PENGUJIAN PERANGKAT LUNAK. Oleh Cipta Wahyudi

Transkripsi

1 PENGUJIAN PERANGKAT LUNAK Oleh Cipta Wahyudi

2 TUJUAN Mengerti apa yang dimaksud dengan Pengujian Perangkat Lunak. Mengetahui jenis-jenis pengujian perangkat lunak

3 OUTLINE Terminologi Keandalan PL Tujuan Pengujian PL Strategi Pengujian PL Metoda Pengujian PL Aktivitas Pengujian PL

4 TERMINOLOGI Reliability: Ukuran kesuksesan yang digunakan untuk mengukur kesesuaian antara perilaku yang terjadi dengan perilaku yang diinginkan. Failure: Penyimpangan perilaku yang diamati dengan perilaku yang kehendaki. Error: Keadaan di mana sistem berada pada suatu keadaan, jika sistem terus melakukan proses akan dapat mengakibatkan terjadinya failure. Manifestasi dari fault Fault (bug/defect) penyebab (mekanis atau algoritmis) dari suatu error. Kesalahan desain atau koding..

5 Failure? Error? Fault? TERMINOLOGI

6 TERMINOLOGI -- ERROR

7 ALGORITHMIC FAULT

8 MECHANICAL FAULT

9 TERMINOLOGI Software Reliability Keandalan PL Probablilitas sistem PL yang tidak menyebabkan failure pada sistem pada suatu waktu tertentu dengan kondisi tertentu (IEEE)

10 KEANDALAN PL Upaya meningkatkan. Fault Avoidance Pencegahan/Penghindaran Fault Detection Deteksi/Penemuan Fault Tolerance Dapat diterima

11 KEANDALAN PL Fault Handling Fault Avoidance Fault Detection Fault Tolerance Design Methodology Reviews Atomic Transactions Modular Redundancy Verification Configuration Management Testing Debugging Unit Testing Integration Testing System Testing Correctness Debugging Performance Debugging

12 DEFINISI (1) Pressman (2005) Pengujian adalah proses eksekusi program dengan tujuan khusus untuk menemukan kesalahan sebelum pengiriman kepada user

13 DEFINISI (2) IEEE 1) Proses pengoperasian sistem atau komponen dalam kondisi tertentu, mengamati atau merekam hasilnya dalam pengambilan evaluasi 2) Proses menganalisis item software untuk mendeteksi perbedaan antara kondisi yang ada dan yang diinginkan dan mengevaluasi fitur dari item perangkat lunak

14 TUJUAN PENGUJIAN PL Menemukan kesalahan (fault) sebanyak mungkin dari PL yang diuji Membuat PL yang diuji, setelah perbaikan dilakukan, menjadi PL yang berkualitas Melakukan pengujian secara efektif dan efisien Mengumpulkan kesalahan yang terjadi dan menggunakannya untuk tindakan preventif

15 TUJUAN PENGUJIAN PL errors requirements conformance performance an indication of quality [Adapted from Software Engineering A Practitioner s Approach 5 th Edition, by Pressman, McGraw-Hill, 2000]

16 PENGUJIAN PL white-box methods black-box methods Methods Strategies Sumber : Software Engineering: A Practitioner s Approach, 5/e R.S. Pressman 2005

17 PENGUJIAN PL -- PELAKU developer Understands the system but, will test "gently" and, is driven by "delivery" independent tester Must learn about the system, but, will attempt to break it and, is driven by quality Sumber : Software Engineering: A Practitioner s Approach, 5/e R.S. Pressman 2005

18 STRATEGI PENGUJIAN PL Big Bang Pengujian PL secara keseluruhan, setelah seluruh komponen PL selesai dibuat Incremental Pengujian Secara bertahap

19 INCREMENTAL Requirements Specification System Testing Preliminary Design Integration Testing Detailed Design Unit Testing Coding

20 METODA PENGUJIAN PL Functional (Black Box) Structural (White Box)

21 METODA PENGUJIAN PL Functional (Black Box) Fokus pada output yang dihasilkan dengan memberikan input dan kondisi eksekusi Membandingkan kesesuaian output dengan spesifikasi kebutuhan fungsional

22 FUNCTIONAL (BLACK BOX) requirements output input events Sumber : Pressmann (2005)

23 STRUCTURAL (WHITE BOX) Menguji dengan memperhatikan mekanisme internal sistem Menguji untuk memastikan operasi internal berjalan sesuai spesifikasi Semua komponen diuji Sumber : Pressmann (2005)... our goal is to ensure that all statements and conditions have been executed at least once...

24 AKTIVITAS PENGUJIAN PL (1) Subsystem Code Subsystem Code Unit Test Unit Test Tested Subsystem Tested Subsystem System Design Document Integration Test Integrated Subsystems Requirements Analysis Document Functional Test User Manual Functioning System Tested Subsystem Subsystem Code Unit Test All All tests tests by by developer

25 AKTIVITAS PENGUJIAN PL (2) Global Requirements Client s Understanding of Requirements User Environment Functioning System Performance Test Validated System Acceptance Test Accepted System Installation Test Tests by by developer Tests by by client User s understanding Tests (?) (?) by by user user System in Use Usable System

26 UNIT TESTING

27 TUJUAN Mengetahui pengujian perangkat lunak unit (Unit Testing). Mengetahui jenis-jenis unit testing

28 OUTLINE Pengertian Unit Testing Pengujian Statis Pengujian Black Box Pengujian White Box

29 AKTIVITAS PENGUJIAN PL (1) Subsystem Code Subsystem Code Unit Test Unit Test Tested Subsystem Tested Subsystem System Design Document Integration Test Integrated Subsystems Requirements Analysis Document Functional Test User Manual Functioning System Tested Subsystem Subsystem Code Unit Test Sumber : Bruege (2004) All All tests tests by by developer

30 AKTIVITAS PENGUJIAN PL (2) Global Requirements Client s Understanding of Requirements User Environment Functioning System Performance Test Validated System Acceptance Test Accepted System Installation Test Tests by by developer Sumber : Bruege (2004) Tests by by client User s understanding Tests (?) (?) by by user user System in Use Usable System

31 UNIT TESTING Pengujian unit (komponen) secara terisolir menguji di luar program yang menggunakan unit ini. Memeriksa apakah suatu individual program unit (subprogram, object class, package, module) memiliki perilaku yang benar.

32 UNIT TESTING TIPE PENGUJIAN Pengujian Statis (Static Testing) Pengujian terhadap satu unit tanpa melakukan eksekusi terhadap unit tersebut Pengujian Dinamis (Dynamic Testing) Pengujian dengan mengeksekusi unit dengan menggunakan data uji. White Box dan Black Box

33 STATIC TESTING TIPE PENGUJIAN Code Walktrough Code Inspection

34 STATIC TESTING Code Walktrough Kode program dan dokumentasi di-review oleh tim Fokus ada pada kode program Informal Dipimpin oleh programmer

35 STATIC TESTING Code Inspection Kode program dan dokumentasi di-review oleh tim dengan suatu daftar rujukan Definisi dan struktur data Algoritma Interface antar komponen Prakiraan unjuk kerja program penggunaan memori, kecepatan pengolahan Fokus ada pada kode program Informal Dipimpin oleh moderator BUKAN programmer

36 STATIC TESTING Langkah-langkah Code Inspection 1. Tim reviewer bertemu untuk melakukan review awal overview kode dan tujuan 2. Masing-masing anggota tim bekerja secara individu melakukan inspeksi program dan dokumentasi mencatat fault yang ditemukan 3. Tim reviewer bertemu untuk melakukan diskusi terhadap temuan masig-masing

37 BLACK BOX TESTING requirements output input events Sumber : Pressmann (2005)

38 EQUIVALENCE PARTITIONING Membagi domain input menjadi kelompok/kelas data di mana test case akan diambil. Contoh: Program menghitung fungsi X Fungsi ini mendefinisikan kelas masukan yang valid dan tidak valid : X < = -2 valid -2 < X < 1 invalid X >= 1 valid Test cases di pilih dari kelas masukan ini ( 1) ( X + 2)

39 BOUNDARY VALUE Test cases dirancang untuk menguji batas domain input. Digunakan bersama dan saling melengkapi dengan equivalence partitioning. Misal: X < = , -100, -2.1, -2-2 < X < 1-1.9, -1, 0, 0.9 X >= 1 1, 1.1,100,

40 WHITE BOX TESTING Menguji dengan memperhatikan mekanisme internal sistem Menguji untuk memastikan operasi internal berjalan sesuai spesifikasi Semua komponen diuji Sumber : Pressmann (2005)... our goal is to ensure that all statements and conditions have been executed at least once...

41 BASIS PATH TESTING Seluruh independent path diuji Menguji semua pernyataan untuk nilai true dan false Mengesekusi semua kalang (loop) untuk kondisi-kondisi batas. Memeriksa struktur data internal

42 BASIS PATH TESTING Menganalisa rancangan prosedural Mendefinisikan basis set dari execution paths Test cases untuk basis set mengeksekusi setiap statemen program minimal satu kali.

43 BASIS PATH TESTING Langkah-Langkah 1. Mengubah unit menjadi flow graph flow graph : graph berarah dengan sebuah node awal" dan sebuah node akhir. 2. Menghitung ukuran kompleksitas logik unit 3. Menentukan execution paths. Test Case ditentukan berdasarkan execution paths.

44 BASIS PATH TESTING Langkah-Langkah 1. Mengubah unit menjadi flow graph flow graph : graph berarah dengan sebuah node awal" dan sebuah node akhir. 2. Menghitung ukuran kompleksitas logik unit 3. Menentukan execution paths. Test Case ditentukan berdasarkan execution paths.

45 BASIS PATH TESTING Flow Graph: penyajian komponen pemrograman terstruktur

46 procedure XYZ is A,B,C: INTEGER; begin 1. GET(A); GET(B); 2. if A > 15 then 3. if B < 10 then 4. B := A + 5; 5. else 6. B := A - 5; 7. end if 8. else 9. A := B + 5; 10. end if; end XYZ; FLOW GRAPH

47 BASIS PATH TESTING Langkah-Langkah 1. Mengubah unit menjadi flow graph flow graph : graph berarah dengan sebuah node awal" dan sebuah node akhir. 2. Menghitung ukuran kompleksitas logik unit 3. Menentukan execution paths. Test Case ditentukan berdasarkan execution paths.

48 CYCLOMATIC COMPLEXITY Suatu metric, V(G), yang menggambarkan kompleksitas sebuah flow graph, G. V(G) dihitung dengan menggunakan salah satu formula: 1. V(G) = E - N + 2 E = jumlah edge dalam graph G N = jumlah node dalam G 2. V(G) = R R = jumlah bounded regions dalam G 3. V(G) = P + 1 P = jumlah predikat

49 CYCLOMATIC COMPLEXITY V(G)=E-N+2 = 4 [sumber: Pressman]

50 CYCLOMATIC COMPLEXITY Berapa Kompleksitas.?

51 BASIS PATH TESTING Langkah-Langkah 1. Mengubah unit menjadi flow graph flow graph : graph berarah dengan sebuah node awal" dan sebuah node akhir. 2. Menghitung ukuran kompleksitas logik unit 3. Menentukan execution paths. Test Case ditentukan berdasarkan execution paths.

52 BASIS PATH SET Execution path: sekumpulan node dan directed edges dalam flow graph yang menghubungkan node awal dan node akhir. Dua execution path disebut independen jika keduanya tidak memiliki node dan edge yang sama.

53 BASIS PATH SET Basic set sebuah execution merupakan sebuah kumpulan path yang independen di mana seluruh node dan edge dalam graph dicakup paling tidak satu kali. V(G) memberikan batas atas (upper bound) jumlah independent paths yang dibutuhkan.

54 CYCLOMATIC COMPLEXITY V(G)=E-N+2 = 4 Independent Paths 1: 1,11 2: 1,2,3,4,5,10,1,11 3: 1,2,3,6,8,9,10,1,11 4: 1,2,3,6,7,9,10,1,11 [From SEPA 5/e] V(G): upper bound on number of tests to ensure all code has been executed

55 BASIS PATH SET 1 independent paths: Since V(G) = 4, Path 1: 1,2,3,6,7,8 Path 2: 1,2,3,5,7,8 Path 3: 1,2,4,7,8 Path 4: 1,2,4,7,2,4,...7,8 7 8

56 CONTOH -- GCD Menentukan kelipatan persekutuan terbesar atau greatest common divisor (GCD) dari sepasang bilangan (kedua bilangan tdk nol). GCD(a,b) = c c bilangan positif integer c pembagi bersama a dan b (c membagi a dan c membagi b) For example GCD(45, 27) = 9 GCD (7,13) = 1 GCD(-12, 15) = 3 GCD(13, 0) = 13 GCD(0, 0) tidak terdefinisi

57 GCD TEST PLAN 1. Merancang algoritma 2. Menganalisa algoritma dengan menggunakan analisis basic. 3. Menentukan kelas masukan data (equivalence classes). 4. Menentukan batas equivalence classes. 5. Memilih tests cases mencakup basic path set, data dari setiap equivalence class, and data pada dan dekat batas.

58 ALGORITMA GCD note: Based on Euclid s algorithm 1. function gcd (int a, int b) { 2. int temp, value; 3. a := abs(a); 4. b := abs(b); 5. if (a = 0) then 6. value := b; // b is the GCD 7. else if (b = 0) then 8. raise exception; 9. else 10. loop 11. temp := b; 12. b := a mod b; 13. a := temp; 14. until (b = 0) 15. value := a; 16. end if; 17. return value; 18. end gcd Sumber : Swenet

59 Basic Path Set V(G) = 4 CONTOH -- GCD (1,5,6,17,18), (1,5,7,18), (1,5,7,9,10,17,18), (1,5,7,9,10,9,10,17,18)

60 Equivalence Classes Algoritma GCD menerima nilai integer sebagai masukan input. Maka 0, integer positif dan integer negatif dapat dianggap sebagai batas khusus didapat: a < 0 dan b < 0, a < 0 dan b > 0, a > 0 dan b < 0 a > 0 dan b > 0, a = 0 dan b < 0, a = 0 dan b > 0 a > 0 dan b = 0, a > 0 dan b = 0, a = 0 dan b = 0 Nilai Batas CONTOH -- GCD a = -2 31, -1, 0, 1, dan b = -2 31, -1, 0, 1,

61 GCD Test Plan Test Description / Data Expected Results Test Experience / Actual Results Basic Path Set path (1,5,6,17,18) (0, 15) 15 path (1,5,7,18) (15, 0) 15 path (1,5,7,9,10,17,18) (30, 15) 15 path (1,5,7,9,10,9,10,17,18) (15, 30) 15 Equivalence Classes a < 0 and b < 0 (-27, -45) 9 a < 0 and b > 0 (-72, 100) 4 a > 0 and b < 0 (121, -45) 1 a > 0 and b > 0 (420, 252) 28 a = 0 and b < 0 (0, -45) 45 a = 0 and b > 0 (0, 45) 45 a > 0 and b = 0 (-27, 0) 27 a > 0 and b = 0 (27, 0) 27 a = 0 and b = 0 (0, 0) exception raised Boundary Points (1, 0) 1 (-1, 0) 1 (0, 1) 1 (0, -1) 1 (0, 0) (redundant) exception raised (1, 1) 1 (1, -1) 1 (-1, 1) 1 (-1, -1) 1 Anything missing?

62 IMPLEMENTASI PENGUJIAN Unit yang diuji unit tunggal (mandiri) yang tidak berinteraksi dengan unit lain (seperti GCD), maka dapat ditulis program yang menjalankan test cases yang ada dalam test plan. unit yang harus berinteraksi dengan unit lain lebih sulit dalam melakukan pengujian secara terisolasi.

63 IMPLEMENTASI PENGUJIAN Langkah-langkah Pengujian 1. Setlah rancangan unit selesai lakukan pengujian statis unit. 2. Membuat test plan untuk unit. 3. Apabila unit yang diuji merujuk unit lain, dan belum selesai, buat stubs untuk unit ini. 4. Buat test driver untuk unit: test case data (from the test plan) Eksekusi unit, menggunakan test case data Hasil ekseksui test case

64 INTEGRATION dan SYSTEM TESTING

65 TUJUAN Mengetahui pengujian perangkat lunak unit Integration System. Mengetahui jenis-jenis System testing

66 OUTLINE Pengujian Integrasi Pengujian Sistem Functional Testing Performance Testing Acceptance Testing Installation Testing

67 AKTIVITAS PENGUJIAN PL (1) Subsystem Code Subsystem Code Unit Test Unit Test Tested Subsystem Tested Subsystem System Design Document Integration Test Integrated Subsystems Requirements Analysis Document Functional Test User Manual Functioning System Tested Subsystem Subsystem Code Unit Test All All tests tests by by developer

68 integration testing INTEGRATED TESTING Fokus deteksi fault pada sekelompok komponen/unit, seperti fungsi, kelas, packages. Dua atau lebih komponen diintegrasikan dan diuji. Jika tidak ada, maka komponen lain ditambahkan dan diuji.

69 INTEGRATED TESTING Pendekatan Bottom-up testing Top-down testing Sandwich Testing

70 BOTTOM UP INTEGRATION (1/3) Sub sistem pada lapisan terbawah dalam hirarki pemanggilan diuji secara indivual. Kemudian sub sistem yang diuji adalah sub sistem yang memanggil sub sistem yang diuji sebelumnya.

71 BOTTOM UP INTEGRATION Dilakukan secara berulang sampai semua sub sistem di uji. Butuh Test Driver: (2/3) Rutin yang memanggil sub sistem yang diuji dan memberikan test case

72 BOTTOM UP INTEGRATION (3/3) Test E A B C D Layer I Layer II Test B, E, F E F G Layer III Test F Test C Test A, B, C, D, E, F, G Test G Test D,G

73 TOP DOWN INTEGRATION (1/3) Munguji lapisan atas atau sub sistem pemanggil terlebih dahulu. Mengkombinasikan semua sub sistem yang dipanggil oleh sub sistem yang telah diuji dan melakukan pengujian terhadap sub sistem yang hasil kombinasi tadi.

74 TOP DOWN INTEGRATION Dilakukan secara berulang sampai semua sub sistem di uji. Butuh Test stub : (2/3) Program atau fungsi yang mensimulasikan simulates aktivitas sub sistem yang hilang dengan merespons panggilan sub sistem pemanggilan dan mengembalikan data simulasi.

75 TOP DOWN INTEGRATION (3/3) A Layer I B C D Layer II E F G Layer III Test A Layer I Test A, B, C, D Layer I + II Test A, B, C, D, E, F, G

76 SANDWICH TESTING Kombinasi pendekatan top-down strategy dan bottom-up. Sistem dipandang memiliki 3 lapis. Lapis target lapis di atas target Lapis di bawah target Bagaimana menentukan lapisan target jika ada lebih 3 lapisan? Heuristic: mencoba meminimalisir jumlah stub dan drivers

77 SANDWICH TESTINGA Layer I Test E B C D Layer II E F G Layer III Bottom Layer Tests Test F Test G Test B, E, F Test D,G Test A, B, C, D, E, F, G Test A,B,C, D Top Layer Tests Test A

78 MODIFIED SANDWICH Test secara paralel: Lapisan tengah (middle layer) dengan driver dan stub Top layer dengan stub Bottom layer dengan driver Test secara paralel: TESTING Top layer mengakses middle layer (top layer menggantikan driver) Bottom diakses oleh middle layer (bottom layer menggantikan stub)

79 MODIFIED SANDWICH TESTING Test B Test E Triple Triple Triple Triple Test Test B, E, F Test II Test Test II Test F A Double Double Test Test II Layer I B C D Layer II E F G Layer III Double Double Test Test II II Double Double Test Test II II Test D Test G Test D,G Test A, B, C, D, E, F, G Test A,C Test A Test C Double Double Test Test II

80 LANGKAH INTEGRATION TESTING Berdasarkan strategi yang dipilih, pilih pilihkomponen yang akan. diuji. Lakukan pengujian unit unit untuk semua komponen Lakukan persiapan untuk pengujian (pembuatan drivers, stubs) Lakukan functional testing: Definisikan test test cases yang menguji semua komponen yang di diuji Lakukan structural testing: Definisikan test test cases yang menguji semua komponen yang di diuji Lakukan performance tests tests Simpan record record test test cases cases dan dan activitas pengujian Ulangi Ulangilangkah 1 to to 6 sampai keseluruhan sistem sistemdiuji. Tujuan Tujuanintegration testing testing adalah mengidentifikasi errors errors dalam dalam konfigurasi komponen yang yang ada. ada.

81 SYSTEM TESTING (1/2) Dilakukan setelah komponen-komponen diintegrasikan. Menjamin bahwa sistem yang lengkap sesuai dengan kebutuhan fungsional dan non fungsional sistem. Pada tahap ini fault yang terjadi pada komponen telah teridentifikasi dan dikoreksi.

82 SYSTEM TESTING (2/2) Functional Testing Performance Testing Acceptance Testing Installation Testing

83 FUNCTIONAL TESTING (1/2) requirements testing menguji fungsionalitas sistem. Pada esensinya sama dengan pengujian Blackbox Test cases dirancang dari dokumen analisis kebutuhan (mis. user manual) dan berfokus pada kebutuhan dan fungsi utama (mis. use cases)

84 FUNCTIONAL TESTING (2/2) Pengujian dilakukan dengan memiliki test yang relevan pada pengguna dan memiliki peluang yang besar untuk menemukan failure.

85 PERFORMANCE TESTING (1/3) Menemukan perbedaan antara goal (kebutuhan non fungsional) yang ditentukan pada saat pengembangan sistem dengaan yang diimplementasikan dalam sistem.

86 PERFORMANCE TESTING Jenis test: (2/3) Stress testing menguji apakah sistem dapat merespons banyak request yang datang secara bersamaan. Volume testing menguji sistem dengan memberi data uji yang sangat besar/banyak. Security testing menguji keamanan sistem (menemukan security faults). Menggunakan hacker untuk menguji sistem.

87 PERFORMANCE TESTING (3/3) Jenis test: Timing testing mengevaluasi waktu tanggap (response times) dan waktu untuk melakukan sebuah fungsi Environmental test menguji toleransi terhadap lingkungan seperti panas, kelembaban, gerak Quality testing pengujian keandalan, maintain- ability dan availabilitas sistem Recovery testing pengujian terhadap tanggapan sistem terhadap adanya kesalahan atau ketiadaan data.

88 ACCEPTANCE TESTING Tujuan :: menunjukkan bahwa sistem sudah siap untuk pemakaian operasional. Pilihan test dibuat oleh client/sponsor Banyak test dapat diambil dari integration testing Dilakukan oleh client, bukan developer. Kebanyakan bug dalam perangkat lunak biasanya ditemukan oleh client setelah sistem digunakan, bukan oleh developer atau testers test tambahan (Pilot Test atau Field Test)

89 PILOT TESTING Alpha test: test: Client menggunakan perangkat lunak di ditempat pengembang (development environment). Perangkat lunak digunakan dalam setting terkendali, pengembang selalu siap untuk memperbaiki kesalahan yang terjadi. Beta test: test: Dilakukan tempat pengguna (lingkungan yang sebenarnya). Pengembang tidak ada Perangkat lunak digunakan dalam lingkungan yang sebenarnya (target environment).

90 INSTALLATION TESTING Sistem di install pada target environment dan dievalusi. Mengulangi test cases yang dieksekusi selama functional dan performance testing dalam target environment. Beberapa kebutuhan mungkin tidak bisa diuji dalam development environment sehingga perlu dibuat test cases yang baru.