1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Tìm hiểu về Java Path Fide ( JPF)

49 638 1

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 49
Dung lượng 719,09 KB

Nội dung

Tìm hiểu về Java Path Fide ( JPF)

Trang 1

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang 2

MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây, việc phát triển phần mềm ngày càng được chuyên nghiệp hóa Các phần mềm được phát triển ngày càng có quy mô lớn Yêu cầu đảm bảo chất lượng phần mềm là một trong những mục tiêu quan trong nhất, đặc biệt trong một số lĩnh vực như y khoa, ngân hàng, hàng không… Việc kiểm thử, kiểm chứng phần mềm một cách thủ công chỉ đảm bảo được phần nào chất lượng của phần mềm Vì vậy rất nhiều các tổ chức, công ty đã nghiên cứu và phát triển các lý thuyết cũng như công cụ để kiểm chứng, kiểm thử phần mềm một cách tự động

Xuất phát từ nhu cầu thực tế trên, tác giả đã nghiên cứu một số lý thuyết, công cụ trong việc kiểm chứng và kiểm thử phần mềm Một lý thuyết nền tảng rất quan trọng đó

là lý thuyết về tính thỏa được, viết tắt là SMT (Satisfiability Modulo Theories) Lý thuyết

về tính thỏa được đã được ứng dụng để giải quyết nhiều bài toán trong công nghệ phần mềm như:

Trong quá trình nghiên cứu về kiểm chứng chương trình tác giả cũng có tìm hiểu

về JavaPathFinder (JPF) JPF là một dự án mã nguồn mở được phát triển trên ngôn ngữ Java Hiện nay có một mở rộng của JPF trong việc sinh tự động dữ liệu đầu vào để kiểm

Trang 3

thử chương trình Tuy nhiên còn rất nhiều hạn chế, vì vậy tác giả đã nghĩ đến việc làm sao

để tích hợp được Z3 với JPF để có thể sinh tự động dữ liệu kiểm thử chương trình Nếu việc tích hợp thành công thì sẽ dẫn tới việc giải quyết được lớp bài toán rộng hơn Điều này là rất có ý nghĩa đối với thực tế

Mục tiêu đề tài:

Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu nắm bắt rõ về Z3 và JPF Sau đó bước đầu tích hợp thành công Z3 và JPF để có thể sinh tự động dữ liệu kiểm thử chương trình Java cho các bài toán mà hiện nay JPF không thể thực hiện được (ví dụ: sinh tự động dữ liệu cho

số học phi tuyến tính)

CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN

Luận văn bao gồm các phần sau:

Mở đầu: Giới thiệu về đề tài, tính cấp thiết cũng như mục tiêu của đề tài

Chương 1: Cơ sở lý luận

Chương 2: JPF và Thực thi tượng trưng

Nội dung: Giới thiêu JPF là gì? Kiến trúc của JPF, cách mở rộng, phát triển trên JPF Ngoài ra còn một phần rất quan trọng đó là giới thiệu về thực thi tượng trưng để sinh dữ liệu kiểm thử cho chương trình trong JPF Mở rộng này sẽ cho phép sinh tự động dữ liệu kiểm thử chương trình Java.

Kết luận và hướng phát triển của luận văn

Trình bày kết quả sau khi nghiên cứu, triển khai và hướng phát triển tiếp theo.

Trang 4

CHƯƠNG 1- CƠ SỞ LÝ LUẬN

1.1 Tổng quan kiểm định phần mềm

Như chúng ta đã biết, việc kiểm thử phần mềm là một khâu không thể thiếu trong các bước phát triển phần mềm, đặc biệt các phần mềm lớn, nhiều module do nhiều người phát triển, dễ sinh ra các lỗi tiềm ẩn mà nhà phát triển không thể lường trước Trong lĩnh vực kiểm định chất lượng phần mềm hiện nay trên thế giới, hiện có nhiều kỹ thuật nhưng tựu chung có thể phân theo ba nhóm chính: Phân tích mã nguồn tĩnh (static code analysis), kiểm thử dữ liệu động (dynamic data testing) và kỹ thuật hình thức dựa trên mô hình (model-based verification) Hai nhóm đầu tập trung vào việc nâng cao chất lượng phần mềm tại mức mã nguồn, trong khi nhóm cuối cùng xử lý phần mềm tại mức trừu tượng cao hơn – mô hình

1.2 Các nhóm kiểm định phần mềm

Phân tích mã nguồn tĩnh là kỹ thuật phát hiện lỗi chương trình mà không yêu cầu

chạy chương trình đó Không giống như kỹ thuật kiểm thử dữ liệu động đòi hỏi phải

chạy chương trình với dữ liệu đầu vào thật, kỹ thuật phân tích mã nguồn tĩnh chỉ xem xét

mã nguồn của chương trình

Kỹ thuật kiểm thử phần mềm dựa trên mô hình: khác với hai nhóm ở trên ở

điểm đối tượng được kiểm thử là các mô hình được trừu tượng hóa từ hệ thống được xem xét Quá trình trừu tượng hóa là việc lược bỏ những chi tiết của hệ thống trong khi chỉ giữ lại những thông tin/khía cạnh quan trọng cần được lưu tâm Kỹ thuật trừu tượng hóa đơn giản hóa hệ thống được xem xét và do đó giảm không gian tìm kiếm và thời gian phân tích chương trình đi nhiều lần so với lúc thực hiện công việc phân tích đó trên mã nguồn

Trang 5

Khi xây dựng xong phần mềm, chúng ta phải sử dụng các testcase (trường hợp kiểm thử) cho việc kiểm thử Chất lượng của việc kiểm thử phụ thuộc rất lớn vào tập hợp các testcase mà chúng ta sử dụng Hai tiêu chí chính của việc đánh giá chất lượng kiểm thử đó là hiệu quả cho chất lượng phần mềm được kiểm thử là độ phủ dòng chảy (control flow coverage) và độ phủ dữ liệu (data coverage) Tiêu chí thứ nhất tập trung vào việc kiểm thử tất cả các điểm điều khiển trên chương trình (ví dụ: các nhánh rẽ khả đạt trong cấu trúc chương trình – reachable control points) Trong khi tiêu chí thứ hai tập trung vào tập dữ liệu kiểm thử ứng với mỗi điểm điều khiển trong cấu trúc chương trình.

Bằng kỹ thuật phân tích chương trình dựa trên mô hình sau khi trừu tượng hóa mã nguồn của chương trình được kiểm thử, việc phân tích cấu trúc logic của chương trình và tập dữ liệu ứng với mỗi điểm điều khiển trong chương trình sẽ dễ dàng hơn Qua đó, quá trình sinh ra tập các testcase sẽ nhanh chóng và chính xác, đảm bảo các tiêu chí control flow và data coverage tốt hơn nhiều so với cách tiếp cận ở mức mã nguồn truyền thống Hơn nữa, nếu quá trình này được thực hiện một cách tự động sẽ giảm thiểu nhiều công sức cho các chuyên gia kiểm thử chương trình Với cách tiếp cận như vậy, phần mềm có thể được kiểm thử một cách tự động bằng máy, đem lại kết quả chuẩn hơn, xét được nhiều trường hợp hơn, đặt biệt là các lỗi logic, tiết kiệm chi phí sản xuất

Đánh giá tập dữ liệu kiểm thử: Ngoại trừ những chương trình đơn giản, sẽ là

không thực tế nếu kiểm chứng phần mềm trên tập tất cả dữ liệu đầu vào có thể Ngay cả khi chỉ tính tổ hợp của các dữ liệu đầu vào hoặc tổ hợp của các hàm, số lượng đầu vào và

số lượng các trạng thái cũng là quá lớn Khi hệ thống có bộ nhớ lớn, các dữ liệu đầu vào, đầu ra sẽ được log lại để theo dõi trạng thái Trong khi không có một công cụ để tạo ra một thiết kế phần mềm chuẩn, hoàn chỉnh và chắc chắn thì việc kiểm thử là một khâu không thể thiếu để có thể đánh giá được chất lượng phần mềm Vì thế người ta phải tìm cách chọn được một tập dữ liệu nhỏ mà có thể kiểm thử mang lại được độ tin cậy cao với mỗi hệ thống

Độ phủ hay mức độ đầy đủ bằng trực quan đánh giá được phạm vi hay mức độ kiểm thử Nếu kiểm thử không đầy đủ được hết mọi khía cạnh của phần mềm đồng nghĩa với việc chúng ta bỏ sót nhiều lỗi Các tấn suất của các trường hợp cũng không giống nhau

Khái niệm ca kiểm thử đơn giản là kiểm chứng các trạng thái đưa ra thể hiện cho hoạt động của hệ thống Chúng ta có thể tạo ra ca kiểm thử đề đạt được trạng thái có thể bằng cách đưa vào các biến đặc biệt, trạng thái để điều khiển hệ thống

Trang 6

CHƯƠNG 2- THỰC THI TƯỢNG TRƯNG JAVA PATH FINDER VÀ

Trong chương này sẽ bao gồm hai phần chính Phần 1 giới thiệu về JPF, một dự án

mã nguồn mở được viết bằng ngôn ngữ java để kiểm chứng mô hình Phần 2 giới thiệu một mở rộng của JPF đó là thực thi tượng trưng trong việc sinh tự động dữ liệu để kiểm thử chương trình Java

2.1 Giới thiệu về JPF

JPF là một bộ kiểm tra mô hình phần mềm trạng thái tường minh cho Java [5] Hiểu một cách cơ bản JPF là một máy ảo thực thi chương trình Java không chỉ một lần (giống như các máy ảo thông thường), mà thực thi trong tất cả các nhánh, các đường đi có thể JPF sẽ kiểm tra các vi phạm thuộc tính như khóa chết hoặc các ngoại lệ không thể bắt được xuyên xuốt các đường thực thi tiềm năng Hình 2-1 mô tả mô hình hoạt động của JPF

Trang 7

Hình 2.: Mô hình hoạt động của JPF

Về lý thuyết điều này là rất khả thi, tuy nhiên với việc tăng kích cỡ của ứng dụng, phần mềm kiểm chứng mô hình phải đối mặt với nhiều thách thức JPF cũng không là ngoại lệ Câu trả lời của chúng ta đó là tăng sự linh hoạt của JPF để thích nghi với một ứng dụng cụ thể Chúng ta có thể coi JPF như là một Framework và từ đó phát triển mở rộng để có thể giải quyết được bài toán cụ thể mà chúng ta muốn

2.1.1 JPF có thể kiểm tra những chương trình gì?

JPF có thể kiểm tra tất cả các chương trình Java JPF có thể tìm ra các khóa chết hoặc ngoại lệ Ngoài ra chúng ta có thể tự phát triển mở rộng để kiểm tra các thuộc tính khác Để hiểu rõ hơn về JPF chúng ta có thể xét ví dụ sau:

Tạo một lớp là Rand.java như bên dưới, sau đó chúng ta sẽ dùng JPF để kiểm tra xem có lỗi không

import java.util.Random;

public class Rand {

public static void main (String[] args) {

Random random = new Random(42); // (1)

int a = random.nextInt(2); // (2)

System.out.println("a=" + a);

Trang 8

Hình 2.: Sơ đồ trạng thái trong quá trình kiểm thử

Hoạt động của lớp trên đó là khởi tạo 2 biến a và b một cách ngẫu nhiên trong các khoang tương ứng la [0,2] và [0,3] Sau đó có một biến c có giá trị được xác định bằng công thức c = a/(b+a-2)

Nếu ta chạy chương trình java này thông thường thì có thể thấy kết quả là: a = 1, b

=0, và c = -1 Như vậy chương trình là không có lỗi Tuy nhiên nếu ta sử dụng JPF để kiểm tra chương trình trên thì sẽ thấy như hình vẽ bên dưới:

Nhìn hình vẽ trên ta có thể thấy nếu chạy chương trình java bình thường thì ta chỉ

có thể nhân được 1 trong 6 kết quả trên, do vậy khả năng lớn là không phát hiện được ra lỗi ( Đường bôi đỏ là ví dụ) Tuy nhiên JPF sẽ tìm ra tất cả các đường đi của chương trình sau đó kiểm tra chúng Ta sẽ thấy có 2 trường hợp lỗi gây ra bởi phép chia cho 0

Trang 9

2.1.2 Kiến trúc mức cao của JPF

và đánh giá các đối tượng thuộc tính Các cài đặt chính của Search bao gồm tìm kiếm theo

độ sâu (DFSearch) và HeuristicSearch Một cài đặt Search sẽ cung cấp một phương thức Search đơn giản bao gồm một vòng lặp chính sẽ duyệt qua tất cả các không gian trạng

Trang 10

thái liên quan cho đến khi nó duyệt xong tất cả hoặc tìm ra một vi phạm thuộc tính (property violation).

2.1.3 Khả năng mở rộng của JPF

Hình 2.: Mẫu Listener

JPF có thể được coi như là một Framework mà tại đó bất kỳ nhà phát triển nào đều

có thể mở rộng để phục vụ cho một mục đích cụ thể JPF cung cấp một cơ chế mở rộng để cho phép thêm vào các chức năng mới mà không phải thay đổi trực tiếp cài đặt của Search hoặc VM

Yêu cầu về khả năng mở rộng có thể đạt được bằng cách sử dụng mẫu Listerner trên hình 2-4 Các thể hiện sẽ tự đăng ký hoặc đăng ký với đối tượng Search/VM, nhận thông báo khi một đối tượng (Subject) tương ứng thực thi một hoạt động nhất định, và sau

đó có thể tương tác với đối tượng để truy vấn các thông tin bổ sung hoặc điểu khiển hành

vi của đối tượng

Trang 11

Việc thay đổi các khía cạnh của đổi tượng được ánh xạ vào các phương thức Observer riêng biệt, các thể hiện của đối tượng sẽ được truyền đi như tham số Đối tượng Subject sẽ theo dõi các listener đã đăng ký theo Multicaster.

Có 3 mức khác nhau để có thể lấy được thông tin của đối tượng Subject bằng cách cài đặt listener

• Generic – listener cư trú bên ngoài các gói JPF và chỉ sử dụng các thông tin đã được công khai (public) theo gov.nasa.jpf.Search / VM

• Search-specific – listener cư trú bên ngoài gói JPF nhưng sẽ đưa các tham số thông báo của đối tượng Subject vào các cài đặt cụ thể (ví dụ: gov.nasa.jpf.search.heuristic.BFSHeuristic), và sử dụng các API của nó để lấy các thông tin cài đặt cụ thể

• Internal - listener cư trú trong các gói cài đặt Subject riêng biêt và truy cập các thông tin riêng của gói ( private)

2.1.4 Một số mở rộng của JPF

Với kiến trúc mở rộng linh hoạt, hiện nay đã có một số mở rộng được phát triển cho JPF

UI - User Interface Model Checking

Đây là mở rộng cho việc kiểm tra mô hình một lớp đặc biệt của các ứng dụng Java

đó là các chương trình Swing và AWT Mở rộng này được cài đăt như một như viện chuẩn được mô hình hóa MJI (MJI Là viết tắt của: Model Java Interface) nhằm thay thế các chức năng của Swing và AWT để mà các ứng dụng giao diện sử dụng chuẩn của Java có thể được kiểm thử với các đầu vào khác nhau

symbc - Symbolic Test Data Generation

Mở rộng này sử dụng BytecodeFactory để ghi đè lõi (core) JPF bytecodes nhằm sinh ra các ca kiểm thử riêng biệt Nói tóm lại nó hoạt động bằng cách sử dụng các thuộc tính/ trường của JPF để thu thập các điều kiện đường đi PC, sau đó được đưa các PC vào một hệ thống tìm lời giải theo đinh dạng của hệ thống đó để đưa ra dữ liệu kiểm thử Mở rộng này sẽ được trình bày chi tiết hơn ở phần 2.2

cv - Compositional Verification Framework

Mở rộng này là một thuật toán học máy được sử dụng cho các lập luận thừa nhận/ đảm bảo, nhằm mục đích phân chia hệ thống thành các thành phần con và sau đó kiểm chứng từng thành phần đó một cách riêng rẽ Mục đích chính của mở rộng này là cải tiến khả năng của JPF, nó có thể được sử dụng để sinh ra môi trường giả định cho kiểm chứng

mô hình UML, để xác định các trình tự sự kiện đúng

Trang 12

numeric - Numeric Property Verification

Mở rộng này được sử dụng để kiểm chứng các thuộc tính của số học Ban đầu mở rộng được sử dụng như như một tập các lớp chỉ thị số học để phát hiện tràn bộ nhớ, sau

đó được mở rộng để kiểm chứng việc truyền giá trị không chính xác, so sánh dấu phẩy động chính xác (floating point comparison)

statechart - UML State Chart Model Checking

Mục đích của mở rông này là kiểm tra lược đồ chuyển trạng thái UML Trong mở rộng này mỗi một biểu đồ chuyển trạng thái sẽ được biểu diễn tương ứng với một lớp Java (hoặc nhiều lớp) Sau đó quá trình kiểm tra sẽ là kiểm tra các lớp java đó

2.2 Thực thi tượng trưng để sinh dữ liệu kiểm thử

2.2.1 Thực thi tượng trưng là gì?

Đổi giá trị giữa 2 biến Đường đi cụ thể

Trang 13

Hình 2.: Ví dụ về thực thi tượng trưng

Kỹ thuật thực thi tượng trưng là kỹ thuật thực thi chương trình bằng cách sử dụng các giá trị tượng trưng, không phải sử dụng các giá trị cụ thể [2] Để hiểu rõ thực thi tượng trưng là gì, xét ví dụ chuyển đổi giứa 2 biến x và y:

Ở ví dụ trên, nếu trong trường hợp thực thi tượng trưng, giá trị của x và y là các giá trị tượng trưng X, Y chứ không phải là các giá trị cụ thế Kết quả của quá trình thực thi tượng trưng sẽ duyệt hết các dường đi có thể có của chương trình, và cho ra điều kiên đường đi

Ưu điểm của phương pháp này là ta có thể thực thi tại bất kỳ điểm nào trong chương trình và có thể trộn giữa đầu vào tượng trưng với đầu vào cụ thể Phương pháp này sẽ cho ta các điều kiện đường đi của chương trình, và với việc sử dụng các công cụ tìm lời giải cho các điều kiện đường đi (coi mỗi điều kiện đường đi là một biểu thức) sẽ sinh ra dữ liệu kiểm thử cho chương trình

Tuy nhiên phương pháp này cũng có giới hạn đó là có thể bùng nổ các đường đi trong việc thực thi tượng trưng

2.2.2 Thực thi tượng trưng với JPF

Thực thi tượng trưng là một mở rộng của JPF Mở rộng này của JPF sẽ thực thi tượng trưng các chương trình java Một trong những ứng dụng chính của mở rộng này, đó

là tự động sinh dữ liệu kiểm thử bao phủ toàn bộ chương trình của mã nguồn

Mở rộng này phối hợp thực thi tượng trưng với kiểm chứng mô hình và các ràng buộc giải quyết để sinh dữ liệu kiểm thử Trong công cụ này, các chương trình được thực

Trang 14

thi trên đầu vào tượng trưng Các giá trị của các biến được biểu diễn như và các biểu thức

số và ràng buộc, chúng được sinh từ việc phân tích cấu trúc mã nguồn Những ràng buộc sau đó được giải quyết để sinh ra các dữ liệu kiểm thử để đảm bảo đạt được phần mã nguồn đó

Tại thời điểm hiện tại JPF hỗ trợ các tham số nguyên và thực Tuy nhiên vẫn còn một số trường hợp cần giải quyết cho số thực

Hiện tại mở rộng này chỉ hỗ trợ các ràng buộc tuyến tính (số học tuyến tính), sô học phi tuyến là chưa được hỗ trợ Thông tin tượng trưng đươc truyền theo các thuộc tính kết hợp với các biến và các toán tử Thực thi tượng trưng có thể bắt đầu từ bất kỳ điểm nào trong chương trình và nó có thể thực thi tượng trưng riêng biệt với nhau

2.2.3 Hướng dẫn thực thi tượng trưng với JPF

Để thực hiên một phương thức một cách tượng trưng, người sử dụng cần đặc tả tham số phương thức nào là tượng trưng/cụ thể Các tham biến toàn cục cũng có thể được đặc tả để thực thi tượng trưng, theo các sự chú thích đặc biệt Đây là một ví dụ để chạy một thực thi tượng trung Ví dụ này cho phép thực thi tượng trưng của phương thức test trong lớp chính

Sau đây là một ví dụ rất đơn giản của việc thực thi tượng trưng với JPF Chúng ta

có thể sự dụng Eclipse hoặc thông qua giao diện dòng lệnh

Giả sự ta có phương thức sau trong lớp bạn muốn sinh kiểm thử:

public class MyClass1 {

public int myMethod(int x, int y) {

Trang 15

Trong ví dụ đơn giản này, driver chỉ cần gọi myMethod() với số và kiểu tham số đúng sau đó in ra điều kiện đường đi (Path condition – PC) Điều lưu ý là tham số chính xác không phải là vấn đề, vì chúng ta sẽ thực thi myMethod() một cách tượng trưng, tất cả các giá trị cụ thể sẽ được thay thế bằng giá trị tượng trưng.

Chúng ta có thể xem các ca kiểm thử (test case) bằng cách in ra điều kiện đường

đi Việc này thực hiện được bằng cách gọi phương thức:

gov.nasa.jpf.symbc.Debug.printPC() Sau đây là mã nguồn đầy đủ:

public class MyClass1 {

public int myMethod(int x, int y) {

public static void main(String[] args) {

MyClass1 mc = new MyClass1();

Trang 16

Hình 2.: Đầu ra trên Eclipse cho MyClass1

Nhìn vào kết quả ở trên các PC sẽ chỉ ra các ca kiểm thử là

Ca kiểm thử 1: y = -9999999, x = 10000000

Ca kiểm thử 2: y = -10000000, x = 10000000

Ca kiểm thử 1 tương ứng với z > 0 của câu lệnh if của phương thức myMethod

Ca kiểm thử 2 tương ứng với nhánh z≤0

2.2.3.2 Lọc các trường hợp kiểm thử

Chúng ta thay đổi MyClass1 thành MyClass 2 như sau

public class MyClass2 {

private int myMethod2(int x, int y) {

Trang 17

// The test driver

public static void main(String[] args) {

MyClass2 mc = new MyClass2();

Hình 2.: Đầu ra của MyClass2 trên Eclipse

Khi đó chúng ta sẽ nhận được 4 ca kiểm thử như sau:

• Ca kiểm thử 1: y = 10000000, x = -9999999

• Ca kiểm thử 2: y = -4, x = 5

Trang 18

• Ca kiểm thử 3: y = -10000000, x = -10000000

• Ca kiểm thử 4: y = -10000000, x = 5

Tuy nhiên giả sử chúng ta chỉ cần quan tâm trong các ca kiểm thử mà lệnh if được thực hiện, khi đó chúng ta chỉ cần quan tâm đến ca kiểm thử 2 và 3 Chúng ta có thể chỉ chạy JPF như ở trên và lọc chúng một cách thủ công Tuy nhiên có một cách khác tốt hơn

đó là ta sử dụng Verify.ignoreIf() để bắt JPF quay trở lại khi một câu lênh if được tìm ra hơn một lần, ví dụ ta có thể thông báo myMethod2() như sau:

import gov.nasa.jpf.jvm.Verify;

import gov.nasa.jpf.symbc.Debug;

public class MyClass2 {

private int myMethod2(int x, int y) {

// The test driver

public static void main(String[] args) {

MyClass2 mc = new MyClass2();

Trang 19

• Test Case 1: y = -4, x = 5

• Test Case 2: y = -10000000, x = -10000000

Hình 2.:Đầu ra của MyClass2 sau khi đã lọc kết quả trên Eclipse

2.2.3.3 Bổ sung tiền điều kiện

Giả sử rằng ta muốn giới hạn các ca kiểm thử được sinh ra, nhưng bây giờ vấn đề

là bạn muốn rằng phương thức của bạn sẽ chỉ được gọi với các tham số trong một khoảng nào Ví dụ trong MyClass1.myMethod() bạn tin tưởng rằng x và y được giới hạn trong khoảng -100 <= x <= 100 và 1<= y <= 3

Để thực hiện điều này trong JPF là rất dễ ràng Thậm chí ta không cần sửa đổi phương thức myMethod() Thay vào đó ta có thể sử dụng tiền điều kiện trong khi cài đặt driver Chúng ta sẽ cài đặt the driver (gọi là MyDriver1) như sau

import gov.nasa.jpf.symbc.Debug;

public class MyDriver1 {

private static void imposePreconditions(int x, int y) {

MyClass1 mc = new MyClass1();

if (-100 <= x && x <= 100 && 1 <= y && y <= 3) {

mc.myMethod(x, y);

Debug.printPC("\nMyClass1.myMethod Path Condition: ");

Trang 20

}

}

// The test driver

public static void main(String[] args) {

//Actual arguments are ignored when doing symbolic //execution

imposePreconditions(1,2);

}

}

Chúng ta cần các tiền điều kiện và bởi vì chúng ta không muốn chỉnh sửa lớp, do

đó ta sẽ tạo ra một phương thức gọi tượng trưng như sau: MyDriver1.imposePreconditions(), không phải MyClass1.myMethod() Chú ý rằng tham

số của phương thức imposePreconditions() là x và y, đây chính là tham số của myMethod() cần phải được symbolic

Hình 2.: Đầu ra của MyDriver trên Eclipse

Kết quả sẽ cho ra các ca kiểm thử với các tham số nằm trong khoảng giới hạn

• Ca kiểm thử 1: y = 1, x = 0

• Ca kiểm thử 2: y = 1, x = -100

Trang 21

2.2.3.4 Các tham số thực

Các phương thức với tham số thực được xử lý một cách chính xác như các tham số nguyên, mặc dù đầu ra là khác nhau Đây là một ví dụ:

import gov.nasa.jpf.symbc.Debug;

public class MyClassFP {

public double myMethodFP(double x, double y) {

// The test driver

public static void main(String[] args) {

MyClassFP mc = new MyClassFP();

Trang 22

Hình 2 : Đầu ra của MyClassFP trên Eclipse

Khi đó kêt quả ta sẽ được các ca kiểm thử sau:

Trang 23

2.2.3.5 Các thuộc tính của đối tượng

Thay thế việc thực thi tượng trưng của các tham số phương thức, có thể chúng ta cần thực hiện với các thuộc tính của đối tượng Một cách để thực hiện như vậy là tạo driver gán các tham số phương thức vào thuộc tính của đối tượng

public class MyClassWithFields {

public int field1;

public int field2;

public class MyDriverForFields {

private static void makeFieldsSymbolic(int x, int y) {

MyClassWithFields mc = new MyClassWithFields();

// The test driver

public static void main(String[] args) {

Trang 24

public class MyClassWithFields {

public void myMethod1() {

int z = field1 + field2;

public class MyDriverForFields {

// The test driver

public static void main(String[] args) {

MyClassWithFields mc = new MyClassWithFields();

Sau khi chạy ta sẽ có kết quả sau

• Ca kiểm thử 1: field2 = -9999999, field2 = 10000000

• Ca kiểm thử 2: field2 = -10000000, field2 = -10000000

2.2.4 Hạn chế

Hiện nay JPF đang sử dụng một số công cụ tìm lời giải của Java : Choco, IAsolver Những công cụ này được sử dung như các thư viện Viiệc sử dụng chúng làm cho JPF có

Ngày đăng: 25/07/2015, 18:32

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
1. Clart Barret, Aaron Stump, Ceasar Timeli (2010), The SMT-Lib Standard, version 2.0, www.SMT-LIB.org Sách, tạp chí
Tiêu đề: The SMT-Lib Standard
Tác giả: Clart Barret, Aaron Stump, Ceasar Timeli
Năm: 2010
3. D. Detlefs, G. Nelson, and J. B. Saxe (2005), Simplify: a theorem prover for program checking, J. ACM, pp. 365-473 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Simplify: a theorem prover for "program checking
Tác giả: D. Detlefs, G. Nelson, and J. B. Saxe
Năm: 2005
4. King, J.C (1976), Symbolic Execution and testing, communications of the ACM, pp. 385 - 394 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Symbolic Execution and testing
Tác giả: King, J.C
Năm: 1976
5. Leonardo de Moura and Nikolaj Bjứrner (2006), Z3 – a tutorial, Microsoft Research, USA Sách, tạp chí
Tiêu đề: Z3 – a tutorial
Tác giả: Leonardo de Moura and Nikolaj Bjứrner
Năm: 2006
6. Leonardo de Moura and Nikolaj Bjứrner (2008), Z3: An Efficient SMT Solver, Microsoft Research, One Microsoft Way, Redmond, vWA, 98074, USA, pp. 2-3 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Z3: An Efficient SMT "Solver
Tác giả: Leonardo de Moura and Nikolaj Bjứrner
Năm: 2008
2. Java Path Finder, http://javapathfinder.sourceforge.net/ Link

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w