(LUẬN văn THẠC sĩ) các phương pháp đánh giá chất lượng phần mềm

i Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.ltc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com ii ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG NGUYỄN THỊ TÍNH CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG PHẦN MỀM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Thái Nguyên- 2016 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.ltc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com iii LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tôi, số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực không trùng lặp với đề tài khác Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn đƣợc cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn đƣợc rõ nguồn gốc Học viên Nguyễn Thị Tính Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.ltc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iv MỤC LỤC HÌNH ẢNH vi DANH MỤC BẢNG BIỂU vii ĐẶT VẤN ĐỀ viii I.TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI viii II.MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI LUẬN VĂN ix III.ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ix IV.PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ix V.KẾT QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƢỢC ix VI.CẤU TRÚC LUẬN VĂN x CHƢƠNG QUI TRÌNH VÀ CHẤT LƢỢNG PHẦN MỀM 1.1 SẢN PHẨM VÀ CHẤT LƢỢNG PHẦN MỀM 1.1.1 Khái niệm sản phẩm phần mềm 1.1.2 Khái niệm lỗi phần mềm 1.1.3 Chi phí sửa lỗi 1.1.4 Khái niệm kiểm thử phần mềm 1.1.5 Những khó khăn kiểm thử phần mềm 1.1.6 Kiểm thử quy trình phát triển phần mềm 1.2 CHẤT LƢỢNG VÀ CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ PHẦN MỀM 11 1.2.1 Chất lƣợng phần mềm 11 1.2.2 Các tiêu chí đánh giá 12 1.3 QUY TRÌNH KIỂM THỬ PHẦN MỀM 13 1.4 TỰ ĐỘNG HÓA KIỂM THỬ 14 CHƢƠNG CÁC KỸ THUẬT KIỂM THỬ PHẦN MỀM 16 2.1.NGUYÊN TẮC CƠ BẢN CỦA KIỂM THỬ PHẦN MỀM 16 2.1.1.Các nguyên tắc kiểm thử phần mềm 16 2.1.2 Luồng thông tin kiểm thử 19 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.ltc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com v 2.1.3 Thiết kế trƣờng hợp kiểm thử 20 2.2.KIỂM THỬ HỘP ĐEN 20 2.2.1 Phân hoạch tƣơng đƣơng 21 2.2.2 Phân tích giá trị biên 26 2.2.3 Kiểm thử giá trị đặc biệt 28 2.2.4 Kỹ thuật đồ thị nhân 29 2.3.KIỂM THỬ HỘP TRẮNG 33 2.3.1 Kiểm thử dựa đồ thị luồng điều khiển 33 2.3.2.Kiểm thử dựa đồ thị luồng liệu 41 2.3.3.Kiểm thử điều kiện 43 2.4.SO SÁNH KIỂM THỬ HỘP ĐEN VÀ KIỂM THỬ HỘP TRẮNG 44 CHƢƠNG 3MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA QUY TRÌNH KIỂM THỬ 45 3.1 BÀI TOÁN NAME CORRECTING 46 3.1.1 Giới thiệu toán 46 3.1.2 Phạm vi giải 49 3.1.3 Thiết kế trƣờng hợp kiểm thử 49 3.2 BÀI TOÁN SORT 52 3.2.1 Phát biểu toán 52 3.2.2 Phạm vi giải 52 3.2.3 Thiết kế trƣờng hợp kiểm thử 52 3.2.4 Kết kiểm thử 60 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.ltc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com vi MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình 1 - Sản phẩm phần mềm Nguồn: [13] Hình – Các nguyên nhân gây lỗi phần mềm [5] Hình - Chi phí cho việc sửa lỗi Nguồn: [6], [8] Hình - Các giai đoạn kiểm thử 13 Hình -Quy trình chi tiết trình kiểm thử 14 Hình - Mơ hình luồng thơng tin kiểm thử 19 Hình 2 - Ví dụ đồ thị nhân 32 Hình – Quy trình tạo ca kiểm thử dựa đồ thị luồng điều khiển 34 Hình – Đồ thị luồng điều khiển biểu diễn chƣơng trình sum 35 Hình - Ví dụ tiêu chí bao phủ cung 35 Hình - Đồ thị biểu diễn chƣơng trình tính tổng nghịch đảo 37 Hình - Đồ thị luồng điều khiển biểu diễn hàm abc 39 Hình - Đồ thị luồng điều khiển biểu diễn hàm foo 42 Hình - Giao diện kiểm thử toán NC 51 Hình - Minh họa thuật toán xếp MergeSort 53 Hình 3 - Đồ thị lƣu trình cho hàm Merge 54 Hình - Kết đƣợc ghi file log 60 Hình - Giao diện điều khiển kiểm thử thuật toán xếp 60 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.ltc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1 - Tỷ lệ công việc giai đoạn phát triển phần mềm Bảng - Bảng liệt kê lớp tƣơng đƣơng 22 Bảng – Các lớp tƣơng đƣơng cho chƣơng trình tính hoa hồng 24 Bảng – Các ca kiểm thử lớp tƣơng đƣơng yếu 24 cho chƣơng trình tính hoa hồng 24 Bảng – Kiểm thử lớp tƣơng đƣơng cho chƣơng trình tính hoa hồng 25 Bảng – Các lớp tƣơng đƣơng cho chƣơng trình tam giác dựa vào liệu vào 25 Bảng – Các ca kiểm thử cho chƣơng trình tam giác dựa liệu vào 26 Bảng – Các ký hiệu đồ thị nhân 30 Bảng - Bảng định tính thuế thu nhập 32 Bảng - Minh họa testcase chƣơng trình NC 50 Bảng - Bảng trƣờng hợp kiểm thử cho module Merge 56 Bảng 3 - Các trƣờng hợp kiểm thử cho module Split 57 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.ltc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com viii ĐẶT VẤN ĐỀ I TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Với phát triển ngày mạnh mẽ cơng nghiệp cơng nghệ thơng tin nói chung cơng nghệ phần mềm nói riêng, việc xây dựng phát triển phần mềm thực ngày tỏ hiệu nhờ hỗ trợ nhiều công cụ tiện ích tiên tiến Cùng với đà phát triển đó, hoạt động quản lí chất lƣợng phần mềm ngày gánh trách nhiệm thêm nặng nề chuyên nghiệp Tuy nhiên thực tế cho thấy rằng, vấn đề quản lý chất lƣợng phần mềm chƣa thực đáp ứng đƣợc đòi hỏi khắt khe phần mềm chất lƣợng nhƣ tốc độ triển khai ứng dụng Các hoạt động đánh giá chất lƣợng phần mềm không đảm bảo đƣợc sản phẩm phần mềm khơng có lỗi Quản lý chất lƣợng phần mềm lĩnh vực công nghệ phần mềm, có nhiệm vụ kiểm tra xác minh tiêu chí phần mềm: tính đúng, tính khoa học, tính tin cậy, tính vững vàng, tính dễ chuyển mang, tính dễ sử dụng, dễ phát triển hồn thiện Đây trình liên tục, xuyên suốt giai đoạn phát triển phần mềm nhằm đảm bảo phần mềm đáp ứng yêu cầu thiết kế nhu cầu ngƣời dùng Các kỹ thuật đánh giá chất lƣợng phần mềm đƣợc nghiên cứu chiều rộng lẫn chiều sâu, việc đánh giá trở thành quy trình bắt buộc dự án phát triển phần mềm [1] Trong qui trình này, kiểm thử phần mềm giai đoạn quan trọng nhằm đảm bảo chất lƣợng phần mềm, trình chạy thử ứng dụng để phát lỗi xem thỏa mãn yêu cầu đặt giai đoạn phát triển phần mềm [3] Một sản phẩm phần mềm đƣợc phân phối phải có đầy đủ chức yêu cầu tƣơng thích với phần cứng khách hàng [4], [2] Quy trình phát triển phần mềm bao gồm nhiều giai đoạn nhiều hoạt động nhằm tạo sản phẩm phần mềm Trong đó, kiểm thử hoạt động đóng vai trị quan trọng nhằm phát lỗi phần mềm [5] Đánh giá chất lƣợng phần mềm ngày khó khăn hơn, ngơn ngữ lập trình, hệ điều hành phƣơng pháp, công cụ phát triển phần mềm nhƣ thiết bị phần cứng Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.ltc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com ix ngày phong phú đa dạng.Vì vậy, học viên chọn đề tài “Các phương pháp đánh giá chất lượng phần mềm” làm hƣớng nghiên cứu cho luận văn II MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI LUẬN VĂN Mục đích luận văn là:  Nghiên cứu, tìm hiểu nguyên lý, phƣơng pháp kỹ thuật quản lý đánh giá chất lƣợng phần mềm  Thiết kế trƣờng hợp kiểm thử xây dựng vài kịch kiểm thử cụ thể III ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU  Luận tập trung tìm hiểu, phân tích khảo sát đổi tượng sau đây:  Quy trình chất kỹ thuật đánh giá chất lƣợng phần mềm  Tìm hiểu phát triển kĩ thuật kiểm thửhộp đen kiểm thử hộp trắng  Thiết kế trƣờng hợp kiểm thử với liệu lớn IV.PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phƣơng pháp nghiên cứu đƣợc sử dụng luận văn chủ yếu bao gồm:  Phƣơng pháp luận: Nghiên cứu, tìm hiểu khái niệm, chiến lƣợc kỹ thuật đánh giá chất lƣợng phần mềm  Phƣơng pháp thực nghiệm: thiết kế trƣờng hợp kiểm thử áp dụng cho kịch kiểm thử cụ thể V KẾT QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƢỢC Luận văn tập trung chủ yếu vào kĩ thuật kiểm thử phần mềm khâu quan trọng quản lí chất lƣợng phần mềm  Thiết kế trƣờng hợp kiểm thử cho số kịch kiểm thử cụ thể  Đặc tả trƣờng hợp kiểm thử kết kiểm thử  Xây dựng kịch kiểm thử Các kịch kiểm thử đƣợc chia làm hai loại chính: kiểm thử chức kiểm thử phi chức năng.Hai toán 3.1 3.2 đƣợc đề xuất chƣơng nhằm minh họa cho kĩ thuật đƣợc vận dụng hai loại kiểm thử nói Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.ltc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com x VI.CẤU TRÚC LUẬN VĂN Luận văn gồm Phần mở đầu, ba chƣơng nội dung, Phần kết luận Tài liệu tham khảo Chƣơng 1: Tổng quan qui trình quản lí chất lƣợng phần mềm Tìm hiểu khái niệm chung sản phẩm phần mềm, vấn đề chất lƣợng phần mềm, tầm quan trọng, khó khăn việc kiểm thử phần mềm hoạt động đánh giá chất lƣợng quy trình phát triển phần mềm Chƣơng 2: Các kỹ thuật kiểm thử phần mềm Nội dung chƣơng phân tích kỹ thuật kiểm thử phần mềm:  Kiểm thử hộp đen: xây dựng lớp phân hoạch tƣơng đƣơng, phân tích giá trị biên, kỹ thuật đồ thị nhân quả, kiểm thử giá trị đặc biệt  Kiểm thử hộp trắng: kiểm thử dựa đồ thị luồng điều khiển, kiểm thử dựa luồng liệu, kiểm thử điều kiện Trên sở nội dung nói trên, luận văn phân tích, làm bật yếu tố quan trọng đảm bảo chất lƣợng phần mềm Chƣơng 3: Một số ứng dụng cụ thể quy trình kiểm thử Để minh hoạ cho phần lý thuyết trên, chƣơng trình bày vài kịch kiểm thử áp dụng kỹ thuật hộp đen kỹ thuật hộp trắng để kiểm thử Xây dựng trƣờng hợp kiểm thử (test cases) cho kịch kiểm thử Xây dựng chƣơng trình giao diện: thực với trƣờng hợp kiểm thử đề xuất, đối sánh kết chƣơng trình kết dự kiến trƣờng hợp kiểm thử Kết luận hƣớng phát triển Tài liệu tham khảo Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.ltc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com ... sửa lỗi 1.2 CHẤT LƢỢNG VÀ CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ PHẦN MỀM 1.2.1 Chất lượng phần mềm Chất lƣợng phần mềm máy tính vấn đề nhiều tranh luận Trong số trƣờng hợp, nói tới chất lƣợng phần mềm nói tới... phần mềm 1.1.5 Những khó khăn kiểm thử phần mềm 1.1.6 Kiểm thử quy trình phát triển phần mềm 1.2 CHẤT LƢỢNG VÀ CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ PHẦN MỀM 11 1.2.1 Chất lƣợng phần mềm. .. lý chất lƣợng phần mềm chƣa thực đáp ứng đƣợc đòi hỏi khắt khe phần mềm chất lƣợng nhƣ tốc độ triển khai ứng dụng Các hoạt động đánh giá chất lƣợng phần mềm không đảm bảo đƣợc sản phẩm phần mềm