Autor: Markus Schacher, KnowGravity Inc.<\/p>\n
Die Aufw\u00e4nde f\u00fcr das Testen machen heute immer noch einen substantiellen Teil der Entwicklungskosten komplexer Systeme aus. Modellbasiertes Testen (MBT) verspricht eine deutliche Reduktion dieser Aufw\u00e4nde, vor allem beim Entwurf und der Pflege von Testspezifikationen. Einerseits vereinfacht die umfassende Wiederverwendung testrelevanter Konzepte deren Pflege und Weiterentwicklung. Andererseits erm\u00f6glichst der erh\u00f6hte Formalisierungsgrad von MBT sowohl den Testentwurf als auch die Testausf\u00fchrung weitgehend zu automatisieren, was insbesondere bei Regressionstests zu gro\u00dfen Kosteneinsparungen f\u00fchrt. Das UML Testing Profile V2 (UTP 2) ist eine neue Spezifikation der Object Management Group (OMG), welche ganz auf das modellbasierte Testen ausgerichtet ist.<\/strong><\/p>\n Bevor wir uns mit dem modellbasierten Testen befassen, ist es wichtig klar zu machen, was unter einem „Modell“ eigentlich genau zu verstehen ist. Im Wesentlichen ist ein Modell etwas, das sich f\u00fcr einen bestimmten Zweck als (stark) vereinfachende Beschreibung eines Originals (dem Modellierungsgegenstand) nutzen l\u00e4sst. Bei der Erstellung oder Nutzung eines Modells sind zwei Dinge essentiell:<\/p>\n Der Nutzen, der aus der Erstellung und Verwendung von Modellen entsteht, l\u00e4sst sich in folgende Themen gruppieren:<\/p>\n Modelle gibt es in ganz verschiedenen Auspr\u00e4gungen. Modelle unterscheiden sich beispielsweise durch ihre Ausdrucksformen (physische Objekte wie ein Modellschiff, textuelle Beschreibungen wie Formelsammlungen oder graphische Darstellungen wie elektrische Schemata) und ihre Pr\u00e4zision (informale Modelle versus mathematisch analysierbare oder simulierbare Modelle). Welche Ausdrucksform und welche Pr\u00e4zision eines Modells die richtige ist, h\u00e4ngt von dessen Zweck und damit verbunden mit der Zielgruppe der Modelle ab (siehe dazu auch Abbildung 1,\u00a0PDF<\/a>).<\/p>\n Bei Modellen, welche Originale beschreiben, die sich permanent ver\u00e4ndern, oder bei Modellen, welche auf einem noch unvollst\u00e4ndigen, sich stetig entwickelnden Verst\u00e4ndnis des Originals basieren, ist es essentiell, dass die Modelle effizient dem jeweils neuesten Erkenntnisstand angepasst werden k\u00f6nnen. Eine wichtige Eigenschaft von gut wartbaren Modellen ist, dass sie mit Referenzen arbeiten: Ein solches Modell ist aus vielen Modellelementen aufgebaut, die sich gegenseitig referenzieren.<\/p>\n Im Gegensatz zu einer Beschreibung in Form eines sequenziellen Prosatextes ist dabei die Beschreibung des gesamten Originals aus einer gro\u00dfen Menge von hochgradig durch Referenzierung wiederverwendeten Teilbeschreibungen (den Modellelementen) aufgebaut. Dies erlaubt einerseits, die Produktion verschiedener (zielgruppenspezifischer) Sichten auf ein einziges Modell und andererseits \u00c4nderungen zentral an einzelnen Modellelementen vorzunehmen und daraus wieder ein konsistentes Set von Sichten zu reproduzieren (siehe Abbildung 2,\u00a0PDF<\/a>).<\/p>\n Sind technische oder soziotechnische Systeme zu testen, so werden oft Testspezifikationen erstellt. Solche Testspezifikationen sind komplexe Beschreibungen verschiedener\u00a0Modellierungsgegenst\u00e4nde<\/strong>, die im Zusammenhang mit dem Testen relevant sind:<\/p>\n All diese oben aufgez\u00e4hlten Elemente lassen sich nun als Modellierungsgegenst\u00e4nde betrachten, die in einer Testspezifikation beschrieben werden k\u00f6nnen. Erfolgt diese Beschreibung modellbasiert, so ergeben sich daraus die folgenden\u00a0Vorteile<\/strong>:<\/p>\n Kommt f\u00fcr die Beschreibung dieser Aspekte eine standardisierte Modellierungssprache zum Einsatz, so ergeben sich weitere Vorteile:<\/p>\n Das UML Testing Profile ist eine Spezifikation der Object Management Group (OMG), welche in ihrer ersten Version bereits 2005 ver\u00f6ffentlicht wurde. Sie hatte bereits damals das Ziel, einen Standard f\u00fcr das modellbasierte Testen zu schaffen. 2012 und 2013 wurden zwei kleinere Updates (1.1 und 1.2) ver\u00f6ffentlicht und parallel dazu die neue Hauptversion UTP 2 in Angriff genommen. UTP 2 ist eine standardisierte Modellierungssprache f\u00fcr das Testen, mit der die folgenden Ziele angestrebt werden:<\/p>\n Die Entwicklung von UTP 2 befindet sich momentan im Abschluss, und es ist vorgesehen, die Spezifikation per Dezember 2016 der Object Management Group zur Finalisierung und Ver\u00f6ffentlichung einzureichen.<\/p>\n UTP 2 besitzt verschiedene Eigenschaften und Mechanismen, mit denen die oben genannten Vorteile erreicht werden:<\/p>\n Zur Illustration, wie die durch UTP 2 abgedeckten Themen in der Praxis angewandt werden k\u00f6nnen, sind im Folgenden einige Beispiele aus der Entwicklung eines Personenaufzugs zusammengestellt.<\/p>\n Eine der ersten und wichtigsten \u00dcberlegungen beim Testen ist die Festlegung, was eigentlich der zu testende Pr\u00fcfling ist (in UTP 2 \u00abTest Item\u00bb genannt), welche Hilfsmittel dazu erforderlich sind (in UTP \u00abTest Component\u00bb genannt) und welche Konfiguration dieser Elemente f\u00fcr die Durchf\u00fcrhung von Tests erforderlich ist. Abbildung 3 (siehe\u00a0PDF<\/a>) zeigt vier verschiedene solche \u00abTest Configurations\u00bb, welche verschiedene Elemente eines Personenaufzugs mit verschiedenen Hilfsmitteln und verschiedenen Zwecken beschrieben. (Modellierungsgegenst\u00e4nde 1 und 6).<\/p>\n Demgegen\u00fcber beschreibt Abbildung 4 (siehe\u00a0PDF<\/a>) ganz andere Zusammenh\u00e4nge, n\u00e4mlich, welche Ziele (\u00abObjective\u00bb) und Anforderungen (\u00abRequirement\u00bb) an das \u00abTest Item\u00bb mit welchen Testf\u00e4llen (\u00abTest Case\u00bb) validiert (\u00abvalidate\u00bb Beziehungen) bzw. verifiziert (\u00abverify\u00bb Beziehungen) werden sollen (Modellierungsgegenst\u00e4nde 2, 3 und 8).<\/p>\n Es zeigt aber auch, welche Testf\u00e4lle welche Testanforderungen (\u00abTest Requirement\u00bb) erf\u00fcllen (\u00absatisfy\u00bb Beziehungen). Durch diese Art von Beziehungen wird eine detaillierte Nachvollziehbarkeit (engl. „Traceability“) erm\u00f6glicht, falls diese erforderlich ist. Zudem ist in diesem Diagramm ersichtlich, dass gewisse Testf\u00e4lle Spezialisierungen anderer Testf\u00e4lle sind oder andere Testf\u00e4lle um spezifische Aspekte erweitern.<\/p>\n Schlie\u00dflich zeigt Abbildung 5 (siehe\u00a0PDF<\/a>) ein Beispiel einer konkreten Testprozedur (diejenige des Testfalls „TC01: Elevator Request“ in Abbildung 4, siehe\u00a0PDF<\/a>), die aus standardisierten Testaktionen („create stimulus“, „expect response“, „check property“, etc.) aufgebaut ist (Modellierungsgegenst\u00e4nde 5 und 7).<\/p>\n Auf diesem Diagramm ist derselbe Tester aus Abbildung 3 (siehe\u00a0PDF<\/a>) als Testkomponente gezeigt und das \u00abTest Item\u00bb ist dasjenige aus der \u00abTest Configuration\u00bb „Acceptance Tests“. Dies sind Beispiele, wie Diagramme eben lediglich Referenzen auf nur einmal definierte Modellelemente zeigen. M\u00fcssen \u00c4nderungen vorgenommen werden, so k\u00f6nnen diese \u00c4nderungen an einer Stelle erfolgen, und s\u00e4mtliche darauf aufbauenden Sichten werden automatisch aktualisiert.<\/p>\n Modellbasiertes Testen verspricht eine Effizienzsteigerung beim Testen, welche aus der Nutzung der Voteile der Modellierung im Allgemeinen resultieren. Die Nutzung wiederverwendbarer Modellelemente erh\u00f6ht die Konsistenz einer Testpsezifikation und vereinfacht deren Wartung bei \u00c4nderungen. Die Pr\u00e4zision einer Modellierungssprache wie dem UTP 2 erlaubt zudem die Automatisierung verschiedener Aufgaben rund um das Testen.<\/p>\n [ETSI]\u00a0 \u00a0\u00a0 European Telecommunications Standards Institute (ETSI): ES 202 951: Requirements for Modeling Notations. ETSI Standard, [ISO]\u00a0 \u00a0 \u00a0 International Organization for Standardization: Software and systems engineering \u2013 Software testing \u2013 Parts 1-5, [TTCN3]\u00a0 ETSI: Methods for Testing and Specification (MTS) \u2013 The Testing and Test Control Notation Version 3 \u2013 Part 1: [UTP]\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Object Management Group: UML Testing Profile (UTP) \u2013 version 1.2, ptc\/2012-09-13, September 2012<\/p>\n Beitrag als PDF downloaden<\/strong><\/a><\/p>\n Wollen Sie sich auf den aktuellen Stand der Technik bringen?<\/strong><\/p>\n Dann informieren Sie sich\u00a0hier<\/strong>\u00a0<\/a>zu Schulungen\/ Seminaren\/ Trainings\/ Workshops und individuellen Coachings von MircoConsult zum Thema Modellierung \/Embedded- und Echtzeit-Softwareentwicklung.<\/p>\n Training & Coaching zu den weiteren Themen unseren Portfolios finden Sie\u00a0hier<\/a>.<\/strong><\/p>\n Wertvolles Fachwissen zum Thema Modellierung \/Embedded- und Echtzeit-Softwareentwicklung steht\u00a0hier<\/strong>\u00a0<\/a>f\u00fcr Sie zum kostenfreien Download bereit.<\/p>\nModelle<\/h2>\n
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Modellbasiertes Testen<\/h2>\n
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Das UML Testing Profile V2 (UTP 2)<\/h2>\n
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Ein Beispiel<\/h2>\n
Zusammenfassung<\/h2>\n
Literaturverzeichnis<\/h2>\n
\nMethods for Testing and Specification (MTS); Model-Based Testing (MBT), V1.1.1 (2011-07)<\/p>\n
\nISO 29119-1:2013(E), 2013-09-01, September 2013<\/p>\n
\nTTCN-3 Core Language (Version 4.7.1), ETSI ES 201 873-1, June 2015,
\nwww.ttcn-3.org\/index.php\/downloads\/standards\/<\/a><\/p>\n
\nModellierung – MicroConsult Trainings & Coachings<\/h2>\n
\nModellierung – Fachwissen<\/h2>\n