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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.76.1997.tde-26112008-130813
Document
Author
Full name
Márcio Eduardo Delamaro
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 1997
Supervisor
Committee
Maldonado, José Carlos (President)
Garcia Neto, Alvaro
Martins, Eliane
Ruggiero, Carlos Antonio
Souza, Wanderley Lopes de
Title in Portuguese
Mutação de interface: um critério Interprocedimental para o teste de integração
Keywords in Portuguese
Mutação de interface
Teste de integração
Teste de mutação
Abstract in Portuguese
Um dos pontos fundamentais na atividade de teste de software é o projeto de casos de teste. Diversos critérios de adequação têm sido propostos com o objetivo de fornecer meios que permitam que a avaliação e elaboração de casos de teste sejam feitas de maneira sistemática e fundamentadas teoricamente. Infelizmente, a maioria dos critérios de adequação de casos de teste definidos tem seu uso restrito ao teste de unidade. Para fases posteriores da atividade de teste, em particular para o teste de integração, nota-se a ausência de critérios de adequação, principalmente porque os critérios propostos definem requisitos de teste que se restringem aos limites de uma única unidade, não exercitando de maneira efetiva as interações entre as unidades, que devem ser alvo principal no teste de integração. Com exceção de alguns poucos trabalhos que procuram estender critérios estruturais para o nível interprocedimental, tem-se utilizado nessa fase de teste, quase que exclusivamente, critérios funcionais. Dada essa ausência de critérios e salientando ainda o caráter complementar entre as diferentes técnicas de teste, esta tese apresenta um critério de teste interprocedimental baseado em defeitos chamado de Mutação de Interface. Esse critério busca exercitar as interações entre as unidades através da seleção de casos de teste que distingam mutantes criados pela introdução de defeitos típicos e que, de acordo com um modo definido, caracterizamos erros de integração. Definiu-se um conjunto de operadores de Mutação de Interface que concentram sua aplicação em pontos do programa relacionados com as interações entre as unidades, como, por exemplo, chamadas de subprogramas e seus parâmetros. Dados o alto custo de aplicação, inerente de critérios baseados em mutação, e pelas próprias características do conjunto de operadores de Mutação de Interface, torna-se necessário definirem-se abordagens para reduzir esse custo. Assim, foram estabelecidas maneiras de se parametrizar a aplicação dos operadores de mutação, definindo-se critérios de Mutação de Interface alternativos, estendendo-se abordagem sutilizadas no teste de mutação convencional como mutação restrita. A aplicação de um critério de teste está fortemente condicionada à sua automatização. A definição de um critério de teste sem que pelo menos se apontem soluções para sua automatização tem pouca utilidade prática. Por isso, especificou-se e implementou-se a ferramenta PROTEUM/IM para apoiar a aplicação do critério Mutação de Interface. Essa ferramenta torna-se essencial neste trabalho à medida que permite que estudos empíricos possam ser realizados, avaliando o critério proposto. Dois estudos de caso são apresentados. Esses estudos aplicam o critério Mutação de interface em programas reais e buscam avaliar seu custo e sua eficácia em revelar erros. Estes estudos aplicam ainda critérios alternativos, mostrando que a Mutação de interface é bastante efetiva em revelar erros o de ter custo de aplicação bastante reduzido, quando aplicada de maneira incremental, utilizando-se as parametrizações que os operadores de mutação oferecem.
Title in English
Interface mutation: an interprocedural adequacy criterion for integration testing
Keywords in English
Integration testing
Interface mutation
Mutation testing
Abstract in English
The project of test cases is one of the most important topics in the software testing activity. Several criteria have been proposed aiming at allowing the evaluation and selection of test cases in a systematic and theoretically well founded way. Unfortunately, the use of most of these criteria is restricted to the unit testing phase. For other testing phases, in particular for integration testing. there is a lack of such criteria, mainly because the existing criteria define test requirements only in the scope of a single unit. They arc not able to effectively exercise the interactions between units, what should be the focus of integration testing. Excepting some few works that extend structural criteria to the interprocedural level, only functional testing has been used at integration testing phase. Given this lack of criteria and the complementary characteristics of different testing techniques, this thesis presents an interprocedural fault based criterion named Interface Mutation. This criterion exercises the interactions between units through the selection of test cases that distinguish mutants created by introducing typical faults that characterize integration errors. A set of Interface Mutation operators was defined. The focus of these operators are the points of the program related to the unit interactions, for instance, subprogram calls and their parameters. Given the high cost associated to mutation testing in general and particularly to the Interface Mutation operators, it is necessary to define some approaches to reduce its application cost. Thus, some parameterizations were defined to the mutation operators, allowing to establish alternative Interface Mutation criteria, extending approaches already used in conventional mutation testing, as random mutation and constrained mutation. The application of any testing criterion strongly depends on its automatization. The definition of a criterion, without pointing out ways to its implementation has little practical utility. So, a tool named PROTEUM/IM was specified and implemented to support the application of Interface Mutation. This tool is an essential point in the present work because it allows the conduction of empirical studies aiming at evaluating the proposed criterion. Two case studies arc presented. In these studies the criterion Interface Mutation is applied to real programs and the cost of its application as well as its errors revealing effectiveness are evaluated. Alternative criteria are also used. Showing that Interface Mutation is very effective to reveal errors and can be applied with a reduced cost if used in an incremental way, taking advantage of the parameterization characteristics provided by the Interface Mutation operators set.
 
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MarcioDelamaroD.pdf (7.97 Mbytes)
Publishing Date
2010-05-12
 
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