TÌM HIỂU các kỹ THUẬT KIỂM THỬ PHẦN mềm

-1-

Phần I: Giới Thiệu Về Kiểm Thử Phần Mềm
1.1Khái niệm kiểm thử phần mềm
Kiểm thử phần mềm là một quá trình liên tục, xuyên suốt mọi giai đoạn
phát triển phần mềm để đảm bảo rằng phần mềm thoả mãn các yêu cầu thiết
kế và các yêu cầu đó đáp ứng các nhu cầu của người dùng. Các kỹ thuật kiểm
thử phần mềm đã, đang được nghiên cứu, và việc kiểm thử phần mềm đã trở
thành qui trình bắt buộc trong các dự án phát triển phần mềm trên thế giới.
Kiểm thử phần mềm là khâu mấu chốt để đảm bảo chất lượng phần mềm,
là đánh giá cuối cùng về đặc tả thiết kế và mã hóa.
Kiểm thử phần mềm là quá trình chạy thử một ứng dụng để phát hiện lỗi
và xem nó có thỏa mãn các yêu cầu đã đặt ra trong quá trình phát triển phần
mềm, những người phát triển phần mềm và các kỹ sư kiểm thử cùng làm việc để
phát hiện lỗi và đảm bảo chất lượng sản phẩm. Một sản phẩm phần mềm được
phân phối phải có đầy đủ các chức năng yêu cầu và tương thích với phần cứng
của khách hàng.
• Chi phí của kiểm thử chiếm
• 40% tổng công sức phát triển
• >=30% tổng thời gian phát triển
• Kiểm thử tốt sẽ:
• Giảm chi phí phát triển
• Tăng độ tin cậy của sản phẩm phần mềm

Trường hợp
kiểm thử

dữ liệu
kiểm thử

Kết quả

kiểm thử

Thiết kế trường

Chuẩn bị dữ

Chạy trương

hợp

liệu
kiểm thử

trình với dữ
kiệu kiểm thử

kiểm thử

Sơ đồ kiểm thử

Báo cáo
kiểm thử

So sánh kết
quả với
các trường
hợp kiểm thử


-2-

1.2 Mục tiêu của kiểm thử
Các nguyên tắc được xem như mục tiêu kiểm thử là:
• Kiểm thử là một quá trình thực thi chương trình với mục đích tìm lỗi.
• Một trường hợp kiểm thử tốt là trường hợp kiểm thử mà có khả
năng cao việc tìm thấy các lỗi chưa từng được phát hiện.
• Một kiểm thử thành công là kiểm thử mà phát hiện lỗi chưa từng
được phát hiện.
1.3 Những khó khăn của kiểm thử
•Nâng cao chất lượng phần mềm nhưng không vượt quá chất lượng
thiết kế. chỉ phát hiện các lỗi tiềm tàng và sửa chúng
•Phát hiện lỗi bị hạn chế do thủ công là chính
•Dễ bị ảnh hưởng tâm lý khi kiểm thủ.
•Khó đảm bảo tính đầy đủ của kiểm thử
1.4 Các phương pháp kiểm thử
Người ta phân biệt 2 phương pháp kiểm thử: Kiểm thử trên bàn hay kiểm
thử tĩnh và Kiểm thử trên máy hay kiểm thử động. Kiểm thử tĩnh thường được
tiến hành trước nhằm tạo ra kịch bản cho kiểm thử động.
1.5 Các kỹ thuật thiết kế trường hợp kiểm thử
Kiểm thử hộp đen – Black box testing
Kiểm thử hộp trắng – White box testing
Kiểm thử hộp xám – Gray box testing
1.6 Phương pháp thử các mô đun
Để kiểm thử một phần mềm, người ta tiến hành kiểm thử theo trình tự sau:
• Kiểm thử môđun
• Kiểm thử tích hợp
• Kiểm thử hệ thống
• Kiểm thử chấp nhận (β Testing)

-3-

PHẦN II GIỚI THIỆU CHI TIẾT VỀ KIỂM THỬ
Có thể sử dụng một số kỹ thuật trong quá trình kiểm thử nhằm tăng
hiệu quả của họat động này. Mc Gregor mô tả các kỹ thuật kiểm thử
như những công cụ được thiết kế để đảm bảo rằng tất cả các khía cạnh
của sản phẩm đều được khảo sát. Mặt khác, các kỹ thuật kiểm thử là
những công cụ để dễ dàng đạt được hiệu quả kiểm thử.
2.1 Nguyên tắc cơ bản kiểm thử phần mềm.
Trong lúc kiểm thử, công nghệ phần mềm phát sinh một chuỗi các trường
hợp kiểm thử được sử dụng để “tách từng phần” phần mềm. Kiểm thử là
một bước trong qui trình phần mềm mà có thể được xem xét bởi đội ngũ
phát triển bằng cách phá vỡ thay vì xây dựng. Các kỹ sư phần mềm
chính là những người xây dựng và việc kiểm thử yêu cầu họ vượt qua các
khái niệm cho trước về độ chính xác và giải quyết mâu thuẫn khi các lỗi
được xác định.
2.2 Các phương pháp kiểm thử
Có 2 phương pháp kiểm thử chính là: Kiểm thử tĩnh và Kiểm thử động.
2.2.1 Thử tĩnh
Khái niệm
Phương pháp thử phần mềm thông qua việc sử dụng giấy, bút trên bàn để kiểm
tra logic, lần từng chi tiết ngay sau khi lập trình xong
Chủ yếu kiểm tra mã, các tài liệu đặc tả
Các phương pháp thử tĩnh
Thanh tra
Duyệt
* Thanh tra
Khái niệm
Phương pháp kiểm tra ngang hàng sản phẩm phần mềm thực hiện bởi những
người nghiên cứu riêng lẻ để tìm ra những lỗi có thể bằng một tiến trình chuẩn

cho trước
Một cuộc thanh tra bao gồm:
Đặc tả phần mềm
Kế hoạch thanh tra
Sản phẩm phần mềm
Điều phối viên
Thanh tra viên


-4-

Tác giả phần mềm
Tiến trình thanh tra:
1. Lên kế hoạch
2. Gặp gỡ trước
3. Chuẩn bị
4. Gặp gỡ thanh tra
5. Gia công lại
6. Bám sát
Chú ý: các khâu 3,4,5 có thể thực hiện lặp lại
* Duyệt
Khái niệm:
Là một phương pháp kiểm tra ngang hàng với một người thiết kế hướng nhóm
phát triển đến các hoạt động chú ý của quá trình sản xuất phần mềm, tham gia
đặt câu hỏi và chú thích cho các lỗi có thể có.
Khác biệt với thanh tra:
Cấu trúc mở
Khả năng gợi ý định hướng thay đổi phần mềm
Tiến trình duyệt:
1. Đánh giá đầu vào

2. Chuẩn bị quản lí
3. Lập kế hoạch
4. Gặp gỡ trước
5. Chuẩn bị riêng
6. Duyệt
7. Gia công/ bám sát
8. Kết thúc, đánh giá
2.2.2 Kiểm thử động – Dynamic testing
Dùng máy chạy chương trình để điều tra trạng thái từng động tác của chương
trình.
9 bước của trình tự kiểm thử bằng máy:
(1) Thiết kế trường hợp thử theo thử trên bàn
(2) Trường hợp thử phải có cả kết quả kỳ vọng sẽ thu được
(3) Dịch chương trình nguồn và tạo môđun tải để thực hiện
(4) Khi trường hợp thử có xử lý tệp vào-ra, phải làm trước trên bàn việc xác
định miền của các tệp
(5) Nhập dữ liệu đã thiết kế cho trường hợp kiểm thử


-5-

(6) Điều chỉnh môi trường thực hiện môđun tải (tạo thủ tục đưa các tệp truy
cập tệp vào chương trình)
(7) Thực hiện môđun tải và ghi nhận kết quả
(8) Xác nhận kết quả với kết quả kỳ vọng
(9) Lặp lại thao tác (5)-(8)
2.3 Các kỹ thuật thiết kế trường hợp kiểm thử
2.3.1 Kiểm thử hộp đen – Black box testing
Kiểm thử hộp đen (Black Box testing) là kỹ thuật thiết kế trường hợp thử
dựa trên đặc tả bề ngoài của chương trình. Người kiểm thử chỉ quan tâm đến

nhiệm vụ mà mô đun phải đảm nhận, đầu vào cho mô đun và kết quả xử lý - đầu
ra.
Kiểm thử hộp đen lại chia nhỏ ra nhiều kỹ thuật:
- Phân đoạn tương đương
- Phân tích giá trị biên
- Đoán lỗi
và một số kỹ thuật khác
Hình 1: Black Box testing
*Phân Đoạn Tương Đương
Đây là kỹ thuật chia vùng thông tin nhập vào của chương trình thành các lớp
thông tin/dữ liệu. Lớp tương đương biểu diễn thành một tập các giá trị hợp lệ và
không hợp lệ. Nhưng lớp dữ liệu tương đương này có thể được xác định theo
những cách sau:
1. Nếu điều kiện đầu vào xác định một khoảng giá trị [a,b], thì phân
hoạch thành một lớp tương đương hợp lệ và một lớp tương đương
không hợp lệ. Chẳng hạn, nếu đầu vào x nằm trong khoảng [0,100], lớp
hợp lệ là 0 <= x <= 100, các lớp không hợp lệ là x < 0 và x > 100.
2. Nếu điều kiện đầu vào yêu cầu một giá trị xác định, phân hoạch


-6-

thành một lớp tương đương hợp lệ và hai lớp tương đương không hợp
lệ. Chẳng hạn, nếu đầu vào x=5, thì lớp hợp lệ là x= 5, các lớp không
hợp lệ là x <5 và x >5.
3. Nếu điều kiện đầu vào xác định một phần tử của tập hợp, thì phân
hoạch thành một lớp tương đương hợp lệ và một lớp tương đương không
hợp lệ.
4. Nếu điều kiện đầu vào là Boolean, thì phân hoạch thành một lớp
tương đương hợp lệ và một lớp tương đương không hợp lệ tương ứng với

hai trạng thái true và false.
Một mẫu cho việc liệt kê các lớp tương đương
Điều kiện bên ngoài

Các lớp tương đương hợp
lệ

Các lớp tương đương
không hợp lệ

Ngoài ra, một nguyên tắc thứ năm được bổ sung là sử dụng khả năng
phán đoán, kinh nghiệm và trực giác của người kiểm thử.
Các trường hợp kiểm thử
Bước thứ hai trong phương pháp phân đoạn tương đương là thiết kế
các trường hợp kiểm thử dựa trên sự ước lượng của các lớp tương đương
cho miền đầu vào. Tiến trình này được thực hiện như sau:
1. Gán một giá trị duy nhất cho mỗi lớp tương đương.
2. Đến khi tất cả các lớp tương đương hợp lệ được phủ bởi các trường
hợp kiểm thử thì viết một trường hợp kiểm thử mới phủ nhiều nhất có
thể các lớp tương đương hợp lệ chưa được phủ.
3. Đến khi tất cả các lớp tương đương không hợp lệ được phủ bởi các
trường hợp kiểm thử thì hãy viết các trường hợp kiểm thử mới sao cho
mỗi trường hợp kiểm thử mới chỉ phủ duy nhất một lớp tương đương
không hợp lệ chưa được phủ.


-7-

*Phân tích giá trị biên – Boundary Value Analysis
Kinh nghiệm cho thấy các ca kiểm thử mà khảo sát tỷ mỷ các điều kiện biên có

tỷ lệ phần trăm cao hơn các ca kiểm thử khác. Các điều kiện biên là những điều
kiện mà các tình huống ngay tại, trên và dưới các cạnh của các lớp tương đương
đầu vào và các lớp tương đương đầu ra. Phân tích các giá trị biên là phương
pháp thiết kế ca kiểm thử bổ sung thêm cho phân lớp tương đương, nhưng khác
với phân lớp tương đương ở 2 khía cạnh:
1. Phân tích giá trị biên không lựa chọn phần tử bất kỳ nào trong 1 lớp
tương đương là điển hình, mà nó yêu cầu là 1 hay nhiều phần tử được
lựa chọn như vậy mà mỗi cạnh của lớp tương đương đó chính là đối
tượng kiểm tra.
2. Ngoài việc chỉ tập trung chú ý vào các trạng thái đầu vào (không gian
đầu vào), các ca kiểm thử cũng nhận được bằng việc xem xét không
gian kết quả (các lớp tương đương đầu ra).
Phân tích giá trị biên yêu cầu óc sáng tạo và lượng chuyên môn hóa nhất định và
nó là một quá trình mang tính kinh nghiệm rất cao. Tuy nhiên, có một số quy tắc
chung như sau:
1. Nếu 1 trạng thái đầu vào định rõ giới hạn của các giá trị, hãy viết các ca
kiểm thử cho các giá trị cuối của giới hạn, và các ca kiểm thử đầu vào
không hợp lệ cho các trường hợp vừa ra ngoài phạm vi.
2. Nếu 1 trạng thái đầu vào định rõ số lượng giá trị, hãy viết các ca kiểm
thử cho con số lớn nhất và nhỏ nhất của các giá trị và một giá trị trên,
một giá trị dưới những giá trị này.
3. Sử dụng quy tắc 1 cho mỗi trạng thái đầu vào. Ví dụ, nếu 1 chương trình
tính toán sự khấu trừ FICA hàng tháng và nếu mức tối thiểu là 0.00$, và
tối đa là 1,165.25$, hãy viết các ca kiểm thử mà khấu trừ 0.00$ và
1,165.25, khấu trừ âm và khấu trừ lớn hơn 1,165.25$. Chú ý là việc xem
xét giới hạn của không gian kết quả là quan trọng vì không phải lúc nào
các biên của miền đầu vào cũng mô tả cùng một tập sự kiện như biên


-8-

của giới hạn đầu ra (ví dụ, xét chương trình con tính SIN). Ngoài ra,
không phải lúc nào cũng có thể tạo ra 1 kết quả bên ngoài giới hạn đầu
ra, nhưng tuy nhiên rất đáng để xem xét tiềm ẩn đó.
4. Sử dụng nguyên tắc 2 cho mỗi trạng thái đầu ra.
5. Nếu đầu vào hay đầu ra của 1 chương trình là tập được sắp thứ tự ( ví
dụ,1 file tuần tự hay 1 danh sách định tuyến hay 1 bảng) tập trung chú ý
vào các phần tử đầu tiên và cuối cùng của tập hợp.
6. Sử dụng sự khéo léo của bạn để tìm các điều kiện biên.

* Kỹ Thuật Cause-Effect Graphing
Ta thấy rằng 2 kỹ thuật trên dữ liệu đầu vào đã được phân loại để phân tích. Tuy
nhiên kỹ thuật sắp trình bày dưới đây cho phép xác định ra các trường hợp kiểm
thử hiểu quả nhất ngay cả trong lúc dữ liệu đầu vào là khó phân loài thành các
lớp như trong 2 kỹ thuật trên.
Kỹ thuật này gồm có 4 bước như sau :
1. Đặc tả được chia thành các phần có thể thực hiện được. Điều này là cần
thiết bởi vì đồ thị nguyên nhân – kết quả trở nên khó sử dụng khi được
sử dụng trên những đặc tả lớn.
2. Nguyên nhân và kết quả trong các đặc tả được nhận biết. Một nguyên
nhân là một trạng thái đầu vào nhất định hay một lớp tương đương của
các trạng thái đầu vào. Một kết quả là một trạng thái đầu ra hay 1 sự


-9-

biến đổi hệ thống (kết quả còn lại mà 1 đầu vào có trạng thái của 1
chương trình hay hệ thống). Bạn nhận biết nguyên nhân và kết quả bằng
việc đọc từng từ của đặc tả và gạch chân các từ hoặc cụm từ mô tả
nguyên nhân và kết quả. Khi được nhận biết, mỗi nguyên nhân và kết

quả được gán cho 1 số duy nhất.
3. Xây dựng đồ thị nguyên nhân – kết quả bằng cách phát triển và biến đổi
nội dung ngữ nghĩa của đặc tả thành đồ thị Boolean nối giữa nguyên
nhân và kết quả.
4. Đồ thị được được diễn giải với các ràng buộc mô tả những sự kết hợp
của nguyên nhân và/hoặc kết quả là không thể vì các ràng buộc ngữ
nghĩa và môi trường.
5. Bằng việc dò theo các điều kiện trạng thái trong đồ thị một cách cẩn
thận, bạn chuyển đổi đồ thị thành một bảng quyết định mục vào giới
hạn. Mỗi cột trong bảng mô tả một ca kiểm thử.
6. Các cột trong bảng quyết định được chuyển thành các ca kiểm thử.
Ký hiệu cơ bản cho đồ thị được chỉ ra trong hình 1. Tưởng tượng mỗi nút có giá
trị là 0 hoặc 1; 0 mô tả trạng thái vắng mặt và 1 mô tả trạng thái có mặt. Hàm
đồng nhất nói là nếu a là 1 thì b là 1; ngược lại, b là 0. Hàm not là nói nếu a là
1 thì b là 0; ngược lại thì b là 1. Hàm or khẳng định rằng nếu a hoặc b hoặc c là
1, thì d là 1; ngược lại d là 0. Hàm and khẳng định nếu cả a và b là 1 thì c là 1;
ngược lại c là 0. Hai hàm or và and được phép có số lượng đầu vào bất kỳ.
Hình 1

Các ký hiệu đồ thị nguyên nhân – kết quả cơ bản


- 10 -

Trong hầu hết các chương trình, sự kết hợp nào đó của một số nguyên nhân là
không thể bởi vì lý do ngữ nghĩa và môi trường (ví dụ, một ký tự không thể
đồng thời vừa là “A” vừa là “B”). khi đó, ta sử dụng ký hiệu trong Hình 2
Ràng buộc E (Exclude – loại trừ) khẳng định rằng tối đa, chỉ có hoặc a hoặc b có
thể là 1 (a và b không thể đồng thời là 1). Ràng buộc I (Include – bao hàm)
khẳng định ít nhất một trong a, b hoặc c phải luôn luôn là 1 (a, b hoặc c không

thể đồng thời là 0). Ràng buộc O (Only – chỉ một) khẳng định một và chỉ một
hoặc a hoặc b phải là 1. Ràng buộc R (Request – yêu cầu) khẳng định rằng khi a
là 1, thì b phải là 1 (ví dụ, không thể có trường hợp a là 1, còn b là 0). Ràng
buộc M (Mask – mặt nạ) khẳng định là nếu kết quả a là 1, kết quả b sẽ bắt buộc
phải là 0.
Hình 2

Các ký hiệu ràng buộc


- 11 -

Bước tiếp theo là tạo bảng quyết định mục vào giới hạn – limited-entry decision
table. Tương tự với các bảng quyết định, thì nguyên nhân chính là các điều kiện
và kết quả chính là các hành động. Quy trình được sử dụng là như sau:
1. Chọn một kết quả để là trạng thái có mặt (1).
2. Lần ngược trở lại đồ thị, tìm tất cả những sự kết hợp của các nguyên
nhân (đối tượng cho các rằng buộc) mà sẽ thiết lập kết quả này thành 1.
3. Tạo một cột trong bảng quyết định cho mỗi sự kết hợp nguyên nhân.
4. Với mỗi sự kết hợp, hãy quy định trạng thái của tất cả các kết quả khác
và đặt chúng vào mỗi cột.
Trong khi biểu diễn bước 2, cần quan tâm các vấn đề sau:
1. Khi lần ngược trở lại qua một nút or mà đầu ra của nó là 1, không bao
giờ thiết lập nhiều hơn 1 đầu vào cho nút or là 1 một cách đồng thời.
Điều này được gọi là path sensitizing – làm nhạy đường đi. Mục tiêu
của nó là để ngăn chặn dò lỗi thất bại vì một nguyên nhân che đi một
nguyên nhân khác.
2. Khi lần ngược trở lại qua một nút and mà đầu ra của nó là 0, dĩ nhiên,
phải liệt kê tất cả các sự kết hợp đầu vào dẫn tới đầu ra 0. Tuy nhiên,

- 12 -

nếu bạn đang khảo sát trạng thái mà 1 đầu ra là 0 và một hay nhiều đầu
ra khác là 1, thì không nhất thiết phải liệt kê tất cả các điều kiện mà
dưới điều kiện đó các đầu vào khác có thể là 1.
3. Khi lần ngược trở lại qua một nút and mà đầu ra của nó là là 0, chỉ cần
liệt kê 1 điều kiện trong đó tất cả đầu vào bằng 0. (Nếu nút and ở chính
giữa của đồ thị như vậy thì tất cả các đầu vào của nó xuất phát từ các
nút trung gian khác, có thể có quá nhiều trạng thái mà trong trạng thái
đó tất cả các đầu vào của nó bằng 0.)
Hình 3

Những xem xét được sử dụng khi dò theo đồ thị
• Nếu x=1, không quan tâm về
trường hợp a=b=1 (sự xem xét
thứ 1)
• Nếu x=0, liệt kê tất cả các
trường hợp trong đó a=b=0.
• Nếu x =1, liệt kê tất cả các
trường hợp trong đó a=b=c=1.
• Nếu x=0, bao gồm chỉ 1 trường
hợp mà a=b=c=0 (sự xem xét
3). Đối với các trạng thái mà
abc là 001, 010, 100, 011, 101
và 110 , bao gồm chỉ 1 trường
hợp mỗi trạng thái (sự xem xét

2).
Những sự xem xét này có thể xuất hiện thất thường, nhưng chúng có một mục

đích rất quan trọng: để giảm bớt các kết quả được kết hợp của đồ thị. Chúng liệt
kê các trường hợp mà hướng về các ca kiểm thử ít có lợi. Nếu các ca kiểm thử ít
có lợi không được liệt kê, một đồ thị nguyên nhân – kết quả lớn sẽ tạo ra một số
lượng ca kiểm thử cực kỳ lớn. Nếu số lượng các ca kiểm thử trên thực tế là quá
lớn, bạn sẽ chọn ra 1 tập con nào đó, nhưng không đảm bảo là các ca kiểm thử ít


- 13 -

có lợi sẽ là những ca kiểm thử được liệt kê. Do đó, tốt hơn hết là liệt kê chúng
trong suốt quá trình phân tích của đồ thị.
* Đoán lỗi
Một kỹ thuật thiết kế trường hợp kiểm thử khác là error guessing – đoán lỗi.
Tester được đưa cho 1 chương trình đặc biệt, họ phỏng đoán, cả bằng trực giác
và kinh nghiệm, các loại lỗi có thể và sau đó viết các ca kiểm thử để đưa ra các
lỗi đó.
Thật khó để đưa ra một quy trình cho kỹ thuật đoán lỗi vì nó là một quy trình có
tính trực giác cao và không thể dự đoán trước. Ý tưởng cơ bản là liệt kê một
danh sách các lỗi có thể hay các trường hợp dễ xảy ra lỗi và sau đó viết các ca
kiểm thử dựa trên danh sách đó. Một ý tưởng khác để xác định các ca kiểm thử
có liên đới với các giả định mà lập trình viên có thể đã thực hiện khi đọc đặc tả
(tức là, những thứ bị bỏ sót khỏi đặc tả, hoặc là do tình cờ, hoặc là vì người viết
có cảm giác những đặc tả đó là rõ ràng). Nói cách khác, bạn liệt kê những
trường hợp đặc biệt đó mà có thể đã bị bỏ sót khi chương trình được thiết kế.
2.3.2 Kiểm thử hộp trắng – White box testing
• Kiểm thử hộp trắng là kiểm tra cấu trúc và logic phần mềm theo mục
tiêu(Trong trường hợp này yêu cầu người kiểm thử phải biết ngôn ngữ lập
trình)
• Kiểm tra trạng thái của chương trình tại nhiều điểm của chương trình

- 14 -

* Kiểm thử đường diễn tiến của chương trình
Khái niêm: Là việc thiết kế các trường hợp kiểm thử trên từng câu lệnh trong
chương trình được sẽ được thực hiện ít nhất 1 lần không quan tâm đến ảnh
hưởng lên các đường quyết định.
Mỗi nút của đồ thị được
biểu diễn một lệnh hay
một dãy lệnh liên tiếp của
chương trình.
Các bước tiến hành:
Dùng tài liệu thiết kế hay
mã nguồn để vẽ thuật toán
của chương trình hay hàm
Xác định đồ thị V(G)
Từ đồ thị xác định tập đường độc lập tuyến tính lẫn nhau
Xây dựng trường hợp kiểm thử dựa trên tập đường xác định ở trên
*Kiểm Định Cấu Trúc Điều Kiển
a. Kiểm thử các biểu thức điều kiện
Kiểm thử biểu thức điều kiện là phương pháp kiểm thử trên những điều kiện
logic của hàm hay module. Một điều kiện đơn giản là một biến boolean hoặc là
một biểu thức quan hệ:
• X hay Not X một điều kiện logic đơn giản.
• Biểu thức quan hệ thường có dạng : E1 E2


- 15 -

E1, E2 là các biểu thức số học và phép toán quan hệ là một trong các phép toán

sau : <, <=, ==, != , > hay >=. Một điều kiện kết hợp của 2 hay nhiều điều kiện
đơn giản, các phép toán boolean : OR ( | |, AND (&) and NOT (!)
Các loại lỗi của điều kiện bao gồm
Lỗi trong các thao tác luận lý ( lỗi tồn tại một biểu thức không đúng, thiếu hoặc
thừa các thao tác luận lý
• Lỗi do giá trị của biến luận lý
• Lỗi do dấu ngoặc
• Lỗi do phép toán quan hệ
• Lỗi trong biểu thức toán học
Mục đích của kiểm thử cấu trúc điều kiển là phát hiện không chỉ lỗi trong điều
kiện mà còn những lỗi khác trong chương trình. Nếu một tập kiểm thử cho một
chương trình P là hiệu quả cho việc phát hiện lỗi trong điều kiện của P,thì bộ
kiểm thử đò cũng có thể phát hiện các lỗi khác trong P.
E1 E2
Ba trường hợp kiểm thử được yêu cầu để kiểm tra là giá trị E1 lớn hơn, nhỏ hơn
và bằng giá trị của E2. Nếu là không đúng và E1, E2 là
đúng thì 3 loại kiểm thử trên có đảm bảo có thể xác định được lỗi trong phép
toán quan hệ. Để phát hiện lỗi trong E1và E2 thì các trường hợp kiểm thử E1 lớn
hơn, nhỏ hơn E2 có thể phát hiện ra được lỗi.
Một biểu thức có n biến, thì có 2n khả năng kiểm thử xãy ra khi (n>0)
b. Kiểm Thử luồng Dữ liệu (DFT)
Phương pháp kiểm thử luồng dữ liệu chọn lựa một số đường diễn tiến của
chương trình dựa vào việc cấp phát, định nghĩa, và sư dụng những biến trong
chương trình.


- 16 -

Để hình dung ra cách tiếp cận này ta giả sử rằng mỗi câu lệnh của chương trình
được gán một số duy nhất và rằng mỗi hàm khong được thay đổi thông số của

nó và biến toàn cục.
DEF(S) = { X | lệnh S chứa định nghĩa X }
USE(S) = { X | lệnh S chứa một lệnh/biểu thức sủ dụng X }
Nếu S là câu lệnh if hay loop, thì tập DEF của S là rỗng và USE là tập dựa trên
điều kiện của câu lệnh S.
Định nghĩa 1 biến X tại câu lênh S được cho là vẫn còn sống tại câu lênh S’ nếu
như tồn tại một đường từ câu lệnh S đến câu lệnh S’ không chứa bất kỳ định
nghĩa nào của X.
Định nghĩa 2 Một chuỗi dùng của biến X ( gọi là DU của X) ký hiệu [X, S, S’]
là định nghĩa của X trong câu lệnh S vẫn sống trong câu lênh S’.
Phương pháp kiểm thử luồng dữ liệu yêu cầu rằng tất cả các chuỗi DU đều được
kiểm thử ít nhất một lần. Có thể thấy rằng bộ kiểm thử cho luồng dữ liệu có thể
không bao trùm tất cả các nhánh của chương trình. Tuy nhiên nêu môt nhánh
đảm bảo được sẽ được phát hiện bỏi phương pháp kiểm thử này. Trong một số
hiếm trường hợp như là cấu trúc lệnh if-then trong phần then không có định
nghĩa thêm một biến nào và phần else không tồn tại. Trong tình huông này thì
nhánh else của câu lênh ì trên không cần thiết phải bảo hộ bởi phương pháp này.
DFT rất hũư ích cho các loài kiểm thử một chương trình có nhiều lệnh if và lệnh
lặp lồng nhau nhiều cấp.


- 17 -

Ví Dụ Hình 1 Một Thủ Tục Với Lệnh Điều Kiện Và Lệnh Lặp Phức Tạp
proc x
B1;
do while C1
if C2
then
if C4

then B4;
else B5
endif;
else
if C3
then B2
else B3
endif;
endif
enddo
B6
End proc

Để xây dựng các trường hợp kiểmthử DFT cho thủ tục trên, chúng ta cần phải
biết định nghĩa và sử dụng biến ở mỗi điều kiện hoặc một khối trong thủ tục này.
Giả sử biến X được định nghĩa trong câu lệnh cuối của khối lệnh B2, B3, B4 và
B5. và biến X được sử dụng ở đầu của các khối B2, B3, B4, B5 và B6. Kiểm thử
DU yêu cầu đường thực thi ngắn nhất từ Bi, 0< i <= 5 đến Bj 1thì trong trường hợp này các trường hợp kiểm thử cũng có khả năng phát hiện
bất kỳ việc dùng biến X trong các điều kiện C1, C2, C3 và C4) mặc dù có đến
25 chuổi DU nhưng chỉ cần 5 là đủ để bao hàm các trường hợp khác.
*. Kiểm Thử Vòng Lặp
Vòng lặp là một trong những nền tảng cho rất nhiều các thuật toán được cài đặc
trong các phần mềm. tuy nhiên cho đến lúc này chúng ta vẫn còn ít chú ý đến
việc xây dựng các trương hợp để kiểm thử.
Kiểm thử vòng lặp tập trung vào tính chất của cấu trúc vòng lặp. Có 4 cầu trúc
vòng lặp như sau: vòng lặp đơn giản, vòng lặp móc nối, vòng lặp tạo thành tổ,
và vòng lặp không cầu trúc

- 18 -

Hình 2 Các Cấu Trúc Lặp

vòng lặp đơn
giản

vòng lặp tạo
thành tổ

vòng lặp móc nối

vòng lặp không
cầu trúc

Vòng Lặp Đơn

Tập hợp tiếp theo là các trường hợp kiểm thử cho vòng lặp đơn, với n là
maximum số lần lặp.
• Bỏ tính toàn vẹn của vòng lặp
• Chỉ cần một lần duyệt xuyên qua cả vòng lặp
• Hai lần duyệt xuyên qua cả vòng lặp
• m lần duyệt xuyên qua cả vòng lặp
• n-1, n, n+1 lần duyệt xuyên qua cả vòng lặp
Vòng Lặp Tạo Tổ
Nếu như chúng ta mở rộng phương pháp kiểm thử cho vòng lặp đơn thì số lượng
trường hợp kiểm thử sẽ tăng rất nhiều. Sau đây là một cách là giảm sồ lượng
trường hợp kiểm thử :

- 19 -

• Bắt đầu tại vòng lặp con trong cùng. Thiết lập tất cả các vòng lặp khác là
giá trị minimum.
• Kiểm soát vòng lặp ở trong cùng trong khi giữ các vòng lặp bên ngoài lặp
lại với giá trị là minimum thông số ảnh hưởng nhau ( thông số đó có thể là
biến lặp). Thêm môt số trường hợp ngoài phạm vi của biến lặp và một số
giá trị đặc biệt.
• Thực hiên như bước trên và tiến ra ngoài dần
• Thực hiện tiếp cho đến khi tất cả các vòng lặp được kiểm thử hết.
Vòng Lặp Móc Nối
Đồi vói kiểu này có thể kiểm thử bằng cách như với vòng lặp đơn ở trên nếu các
biền lặp độc lập với nhau. Tuy nhiên nếu 2 vòng lặp là móc nối và biến lặp của
vòng lặp thứ nhất được sử dụng như là biến khởi tạo cho vòng lặp 2 thì 2 vòng
lặp này không còn độc lặp nữa, Phương pháp dùng cho vòng lặp tạo tổ sẽ được
sử dụng ở đây.
Vòng Lặp Không Có Cấu Trúc
Khi nào gặp các cầu trúc lặp như vầy thì nên thiết kế lại. Việc kiểm thử rất phức
tạp.
* Độ phức tạp lặp (Cyclomatic Complexity)
Độ phức tạp lặp là 1 số đo phần mềm, cung cấp 1 đơn vị đo định lượng về độ
phức tạp lô gic của CT. Trong ngữ cảnh áp dụng kiểm thử theo lộ trình, giá trị
này sẽ cung cấp số lượng các lộ trình (path) độc lập trong 1 chương trình và đó
được coi như là cận trên của số lượng test phải tiến hành để đảm bảo mọi lệnh
đều được thực hiện ít nhất 1 lần.
- Lộ trình độc lập? là 1 phần của chương trình bao gồm ít nhất một tập lệnh hay
1 điều khiển mới.
Đồ thị chương trình trên có 4 lộ trình độc lập: 1-11; 1-2-3-4-5-10-1-11; 1-2-36-8-9-10-1-11; 1-2-3-6-7-9-10-1-11
Có 3 cách tính độ phức tạp lặp ký hiệu V(G):

- 20 -

• V(G) = E – N +2, với E là số cung, N là số nút của G
• V(G) = số vùng (region)
• V(G) = P +1, với P là số lượng nút Predicat (nút giả định, không có thật
2.3.3 Kiểm thử hộp xám – Gray box testing
Kiểm thử hộp xám đòi hỏi phải có sự truy cập tới cấu trúc dữ liệu và giải thuật
bên trong cho những mục đích thiết kế các ca kiểm thử, nhưng là kiểm thử ở
mức người sử dụng hay mức hộp đen. Việc thao tác tới dữ liệu đầu vào và định
dạng dữ liệu đầu ra là không rõ ràng, giống như một chiếc “hộp xám”, bởi vì
đầu vào và đầu ra rõ ràng là ở bên ngoài “hộp đen” mà chúng ta vẫn gọi về hệ
thống được kiểm tra. Sự khác biệt này đặc biệt quan trọng khi quản lý kiểm thử
tích hợp – Intergartion testing giữa 2 modun mã lệnh được viết bởi hai chuyên
viên thiết kế khác nhau, trong đó chỉ giao diện là được đưa ra để kiểm thử. Kiểm
thử hộp xám có thể cũng bao gồm cả thiết kế đối chiếu để quyết định, ví dụ, giá
trị biên hay thông báo lỗi.
2.4 Phương pháp thử các mô đun
2.4.1 Kiểm thử mô đun
Được tiến hành một cách độc lập từng mô đun theo các kỹ thuật trên. Khi các
mô đun được kiểm thử xong, kiểm thử tích hợp được tiến hành.
2.4.2 Kiểm thử tích hợp – Intergration Test

Kiểm thử tích hợp với mục đích là kiểm tra giao diện và sự liên tác giữa
các mô đun. Do vậy, các mô đun đã được kiểm thử xong coi như không có lỗi ở


- 21 -

mức mô đun. Việc truy nhập ở đây là ở mức mô đun và nhằm phát hiện lỗi giao

diện khi các mô đun truy nhập (gọi) tới nhau.
* Kiểm tra top-down
Phương pháp kiểm tra top-down cần một mã ngoài, được hiểu như là một bộ
khung để gắn các chức năng gốc, các modul, và các phần khác của ứng dụng.
Bộ khung này thường bắt đầu với ngôn ngữ điều khiển công việc và logic
chính của ứng dụng. Logic chính được kiểm tra và lập khung theo các hệ
thống phân rã. Đầu tiên chỉ có các thủ tục thiết yếu và các logic điều khiển
được kiểm tra.
Khi các module thiết yếu nhất đã được kiểm tra và chạy tốt thì mã của các
modul ít quan trọng hơn sẽ được gắn vào khung và tiếp tục kiểm tra. Về lý
thuyết thì, top-down sẽ tìm thấy các lỗi thiết kế sớm hơn trong kiểm tra thao
tác (testing process) hơn các khuynh hướng khác. Phương pháp này ít hiệu
quả trong việc cải thiện chất lượng của các phần mềm chuyển giao vì bản
chất tương tác của kiểm tra.

Kiểm tra top-down dễ dàng hỗ trợ giao diện người dùng và thiết kế màn hình.
Trong các ứng dụng tương tác, thường là bộ điều khiển màn hình được kiểm
tra đầu tiên. Người dùng có thể kiểm tra sự điều khiển thông qua màn hình
với các phát triển tạo mẫu.
Ưu điểm và nhược điểm:
Ưu điểm của kiểm thử trên xuống
Phát hiện sớm các lỗi thiết kế
Có phiên bản hoạt động sớm
Nhược điểm của kiểm thử trên xuống
Khó có thể mô phỏng được các chức năng của mô đun cấp thấp phức tạp
Không kiểm thử đầy đủ các chức năng
Trên thực tế người ta thường tìm cách phối hợp hai chiến lược này, gọi là
sandwich testing

- 22 -

* Kiểm tra bottom-up
Nguyên tắc của bottom-up là kiểm tra mọi thay đổi tại module có thể
ảnh hưởng tới chức năng của nó. Trong kiểm tra bottom-up, toàn bộ khối là
đơn vị để đánh giá. Tất cả các module được mã hoá và kiểm tra riêng rẽ.
Mức 4

Mức 3

Mức 2

Mức 1

Các trường hợp kiểm tra: các trường hợp kiểm tra là dữ liệu vào được
tạo để thể hiện từng khối và toàn bộ hệ thống thoả mãn tất cả các yêu cầu
thiết kế.
Mỗi trường hợp kiểm tra nên được phát triển để kiểm tra nghiệm các
đòi hỏi thiết kế đặc trưng, thiết kế chức năng, hoặc mã đã được thoả mãn.
Hơn nữa các trường hợp kiểm tra cần dự đoán các output.
Mỗi đơn nguyên của ứng dụng (Ví dụ: module, subroutine, program,
utility,...) phải được kiểm tra với ít nhất hai trường hợp kiểm tra: một trường
hợp chạy tốt và một trường hợp không chạy. Trong trường hợp chạy sai hệ
phải đưa được thông báo, quay lại (rollback) được trạng thái ban đầu của
giao dịch.
Để chắc chắn rằng các trường hợp được toàn diện nhất, người ta
thường dùng ma trận. Chúng được dùng cho:


- 23 -

• Kiểm tra đơn khối để định nhánh logic, điều kiện logic, các phần dữ
liệu hoặc biên dữ liệu để kiểm tra trên cơ sở đặc tả chương trình.
• Kiểm tra tổ hợp để định ra yêu cầu về dữ liệu và quan hệ trong số các
tương tác.
• Kiểm tra hệ thống để xác định yêu cầu về người dùng và hệ thống từ
các yêu cầu chức năng và các yêu cầu chấp nhận.
Phối hợp các kiểm tra trong một chiến lược: mục đích của các nhà
kiểm tra là tìm ra sự cân bằng của các chiến lược cho phép họ chứng minh
được ứng dụng chạy tốt mà tối thiểu hoá chi phí máy tính và nhân lực. Sử
dụng duy nhất một chiến lược là rất nguy hiểm. Không có cái nào là duy nhất
đúng. Nếu chỉ có white-box thì tài nguyên nhân lực và máy là rất tốn kém,
nếu chỉ có black-box các vấn đề logic đặc trưng có thể chưa được khám phá.
Ưu điểm và nhược điểm
Kiểm thử dưới lên có một số ưu điểm:
Tránh phải tạo các stub phức tạp hay tạo các kết quả nhân tạo
Thuận tiện cho phát triển các mô đun thứ cấp dùng lại được
Nhược điểm của phương pháp bottom-up:
Phát hiện chậm các lỗi thiết kế
Chậm có phiên bản thực hiện được của hệ thống
* Kiểm thử hệ thống – System Test
Mục đích System Test là kiểm thử thiết kế và toàn bộ hệ thống (sau khi tích hợp)
có thỏa mãn yêu cầu đặt ra hay không.
System Test bắt đầu khi tất cả các bộ phận của phần mềm đã được tích hợp
thành công. Thông thường loại kiểm thử này tốn rất nhiều công sức và thời gian.
Trong nhiều trường hợp, việc kiểm thử đòi hỏi một số thiết bị phụ trợ, phần
mềm hoặc phần cứng đặc thù, đặc biệt là các ứng dụng thời gian thực, hệ thống
phân bố, hoặc hệ thống nhúng. Ở mức độ hệ thống, người kiểm thử cũng tìm
kiếm các lỗi, nhưng trọng tâm là đánh giá về hoạt động, thao tác, sự tin cậy và
các yêu cầu khác liên quan đến chất lượng của toàn hệ thống.

- 24 -

Điểm khác nhau then chốt giữa Integration Test và System Test là System Test
chú trọng các hành vi và lỗi trên toàn hệ thống, còn Integration Test chú trọng sự
giao tiếp giữa các đơn thể hoặc đối tượng khi chúng làm việc cùng nhau. Thông
thường ta phải thực hiện Unit Test và Integration Test để bảo đảm mọi Unit và
sự tương tác giữa chúng hoạt động chính xác trước khi thực hiện System Test.
Sau khi hoàn thành Integration Test, một hệ thống phần mềm đã được hình thành
cùng với các thành phần đã được kiểm tra đầy đủ. Tại thời điểm này, lập trình
viên hoặc kiểm thử viên bắt đầu kiểm thử phần mềm như một hệ thống hoàn
chỉnh. Việc lập kế hoạch cho System Test nên bắt đầu từ giai đoạn hình thành và
phân tích các yêu cầu.
System Test kiểm thử cả các hành vi chức năng của phần mềm lẫn các yêu cầu
về chất lượng như độ tin cậy, tính tiện lợi khi sử dụng, hiệu năng và bảo mật.
Mức kiểm thử này đặc biệt thích hợp cho việc phát hiện lỗi giao tiếp với phần
mềm hoặc phần cứng bên ngoài, chẳng hạn các lỗi "tắc nghẽn" (deadlock) hoặc
chiếm dụng bộ nhớ. Sau giai đoạn System Test, phần mềm thường đã sẵn sàng
cho khách hàng hoặc người dùng cuối cùng kiểm thử chấp nhận sản phẩm
(Acceptance Test) hoặc dùng thử (Alpha/Beta Test).
Đòi hỏi nhiều công sức, thời gian và tính chính xác, khách quan, System Test
thường được thực hiện bởi một nhóm kiểm thử viên hoàn toàn độc lập với nhóm
phát triển dự án. Bản thân System Test lại gồm nhiều loại kiểm thử khác nhau,
phổ biến nhất gồm:
•

Kiểm thử chức năng (Functional Test): Bảo đảm các hành vi của hệ
thống thỏa mãn đúng yêu cầu thiết kế.

•

Kiểm thử hiệu năng (Performance Test): Bảo đảm tối ưu việc phân
bổ tài nguyên hệ thống (ví dụ bộ nhớ) nhằm đạt các chỉ tiêu như thời gian xử
lý hay đáp ứng câu truy vấn...

•

Kiểm thử khả năng chịu tải (Stress Test hay Load Test): Bảo đảm
hệ thống vận hành đúng dưới áp lực cao (ví dụ nhiều người truy xuất cùng
lúc). Stress Test tập trung vào các trạng thái tới hạn, các "điểm chết", các tình


- 25 -

huống bất thường như đang giao dịch thì ngắt kết nối (xuất hiện nhiều trong
kiểm tra thiết bị như POS, ATM...)...
•

Kiểm thử cấu hình (Configuration Test).

•

Kiểm thử bảo mật (Security Test): Bảo đảm tính toàn vẹn, bảo mật
của dữ liệu và của hệ thống.

•

Kiểm thử khả năng phục hồi (Recovery Test): Bảo đảm hệ thống có
khả năng khôi phục trạng thái ổn định trước đó trong tình huống mất tài

nguyên hoặc dữ liệu; đặc biệt quan trọng đối với các hệ thống giao dịch như
ngân hàng trực tuyến...

Nhìn từ quan điểm người dùng, các cấp độ kiểm thử trên rất quan trọng: Chúng
bảo đảm hệ thống đủ khả năng làm việc trong môi trường thực.
Lưu ý là không nhất thiết phải thực hiện tất cả các loại kiểm thử nêu trên. Tùy
yêu cầu và đặc trưng của từng hệ thống, tuỳ khả năng và thời gian cho phép của
dự án, khi lập kế hoạch, người Quản lý dự án sẽ quyết định áp dụng những loại
kiểm thử nào.
* Kiểm thử chấp nhận sản phẩm – Acceptance Test
Thông thường, sau giai đoạn System Test là Acceptance Test, được khách hàng
thực hiện (hoặc ủy quyền cho một nhóm thứ ba thực hiện). Mục đích của
Acceptance Test là để chứng minh phần mềm thỏa mãn tất cả yêu cầu của khách
hàng và khách hàng chấp nhận sản phẩm (và trả tiền thanh toán hợp đồng).
Acceptance Test có ý nghĩa hết sức quan trọng, mặc dù trong hầu hết mọi trường
hợp, các phép kiểm thử của System Test và Acceptance Test gần như tương tự,
nhưng bản chất và cách thức thực hiện lại rất khác biệt.
Đối với những sản phẩm dành bán rộng rãi trên thị trường cho nhiều người sử
dụng, thông thường sẽ thông qua hai loại kiểm thử gọi là kiểm thử Alpha –
Alpha Test và kiểm thử Beta – Beta Test. Với Alpha Test, người dùng kiểm thử
phần mềm ngay tại nơi phát triển phần mềm, lập trình viên sẽ ghi nhận các lỗi
hoặc phản hồi, và lên kế hoạch sửa chữa. Với Beta Test, phần mềm sẽ được gửi
tới cho người dùng để kiểm thử ngay trong môi trường thực, lỗi hoặc phản hồi
cũng sẽ gửi ngược lại cho lập trình viên để sửa chữa.