av Мальцев Евгений 6 år siden
355
МиСПИСиТ-Тема5
Жизненный цикл автоматизированной информационной системы включает в себя несколько ключевых этапов, начиная с принятия решения о ее необходимости и заканчивая полным выводом из эксплуатации.
av Мальцев Евгений 6 år siden
355
Mer som dette
Характеристики процесса
Ключевые области процесса
Концепции зрелости процесса
Стандарты качества
ОСНОВНЫЕ СТАНДАРТЫ КАЧЕСТВА, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В IT-ИНДУСТРИИ:
Инструменты SE (SWEBOK)
Инструменты обеспечения качества
ИНСТРУМЕНТЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА (SOFTWARE QUALITY TOOLS)
Инструменты поддержки процессов
ИНСТРУМЕНТЫ ПОДДЕРЖКИ ПРОЦЕССОВ (SOFTWARE ENGINEERING PROCESS TOOLS)
Инструменты управления инженерной деятельностью
ИНСТРУМЕНТЫ УПРАВЛЕНИЯ ИНЖЕНЕРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ (SOFTWARE ENGINEERING MANAGEMENT TOOLS)
Инструменты конфигурационного управления
ИНСТРУМЕНТЫ КОНФИГУРАЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ (SOFTWARE CONFIGURATION MANAGEMENT TOOLS)
Предназначены для управления задачами сборки и выпуска продуктов, а также включают средства инсталляции.
Инструменты сопровождения
ИНСТРУМЕНТЫ СОПРОВОЖДЕНИЯ (SOFTWARE MAINTENANCE TOOLS)
Инструменты тестирования
ИНСТРУМЕНТЫ ТЕСТИРОВАНИЯ (SOFTWARE TESTING TOOLS)
Инструменты конструирования
ИНСТРУМЕНТЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ (SOFTWARE CONSTRUCTION TOOLS)
Инструменты проектирования
ИНСТРУМЕНТЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ (SOFTWARE DESIGN TOOLS)
Инструменты работы с требованиями
ИНСТРУМЕНТЫ РАБОТЫ С ТРЕБОВАНИЯМИ (SOFTWARE REQUIREMENTS TOOLS)
Задачи SCM
ЗАДАЧИ SCM (SOFTWARE CONFIGURATION MANAGEMENT):
Конфигурация
КОНФИГУРАЦИЯ — внешнее очертание, а также взаимное расположение предметов или их частей. (Толковый словарь Ожегова)
КОНФИГУРАЦИЯ (CONFIGURATION) — Функциональные, физические и эксплуатационные свойства (характеристики) предполагаемого к разработке, разрабатываемого или существующего изделия, сгруппированные в соответствии с его структурой и отображаемые в различных формах документации в зависимости от стадии ЖЦ этого изделия.
Систематический подход к выявлению, организации и документированию требований к системе, а также установка и поддержание соглашения между клиентом и группой разработки по поводу изменений требований к системе. Данное соглашение, как и тексты исходных требований, подлежит документальному оформлению.
Анализ влияния измененийий
Процедуры управления
ПРОЦЕДУРЫ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕБОВАНИЯМИ (К.ВИГЕРС) базируются на:
СОПРОВОЖДЕНИЕ (ISO IEC 12207)
Тестирование программных систем состоит из динамической верификации поведения программ на конечном (ограниченном) наборе тестов (set of test cases), выбранных соответствующим образом из обычно выполняемых действий прикладной области и обеспечивающих проверку соответствия ожидаемому поведению системы.
Тестовые работы
Отслеживание дефектов
Сбои, обнаруженные в процессе тестирования, чаще всего порождаются дефектами и ошибками, присутствующими в тестируемой программной системе (также они могут быть следствием поведения операционного и/или тестового окружения). Такие дефекты могут (и, чаще всего, должны) анализироваться для определения момента и места первого появления данного дефекта в системе, какие типы ошибок стали причиной этих дефектов (например, плохо сформулированные требования, некорректный дизайн, утечки памяти и т.д.) и когда они могли бы быть обнаружены впервые. Вся эта информация используется для определения того, как может быть улучшен сам процесс тестирования и насколько критична необходимость таких улучшений.
Отчёты о проблемах / журнал тестирования
Во многих случаях, в процессе тестовой деятельности ведётся журнал тестирования, фиксирующий информацию о соответствующих работах: когда проводится тест, какой тест, кем проводится, для какой конфигурации программной системы (в терминах параметров и в терминах идентифицируемой версии контекста конфигурационного управления) и т.п. Неожиданные или некорректные результаты тестов могут записываться в специальной подсистеме ведения отчетности по сбоям (problem-reporting system, обеспечивая формирование базы данных, используемой для отладки, устранения проблем и дальнейшего тестирования. Кроме того, аномалии (помехи), которые нельзя идентифицировать как сбои, также могут фиксироваться в журнале и/или системе ведения отчетности по сбоям. В любом случае, документирование таких аномалий снижает риски процесса тестирования и помогает решать вопросы повышения надежности самой тестируемой системы. Отчёты по тестам могут являться входом для процесса управления изменениями и генерации запросов на изменения (change request) в рамках процессов конфигурационного управления (см. далее соответствующую область знаний “Software Configuration Management”).
Анализ результатов тестирования
Для определения успешности тестов их результаты должны оцениваться, анализироваться. В большинстве случаев, “успешность” тестирования подразумевает, что тестируемое программное обеспечение функционирует так, как ожидалось и в процессе работы не приводит к непредусмотренным последствиям. Не все такие последствия обязательно являются сбоями, они могут восприниматься как “помехи”. Однако, любое непредусмотренное поведение может стать источником сбоев при изменении конфигурации или условий функционирования системы, поэтому требуют внимания, как минимум, с точки зрения идентификации причин таких помех. Перед устранением обнаруженного сбоя, необходимо определить и зафиксировать те усилия, которые необходимы для анализа проблемы, отладки и устранения. Это позволит в дельнейшем обеспечить большую глубину измерений, а, соответственно, в перспективе, иметь возможность улучшения самого процесса тестирования. В тех случаях, когда результаты тестирования особенно важны, например, в силу критичности обнаруженного сбоя, может быть сформирована специальная группа анализа (review board).
Выполнение тестов
Выполнение тестов должно содержать основные принципы ведения научного эксперимента:
Разработка тестового окружения
Используемое для тестирования окружение должно быть совместимо с инструментами программной инженерии (будут рассматриваться позднее как тема самостоятельной области знаний). Это окружение должно обеспечивать разработку и контроль тестовых сценариев, ведение журнала тестирования, и возможности восстановления ожидаемых и отслеживаемых результатов тестирования, самих сценариев, а также других активов тестирования.
Генерация сценариев тестирования
Создание тестовых сценариев основывается на уровне и конкретных техниках тестирования. Тесты должны находиться под управлением системы конфигурационного управления и описывать ожидаемые результаты тестирования.
Планирование
Ключевые аспекты планирования тестовой деятельности включают:
Метрики покрытия / глубины тестирования.
Метрики позволяют оценить: степень охвата характеристик системы (например, процент различных тестируемых параметров производительности) и глубину их детализации (например, случайное тестирование параметров производительности или с учетом граничных значений и т.п.). Это помогает прогнозировать вероятностное достижение заданных параметров качества системы.
Выбор и комбинация различных техник
Определённое или случайное
Обычно тесты можно распределить по данным группам на основе используемой политики выбора или определения входных параметров тестов.
Функциональное и структурное
Техники тестирования, строящиеся на основе спецификаций или кода часто называют функциональными или структурными, соответственно. Оба подхода не должны противопоставляться, но дополнять друг друга.
Техники, базирующиеся на природе приложения
Описанные выше техники могут применяться к любым типам программных систем. В то же время, в зависимости от технологической или архитектурной природы приложений, могут также применять специфические техники, важные именно для заданного типа приложения. Среди таких техник:
Техники, базирующиеся на условиях использования
Тестирование, базирующееся на надёжности инженерного процесса
Соответствующие тесты (обозначаемые также аббревиатурой SRET) проектируются в контексте используемого процесса разработки и методик тестирования.
Операционный профиль
Тестирование для оценки надёжности системы должно проводиться в таком тестовом окружении, которое максимально приближено к реальным условиям работы системы. Результаты таких тестов позволяют оценить поведение системы в реальных условиях. Входные параметры тестов задаются на основе вероятностного распределения соответствующих параметров или их наборов при эксплуатации (входные данные могут прогнозироваться исходя из частоты возможных сценариев работы пользователей).
Тестирование, ориентированное на дефекты
Как это ни странно звучит на уровне названия таких техник тестирования, они, действительно, ориентированы на ошибки. Точнее – на специфические категории ошибок.
Тестирование мутаций
Мутация – небольшое изменение тестируемой программы, произошедшее за счет частных синтаксических изменений кода (в частности, рефакторинга). Соответствующие тесты запускаются для оригинального и всех “мутировавших” вариантов тестируемой программы.
Предположение ошибок
Направлены на обнаружение наиболее вероятных ошибок, предсказываемых, например, в результате анализа рисков.
Техники, ориентированные на код
Ссылочные модели для тестирования, ориентированного на код
Является не столько техникой тестирования, сколько контролем структуры программы, представленной в виде дерева вызовов (например, sequence-диаграммы, определенной в нотации UML и построенной на основе анализа кода).
Тесты на основе потоков данных
В данных тестах отслеживается полный жизненный цикл величин (переменных) – с момента рождения (определения), на всем протяжении использования, вплоть до уничтожения (неопределенности). В реальной практике используются нестрогое тестирование такого вида, ориентированное, например, только на проверку задания начальных значений всех переменных или всех вхождений переменных в код, с точки зрения их использования.
Тесты, базирующиеся на блок-схеме
Набор тестов строится исходя из покрытия всех условий и решений блок-схемы. В какой-то степени напоминает тесты на основе конечного автомата. Отличие – в источнике набора тестов. Максимальная отдача от тестов на основе блок- схемы получается когда тесты покрывают различные пути блок-схемы – по-сути, сценарии потоков работ (поведения) тестируемой системы. Адекватность таких тестов оценивается как процент покрытия всех возможных путей блок- схемы.
Техники, базирующиеся на спецификации
Случайное тестирование
В отличие от статистического тестирования, сами тесты генерируются случайным образом по списку заданного набора специфицированных характеристик.
Тестирование на основе формальной спецификации
Для спецификации, определенных с использованием формального языка, возможно автоматически создавать и тесты для функциональных требований. В ряде случаев могут строится на основе модели, являющейся частью спецификации, не использующей формального языка описания.
Тесты на основе конечного автомата
Строятся как комбинация тестов для всех состояний и переходов между состояниями, представленных в соответствующей модели (переходов и состояний приложения).
Таблицы принятия решений
Такие таблицы представляют логические связи между условиями (могут рассматриваться в качестве “входов”) и действиями (могут рассматриваться как “выходы”). Набор тестов строится последовательным рассмотрением всех возможных кросс-связей в такой таблице.
Анализ граничных значений
Тесты строятся с ориентацией на использование тех величин, которые определяют предельные характеристики тестируемой системы. Расширением этой техники являются тесты оценки живучести (robustness testing) системы, проводимые с величинами, выходящими за рамки специфицированных пределов значений.
Эквивалентное разделение <приложения>
Рассматриваемая область приложения разделяется на коллекцию наборов или эквивалентных классов, которые считаются эквивалентными с точки зрения рассматриваемых связей и характеристик <спецификации>. Репрезентативный набор тестов (иногда – только один тест) формируется из тестов эквивалентных классов (или наборов классов).
Техники, базирующиеся на интуиции и опыте инженера
Исследовательское тестирование
Такое тестирование определяется как одновременное обучение, проектирование теста и его исполнение. Данный вид тестирования заранее не определяется в плане тестирования и такие тесты создаются, выполняются и модифицируются динамически, по мере необходимости. Эффективность исследовательских тестов напрямую зависит от знаний инженера, формируемых на основе поведения тестируемого продукта в процессе проведения тестирования, степени знакомства с приложением, платформой, типами возможных сбоев и дефектов, рисками, ассоциированными с конкретным продуктом и т.п.
Специализированное тестирование
Возможно, наиболее широко практикуемая техника. Тесты основываются на опыте, интуиции и знаниях инженера, рассматривающего проблему с точки зрения имевшихся ранее аналогий. Данный вид тестирования может быть полезен для идентификации тех тестов, которые не охватываются рассматривавшимися выше более формализованными техниками.
Цели тестирования
Общепринятое определение:
Более широкое определение:
Роль тестирования состоит в получении объективной информации, способствующей принятию более качественных деловых решений.
Роль тестирования - держать в курсе всех проблем, имеющих отношение к поставке продукта.
Разработка, управляемая тестированием
Стиль организации процесса разработки, жизненного цикла, когда тесты являются неотъемлемой частью требований (и соответствующих спецификаций) вместо того, чтобы рассматриваться независимой деятельностью по проверке удовлетворения требований программной системой.
Тестирование удобства и простоты использования
Цель – проверить, насколько легко конечный пользователь системы может её освоить, включая не только функциональную составляющую – саму систему, но и ее документацию; насколько эффективно пользователь может выполнять задачи, автоматизация которых осуществляется с использованием данной системы; насколько хорошо система застрахована (с точки зрения потенциальных сбоев) от ошибок пользователя.
Конфигурационное тестирование
В случаях, если программное обеспечение создается для использования различными пользователями (в терминах “ролей”), данный вид тестирования направлен на проверку поведения и работоспособности системы в различных конфигурациях.
Восстановительные тесты
Цель – проверка возможностей рестарта системы в случае непредусмотренной катастрофы (disaster), влияющей на функционирование операционной среды, в которой выполняется система.
Сравнительное тестирование
Единичный набор тестов, позволяющих сравнить две версии системы.
Нагрузочное тестирование
Необходимо понимать отличия между рассмотренным выше тестированием производительности с целью достижения ее реальных (достижимых) возможностей производительности и выполнением программной системы c повышением нагрузки, вплоть до достижения запланированных характеристик и далее, с отслеживанием поведения на всем протяжении повышения загрузки системы.
Тестирование производительности
Специализированные тесты проверки удовлетворения специфических требований, предъявляемых к параметрам производительности.
Существует особый подвид таких тестов, когда делается попытка достижения количественных пределов, обусловленных характеристиками самой системы и ее операционного окружения.
Регрессионное тестирование
Определение успешности регрессионных тестов (IEEE 610-90 “Standard Glossary of Software Engineering Terminology”) : “повторное выборочное тестирование системы или компонент для проверки сделанных модификаций не должно приводить к непредусмотренным эффектам”. На практике это означает, что если система успешно проходила тесты до внесения модификаций, она должна их проходит и после внесения таковых.
Достижение и оценка надёжности
Помогая идентифицировать причины сбоев, тестирование подразумевает и повышение надежности программных систем. Случайно генерируемые сценарии тестирования могут применяться для статистической оценки надежности.
Функциональные тесты / тесты соответствия
Эти тесты могут называться по разному, однако, их суть проста – проверка соответствия системы, предъявляемым к ней требованиям, описанным на уровне спецификации поведенческих характеристик.
Альфа- и бета-тестирование
Перед тем, как выпускается программное обеспечение, как минимум, оно должно проходить стадии альфа (внутреннее пробное использование) и бета (пробное использование с привлечением отобранных внешних пользователей) версий.
Установочное тестирование
Данные тесты проводятся с целью проверки процедуры инсталляции системы в целевом окружении.
Приёмочное тестирование
Проверяет поведение системы на предмет удовлетворения требований заказчика. Это возможно в том случае, если заказчик берет на себя ответственность, связанную с проведением таких работ, как сторона, “принимающая” программную систему, или специфицированы типовые задачи, успешная проверка (тестирование) которых позволяет говорить об удовлетворении требований заказчика.
Над чем производятся тесты
Системное тестирование
Интеграционное тестирование
Наиболее успешная практика интеграционного тестирования базируется на инкрементном подходе, позволяющем избежать проблем проведения разовых тестов, связанных с тестированием результатов очередного длительного этапа работ, когда количество выявленных дефектов приводит к серьезной переработке кода (традиционно, негативный опыт выпуска и тестирования только крупных релизов называют “big bang”).
Модульное тестирование
Связь тестирования с другой деятельностью
Тестирование программного обеспечения отличается от:
но связано со всеми этими работами.
Отладку понимают как процесс поиска и исправления ошибок, факт наличия которых устанавливается при тестировании.
Полезно рассматривать тестирование с точки зрения аналитиков и специалистов по сертификации качества.
Ключевые вопросы
Тестируемость
Двоякий смысл:
Обе интерпретации одинаково важны для тестирования.
Теоретические и практические ограничения тестирования
Теория тестирования выступает против необоснованного уровня доверия к серии успешно пройденных тестов.
К сожалению, большинство установленных результатов теории тестирования – негативны, означая, по словам Дейкстры (Dijkstra), то, что “тестирование программы может использоваться для демонстрации наличия дефектов, но никогда не покажет их отсутствие”.
Основная причина этого в том, что полное (всеобъемлющее) тестирование недостижимо для реального программного обеспечения.
Проблема неосуществимых путей
Связана с тем, что путь, по которому выполняются потоки работ тестируемой программной системы, не может быть однозначно задан входными параметрами.
Проблема оракула
“Оракул”, в данном контексте, любой агент (человек или программа), оценивающий поведение программы, формулируя вердикт - тест пройден (“pass”) или нет (“fail”).
«Проблема оракула» - формулировка критериев успешности прохождения тестов, одна из основных проблем тестирования.
Тестирование для идентификации дефектов
Данный случай тестирования подразумевает успешность процедуры тестирования, если дефект найден.
Это отличается от подхода в тестировании, когда тесты запускаются для демонстрации того, что программное обеспечение удовлетворяет предъявляемым требованиями и, соответственно, тест считается успешным, если не найдено дефектов.
Эффективность тестирования/цели тестирования
Эффективность теста может быть определена только в контексте заданных условий.
Критерии отбора тестов/критерии адекватности тестов, правила прекращения тестирования
Критерии отбора тестов нужны:
При этом, они помогают определить, когда можно или необходимо прекратить тестирование.
Основной вопрос тестирования: "Сколько нужно тестировать?"
Тестирование следует продолжать до тех пор, пока затраты на обнаружение и исправление дефектов НИЖЕ, чем будущие потери от сбоев продукта при его эксплуатации.
Терминология тестирования
Тестирование в узком смысле, иначе – динамическое тестирование, предполагает выполнение кода программы (программного продукта)
Тестирование программного обеспечения (в широком смысле) – процесс анализа или эксплуатации программного обеспечения с целью выделения дефектов, также часто называют верификацией; оно включает и другие методы (например, просмотр программного кода). (Test Object, Test Case, Test Plan, Test, Regression Test).
Верификация – проверка продукта на соответствие входным данным (~ проектным требованиям, спецификациям) (ИСО 9000/2000).
Валидация – проверка продукта на соответствие потребностям пользователя (ИСО 9000/2000).
Дефект – изъян в работе программного обеспечения, приводящий к несоответствию фактических результатов функционирования программного обеспечения ожидаемым (defect, bug, failure, fault, error).
Жизненный цикл автоматизированной информационной системы (АИС) — это непрерывный процесс, который начинается с момента принятия решения о необходимости ее создания и заканчивается в момент полного изъятия из эксплуатации.
Эксплуатация и Сопровождение
Обучение
Документирование
Испытание
Эксплуатация определяет действия предприятия-оператора, обеспечивающего функционирование программной системы и поддержку пользователей. Эксплуатация включает в себя следующие работы:
Поддержка пользователя
Мероприятия по поддержке пользователей:
Эксплуатационные испытания
Задачи эксплуатационных испытаний:
Подготовка процесса
Подготовка процесса обеспечивает:
Внедрение
Фаза внедрения (Transtion) в RUP.
Внедрение - резюме
Адаптация продукта под условия пользователей
Деятельность фазы внедрения
Реализация и Конструирование
Реализация в RUP.
Конструирование, согласно SWEBOK.
Создание рабочей программной системы посредством комбинации
Практические соображения
Практические соображения (Practical Considerations).
Интеграция
Интеграция (Integration).
Качество конструирования
Качество конструирования (Construction Quality).
Повторное использование
Повторное использование (Reuse).
«Реализация повторного использования программного обеспечения подразумевает и влечёт за собой нечто большее, чем просто создание и использование библиотек активов.
Оно требует формализации практики повторного использования на основе интеграции процессов и деятельности по повторному использованию в сам жизненный цикл программного обеспечения».
(IEEE Std. 1517-99 “IEEE Standard for Information Technology – Software Lifecycle Process – Reuse Processes”).
Задачи повторного использования
Тестирование в конструировании
Тестирование в конструировании (Construction Testing).
Кодирование
Кодирование (Coding).
Техники создания легко понимаемого исходного кода на основе:
Языки конструирования
Языки конструирования (Construction Languages):
Проектирование в конструировании
Проектирование в конструировании (Construction Design).
Некоторые проекты предполагают больший объем работ по проектированию именно на стадии конструирования; другие проекты явно выделяют проектную деятельность в форме проектной фазы.
Вне зависимости от этого, на стадии конструирования всегда приходится заниматься и вопросами детального проектирования системы. Отличие заключается в большем внимании деталям.
Управление конструированием
Управление конструированием (Managing Construction)
Основы конструирования
Стандарты в конструировании
Стандарты в конструировании (Standards in Constructing):
Конструирование с возможностью проверки
Конструирование с возможностью проверки (Constructing for Verification).
«Конструирование для проверки» предполагает, что построение программных систем должно вестись таким образом, чтобы сама программная система помогала вести поиск причин сбоев, будучи прозрачной для применения различных методов проверки, как на стадии тестирования, так и в процессе эксплуатации.
Ожидание изменений
Ожидание изменение (Anticipating Changes).
Программное обеспечение не является изолированным от внешнего окружения.
Более того, программные системы являются частью изменяющейся среды и должны меняться вместе с ней, а, иногда, и быть источником изменений самой среды.
Ожидание изменений поддерживается рядом техник создания легко понимаемого исходного кода.
Минимизация сложности
Минимизация сложности.
Основной причиной того, почему люди используют компьютеры в бизнес-целях, являются их ограниченные возможности в обработке и хранении сложных структур и больших объемов информации.
Потребность в уменьшении сложности влияет на все аспекты конструирования и особенно критична для процессов верификации результатов конструирования.
Уменьшение сложности в конструировании программного обеспечения достигается при уделении особого внимания созданию простого и легко читаемого кода, пусть и в ущерб стремлению сделать его идеальным (например, с точки зрения гибкости).
Достигается, в частности, следованием стандартам, использованием техник и нацеленностью на качество.
ISO/IEC 12207:2008
ISO/IEC 12207:2008 "Системная и программная инженерия. Процессы жизненного цикла программных средств."
Схема описания процессов:
Группа процессов
Процесс
Цели процесса
Выходы процесса
Виды деятельности процесса (работы)
Задачи в пределах деятельности .
ISO/IEC 12207:1995
ISO/IEC 12207:1995 "Информационная технология. Системная и программная инженерия. Процессы жизненного цикла программных средств."
Работы процесса разработки:
ISO/IEC 15288:2005
ISO/IEC 15288:2005 "Информационная технология. Системная инженерия. Процессы жизненного цикла систем."
Стадии создания системы.
Снятие с эксплуотации
Прекращение использования, демонтаж, архивирование системы.
Поддержка
Обеспечение функционирования системы.
Эксплуатация
Ввод в эксплуатацию и использование системы.
Реализация
Изготовление системы
Разаработка
Проектирование системы.
Формирование концепции
Анализ потребностей, выбор концепции и проектных решений.
ГОСТ 34.601-90
ГОСТ 34.601-90 "Автоматизированные системы."
Стадии создания.
Сопровождение АС
Этапы работ:
Ввод в действие
Этапы работ:
Рабочая документация
Этапы работ:
Технический проект
Этапы работ:
Эскизный проект
Этапы работ:
Техническое задание
Этапы работ:
Разработка и утверждение технического задания на создание АС.
Разработка концепции АС
Этапы работ:
Формирование требований к АС
Этапы работ:
