış kodlardan kaynaklanmaktadır. Hatlaların ayıntılı açıklandığı raporlara hata raporları,kusur raporları, sorun raporları, değişme gereksinimleri gibi isimler veriliyor

3. Ayıklama-Debugging • Beklenen hedefleri sağlamaları amacıyla bilgisayar programında veya donanım parçalarında kusurları (böcekleri) bulmak veya azaltmak için yapılan süreç Ayıklamanın, özellikle sıkı birleşimli altsistemlerde yapılması zordur; bir altsistemdeki değişmeler diğerlerinde pek çok “böceğe” sebep olabilir

4. Tarihçe • There is some controversy over the origin of the term "debugging." • In 1946, when Hopper was released from active duty, she joined the Harvard Faculty at the Computation Laboratory where she continued her work on the Mark II and Mark III. Operators traced an error in the Mark II to a moth trapped in a relay, coining the term bug. This bug was carefully removed and taped to the log book. Stemming from the first bug, today we call errors or glitch's in a program a bug. • The Oxford English Dictionary entry for "debug" quotes the term "debugging" used in reference to airplane engine testing in a 1945 article in the Journal of the Royal Aeronautical Society, Hopper's bug was found on the 9th of September in 1947. The term was not adopted by computer programmers until the early 1950s. The seminal article by Gill in 1951 is the earliest in-depth discussion of programming errors, but it does not use the term "bug" or "debugging". In the ACM's digital library, the term "debugging" is first used in three papers from 1952 ACM National Meetings

7. Kalite nedir? • Gereksinimlere uymak • Bir ürünün özellikleri bütünü • Belirli bir ihtiyacı karşılama yeteneğiÜrün ve hizmetlerin müşteri isteklerini karşılaması • Ürünün ve hizmetin içeriği…Kalitenin boyutları • güvenebilirlik • kullanılabilirlik • bakılabilirlik • denetlenebilirlik • işlevsellik • işlem hızı • ölçeklenebilirlik • Teknik desteklenebilirlik

8. Kaliteye farklı bakış açıları Localization Manager: A good product is easy to modify for another country, language and culture. Few experienced localization managers would consider acceptable a product that must be recompiled or relinked to be localized. Tech Writers: A good product is easy to explain. Anything confusing, unnecessarily inconsistent, or hard to describe has poor quality. Marketing: Good products drive people to buy them and encourage their friends to buy them. Customer Service: Good products are supportable: designed to help people solve their own problems or to get help quickly. Programmers: Good code is maintainable, easy to understand, fast and compact.

10. DENEME DENEME STRATEJİLERİ

11. Yazılım Denemesine Strateji Yaklaşım Deneme- önceden planlaştırılan ve düzenli yapılan girişimler kümesi Deneme modül seviyesinde başlar ve “içten dışa” doğru tüm bilgisayarlı sistemi kapsar Farklı geliştirme süreçlerinde farklı deneme teknikleri uygulana bilir Deneme ve Kod ayıklama (debugging) farklı girişimlerdir ve kod ayıklama her bir deneme stratejisinde kullanıla bilir Deneme yazılım geliştirici tarafından ve (büyük projeler için) bağımsız deneme grubu tarafından gerçekleştirilir

12. Yazılım Kalitesinin Sağlanması Ölçme Formal Teknik İnceleme Yazılım Mühendisliği Yöntemleri Yazılım sistemi Deneme Yazılım Kalite Yöneticiliği ve Yazılım kalite Güvencesi Standartlar ve Yöntemler

13. Yazılım Deneme Adımları gereksinimler Sistem Denemesi Bütünleme Denemesi tasarım Birim d. kod Deneme yönü

14. Yazılımın Denenmesi Mekanizmasının oluşturulması Yapıcı işler- yazılım çözümleme ve tasarım “Dağıtıcı” iş- deneme Yazılım geliştirici program birimlerinin (modüllerinin) denenmesinde sorumludur Geliştirici, bütünleme denemesine de katılır Yazılım Mimarisi bittikten sonra bağımsız deneme grubu devreye girer

15. Deneme Belirteci Denemenin Kapsamı Deneme Planı Deneme Yordamı Bütünleme sırası Modüller için Birim denemesi Deneme Ortamı Deneme Durumu verileri Beklenen sonuçlar Gerçek Deneme Sonuçları

16. Deneme Ölçekleri Arayüzü bütünlüğü İşlevsel geçerlilik Bilgi tamlığı Başarım

17. Kusurların denenmesi Sistem kusurlarının varlığını ortaya çıkaran deneme programları

18. Kusur denemesi sureci deneme durumları deneme verileri deneme sonuçları deneme raporları Deneme durumlarının deneme verilerinin hazırlanması deneme verileri ile durum sonuçlarının Tasarlanması programın çalıştırılması karşılaştırılması

19. Birim Denemesi: Ayrı-ayrı program bileşenlerinin denenmesi Genelde bileşenin geliştiricisi sorumludur (kritik sistemler dışında) Denemeler geliştiricinin deneyimlerine dayanmaktadır Amaç:Altsistemlerin doğru kodlaştırıldığının ve gereken işlevleri yerine getirdiğinin doğrulanması

20. Birim Denemesi Birim Denemesi yazılım ürününün en küçük birimi üzere doğrulama işlemlerini yapmak içindir Arayüzü Yerel veri yapısı Sınır koşulları Bağımsız yollar Modul Deneme durumları

21. Bütünleme Denemesi: Geliştirici tarafından yerine getirilir Sistemi veya altsistemi oluşturmak için bir araya getirilmiş bileşenler grubunun denenmesi Bağımsız deneme grubu sorumludur Deneme sistem belirteçleri üzere gerçekleştirilir Amaç:Altsistemler arasında arayüzlerinin denenmesi

22. Sistem Denemesi: Sistem geliştirici tarafından yerine getirilir Amaç: Sistemin, gereksinimleri (işlevsel ve genel) karşıladığının belirlenmesi Türleri: Kurtarma (recovery) Denemesi Güvenirlik (security) Denemesi Stres Denemesi Başarım Denemesi

23. Geçerlilik (validation) Denemesi Geliştiricinin teslim ettiği sistemin değerlendirilmesi Kara kutu denemeleri ardışıklığı Geçerlilik denemesi sonucu: işlev veya başarım belirteçlere uygundur; kabul edilir belirteçten sapmalar var ve yetersizlik listesi oluşturulur Amaç:Sistemin gereksinimleri karşıladığını ve kullanım için hazır olduğunu göstermek

24. Yalnız “tepeden-tırnağa” deneme, programın kusurlarının olmadığını göstere bilir. Ama , böyle deneme mümkün değil. Deneme ilk öncelikle bileşenlerinin değil, sistemin kendisinin yeteneklerinin sınanmasına yönelmelidir Tipik durumların denenmesi, sınır değerlerine uygun durumlarındenemesinden daha önemlidir Deneme öncelikleri

25. Deneme verisi-Sistem denemesinin girişine verilen değerler Deneme durumları-Sistemi denemek için giriş verileri ve eğer sistem, belirtecine uygun işlerse, bu veriler sonucu öngörülen çıkışlar Deneme verileri ve deneme durumları

26. Sistemin giriş ve çıkışlarının “eşit kümelere” parçalanması Eğer giriş 10,000 ve 99,999 arasında 5 rakamlı tam sayıdırsa , eşdeğerli kısımlar <10,000, 10,000-99, 999 ve > 10, 000 olacak Deneme durumlarını bu kümelerin sınırlarında seçmeli 00000, 09999,10000, 10001, 99999, 100000 Deneme için eşit parçalama startejisi

27. Eşit parçalama-örnek

28. İkili arama programı için koşullar procedure Search (Key : ELEM ; T: ELEM_ARRAY; Found : in out BOOLEAN; L: in out ELEM_INDEX) ; önkoşul -- dizide en az bir eleman vardır T’FIRST <= T’LAST sonkoşul -- aranan eleman bulunmuştur ve dizinin L.ci elemanıdır ( Found ve T (L) = Key) veya -- aranan eleman dizide yoktur ( not Found ve not (exists i, T’FIRST >= i <= T’LAST, T (i) = Key ))

29. Aranan eleman dizidedir Aranan eleman dizide değil Giriş dizisi tek bir değerden oluşuyor Giriş dizisinde çift sayıda değer vardır Giriş dizisinde tek sayıda değer vardır İkili arama-eşit parçalama

30. İkili arama-deneme durumları

31. Arama modülü-girişlerin parçalanması

32. İkili arama-eşit parçalama

33. Kara kutu denemesi Programa kara kutu gibi bakılır Program deneme durumları sistem belirtecine dayanmaktadır Deneme planlaması yazılım sürecinin erken aşamalarında başlamalıdır

34. Kara kutu denemesi Giriş deneme verileri Normal olmayan durumlara neden olan girişler Çıkış deneme sonuçları Kusurların varlığını ortaya çıkaran çıkışlar

35. Kara kutu Birim denemesi teknikleri Amaç: küçük boyutlu deneme durumları kümelerinin seçilmesi Sınır değerlerinin çözümlenmesi ile eşit parçalamanın kullanılması. Bu yaklaşım, denemeye tabi tutulan yazılımın giriş ve çıkış belirteçlerine dayanmaktadır. Giriş verilerinin seçilmesi (örnek):Eğer yazılım birimi (modülü) 1-25 arasındaki tam sayılarla işlerse, hatanın bulunma riskinin 1 ve 25 arasında olacağını kabul ediyoruz . Bu aralık, eşdeğer sınıfı belirler. Birimin işlemeli olduğu 3 eşdeğer sınıf: 1. <1 2. 1…25 3. >25

36. her sınıfın her bir üyesi deneme girişi gibi seçile bilir, örn.,-567, 1 ve 2356. Programlama deneyimleri,hataların sıklıkla sınıfların her iki sınırında da var ola bileceğini gösteriyor. Uygun olarak aşağıdaki deneme girişleri kullanılmalıdır: Giriş 1: 0 Giriş 2: 1 Giriş 3: 2 Giriş 4: 17 Giriş 5: 24 Giriş 6: 25 Giriş 7: 26

37. Çıkış verilerinin seçilmesi.Giriş verilerinde olduğu gibi çıkışlar için de sınır koşulları seçilmelidir. Deneme verisi yalnız doğru ve yanlış giriş verilerini değil, çıkış için sınır koşulları denemesini de içermelidir Genelde, herR1 … R2 aralığı, giriş ve çıkış belirteçleri ile belirlenir. 5 deneme durumu seçile bilir: R1 ‘den küçük R1’ e eşit R1’den büyük,R2’den küçük R2’ye eşit R2’den büyük

38. Beyaz kutu Denemesi Cam kutu, mantıksal veya yol yönlü deneme de denir.En yaygın biçimi her kod ardışıklığı yolunun en azından bir kez yürütülmesini gerektiren yol denemesidir Beyaz kutu denemesinin 4 türü: İfade (komut) Denemesi Döngü denemesi Yol Denemesi Koşul Denemesi

39. Beyaz kutu denemesi Denemeler alınıyor Bileşenin (modülün) kodu

40. Beyaz kutu denemesi İfade Denemesi : Tek elemanın denenmesi Döngü denemesi:Döngünün bütünlükle yürütülmesi Yol Denemesi: Programdaki tüm yolların yürütülmesi Koşul denemesi: Koşulun her mümkün sonucunun en azından bir kez denenmesi Koşul denemesine (aynı zamanda İfade denemesine) örnek: if ( i = TRUE) printf("YES\n"); else printf("NO\n"); Deneme durumları: 1) i = TRUE (doğru) 2) i = FALSE (yanlış)

41. Beyaz kutu Birim Denemesi Teknikleri Deneme verileri programın iç yapısına göre seçilir Yapı, programdaki ardışıklığı, kararları, döngüleri ifade eden akış çizgesi ile gösterilir Akış çizgesini program kodlarından almak mümkündür Mantıksal bütünlük oluşturan komutlar ardışıklığı tek düğümle ifade edilir. Düğümün her yürütülmesinde, düğüm içindeki her bir komut da bir kez yürütülmelidir. Her kenar bir düğümle sonlanmalıdır (düğüm yordamsal ifadeyi anlatmaya da bilir) Her karmaşık koşul basit koşullara parçalanmalıdır. Bir düğüm yalnız tek (sade) koşulu ifade eder.

42. Programın denetim akışını ifade eder. Döngüsel karmaşıklığı (cyclomatic complexity ) hesaplamak için temeldir Döngüsellik(bağımsız yol sayısı) = koşullar sayısı+1 Programın akış çizgesi

43. Yol Denemesi Yol Denemesinde amaç,öğle deneme durumları kümelerini oluşturmaktır ki, bu kümelerle programın her bir yolu en azından bir kez denenmiş olsun Yol Denemesi için başlangıç nokta programın akış çizgesidir.Çizgede düğümler program komutlarını (komutlar ardışıklığını), kenarlar kontrol akışlarını ifade eder

44. İKİLİ ARAMA ALGORİTMASI int search ( int key, int [] elemArray) { int bottom = 0; int top = elemArray.length - 1; int mid; int result = -1; while ( bottom <= top ) 2 { mid = (top + bottom) / 2; if (elemArray [mid] == key)3 { result = mid;8 return result; } // if part else { if (elemArray [mid] < key)4 bottom = mid + 1;5 else top = mid - 1;6 } } //while loop return result; } // search

45. İkili arama modülü için akış çizgesi Bağımsız yollar 1, 2, 3, 8, 9 1, 2, 3, 4, 6, 7, 2 1, 2, 3, 4, 5, 7, 2 1, 2, 3, 4, 6, 7, 2, 8, 9 Deneme durumları öğle seçilmelidir ki, tüm bu yollar yürütülmüş olsun

46. İfade denemesi Programın her bir cümlesi (ifadesi) en azından bir kere yürütülmüş olmalıdır. Basit ifadelere atama, giriş-çıkış, yordam çağırma ifadeleri ait edile biler. İfade denemesi için kıstas formal olarak böyledir: İfade denemesi kıstası. Öyle bir T deneme kümesi seçilmelidir ki, P programı yürütülürken T’deki her bir d giriş verileri için programın her bir basit ifadesi en az bir kere yürütülmüş olsun.

47. İfade denemesi yönteminin yetersizliği • Kontrol akışı grafında 1 düğümü while ifadesi ve 2 düğümü if ifadesi içermektedir. • 1,2,3,4,5 yolu ile program yürütülürken ifade denemesi kıstası sağlanmış oluyor. Ama bu halde do-while ve if ifadeleri denenmemiş durumdadırlar

48. Kenar denemesi İfade denemesinin geliştirilmesidir. Kenar denemesi tüm kenarların (veya dalların) en azından bir kere (kenar ifade içermediği durumda da) denenmesini gerektiriyor. Örneğin, while veya if ifadelerinin doğru ve yanlış tarafları en azından bir kere yürütülmelidir. Bu kıstas formal olarak böyle ifade edile bilir: Kenar denemesi kıstası:Öyle bir T deneme durumu seçilmelidir ki, P programı yürütülürken T’deki her bir d verileri için P’nin akış grafındaki her bir kenar en azından bir kere taranmış olsun

49. Kenar denemesine örnek Kenar denemesi kıstasını sağlamak için aşağıdaki yollar öyle yürütülmelidir ki, çizgenin her bir kenarı en azından bir kere taranmış olsun: 1, 2, 3, 4, 6, 7 1, 2, 4, 5, 6, 7 1, 2, 4, 6, 1, 2, 4, 6, 7 Göründüğü gibi deneme kümesindeki veriler her bir koşul için doğru ve yanlış değerleri kontrol edecek. Bu bakımdan kenar denemesi ifade denemesi ile nispette daha iyi bir yöntemdir

50. Koşul denenmesi Kenar denemesi, daha fazla hata bula bilmesi için güçlendirile bilir. Verilmiş bir elemanı tabloda arayan böyle bir programa göz atalım: found = 0; counter = 0; while ((!found) && (counter < number_of_items - 1)) { if (table[counter] == desired_element) found = 1; counter++; } if (found) printf(“the desired element exists in the table”); else printf (“the desired element does not exist in the table”); Bu program parçasında yanlış olarak while-ifadesinde "<=“ yerine "<" kullanılmıştır. T = {<number_of_items = 0, desired_element = 2>, <number_of_items = 3, desired_element = table[1]>} deneme kümesi kenar denemesi kıstasını sağlamaktadır. Ama hatayı bulmayacaktır. Bunun nedeni ise koşulun karmaşık olması- "!found" ve "counter < number_of_items - 1“ gbi iki kısımdan oluşmasıdır. Baktığımız deneme kümesi bu karmaşık koşulun her bir kısmının doğru ve yanlış değerleri için yürütülmeği sağlamıyor