MỞ ĐẦU Ứng dụng tự động hoá trong nhiều lĩnh vực ngày càng phát triển. Trong lĩnh vực làm phần mềm càng lúc lại càng được tự động hóa nhiều hơn. Kiểm thử là một trong những giai đoạn làm phần mềm, làm sao để tự động và đơn giản hóa quá trình kiểm thử đang là một vấn đề được quan tâm. Luận văn tập trung nghiên cứu về kiểm thử động hướng hành vi.
Từ việc nghiên cứu sinh mã kiểm thử tự động của các công cụ kiểm thử tự động, luận văn áp dụng ứng dụng công cụ vào kiểm thử và tìm hiểu phương pháp xây dựng công cụ kiểm thử tự động trong kiểm thử hướng hành vi.1 Khái quát vấn đề Kiểm thử phần mềm theo hướng kiểm thử hướng hành vi (BDD – Behavior Driven Testing) [2] là một khái niệm mở rộng của TDD (Test Driven Development). TDD là khái niệm kiểm thử theo hướng kiểm thử từng phần, viết ca kiểm thử [12] trước rồi lập trình sau. Trong kiểm thử hướng hành vi dựa trên yêu cầu của người sử dụng chúng ta xây dựng các ca kiểm thử. Một trong những điểm yếu khi lập trình phần mềm là rất khó để đáp ứng được đúng yêu cầu của người sử dụng, có nhiều nguyên nhân, trong đó có nguyên nhân là người lập trình không hiểu được yêu cầu người dùng.
Vì vậy nếu sử dụng được trực tiếp ngôn ngữ của người sử dụng vào các ca kiểm thử thì sẽ có được một phần mềm đúng với yêu cầu người sử dụng mà không lãng phí nhiều tài nguyên. Đồng thời kiểm thử tự động với mã kiểm thử hướng hành vi sẽ giúp tiết kiệm nguồn nhân lực kiểm thử, giảm thiểu tối đa chi phí làm phần mềm, sản phẩm. Qua tìm hiểu một số công cụ kiểm thử tự động trong kiểm thử hướng hành vi hiện nay sinh phương thức kiểm thử nhưng không sinh thân hàm kiểm thử. Ví dụ với công cụ kiểm thử tự động Cucumber, Từ kịch bản kiểm thử ngôn ngữ tự nhiên: Feature: search Wikipedia Scenario: direct search article Given Enter search term 'Cucumber' When Do search Then Single result is shown for 'Cucumber' TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 2 Thông qua công cụ kiểm thử tự động, các phương thức được sinh ra như sau: @Given ("^Enter search term 'Cucumber'$") public void enter_search_term_Cucumber() throws Throwable { // Write code here that turns the phrase above into concrete actions } @When("^Do search$") public void do_search() throws Throwable { // Write code here that turns the phrase above into concrete actions } @Then("^Single result is shown for 'Cucumber'$") public void single_result_is_shown_for_Cucumber() throws Throwable { // Write code here that turns the phrase above into concrete actions } Tuy nhiên, công cụ tự động hiện tại không sinh được thân hàm do vậy cần đưa phương án để sinh thân các phương thức để tự động kiểm thử với kịch bản kiểm thử BDD đã có.2 Giải pháp Giải pháp luận văn đưa ra là nghiên cứu sinh các mã kiểm thử tự động từ kịch bản kiểm thử hướng hành vi.
Đồng thời sử dụng framework Cucumber kết hợp tích hợp các công cụ để kiểm thử tự động trong kiểm thử hướng hành vi dựa trên viết mã kịch bản kiểm thử bằng ngôn ngữ tự nhiên có cấu trúc. Từ việc nghiên cứu quy trình xử lý ngôn ngữ tự nhiên dựa trên NLP ( Natural Language TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 3 Processing) luận văn cũng đưa ra và phân tích tự động hóa trong kiểm thử hướng hành vi. Với một từ điển các ca kiểm thử trên ngôn ngữ tự nhiên, từ dữ liệu đó có một hành vi tương ứng khi đọc đến ca kiểm thử hành vi đối với phần mềm đang xây dựng. Khi đó, mỗi lúc gọi đến kịch bản kiểm thử sẽ dẫn đến hành vi xử lý trong phần mềm tương ứng khác nhau.
Luận văn đề xuất phương án xây dựng một bộ dữ liệu bao gồm các ca kiểm thử dưới dạng ngôn ngữ tự nhiên và các ca kiểm thử tự động sinh tương ứng. Từ dữ liệu đó, áp dụng ứng dụng NLP và công cụ kiểm thử tự động hướng hành vi để khi gọi đến ca kiểm thử, các kịch bản tự động sinh ra các bước kiểm thử hướng hành vi tương ứng. Tuy nhiên khối lượng dữ liệu là lớn, do vậy trong luận văn chỉ đưa ra phương pháp và sử dụng công cụ tự động trong kiểm thử hướng hành vi để sinh phương thức là các hàm mà chưa tự động hoá được hoàn toàn sinh các thân hàm kiểm thử. Từ việc chạy công cụ kiểm thử tự động trong kiểm thử dựa trên kịch bản BDD ta có thể thấy được quy trình tự động, cũng như phương pháp phát triển, cải tiến công cụ kiểm thử tự động hiện có.3 Bố cục luận văn Phần còn lại của luận văn gồm các nội dung chính như sau: Chương 2 Đưa ra các kiến thức nền tảng về quy trình phần mềm, một số khái niệm về tự động hóa trong kiểm thử đồng thời cũng giới thiệu một số công cụ tự động trong kiểm thử tự động BDD, các ứng dụng có thể của xử lý ngôn ngữ tự nhiên trong kiểm thử phát triển phần mềm.
Chương 3 Giới thiệu khái quát, ưu, nhược điểm, cách hoạt động của một số công cụ kiểm thử tự động thường dùng trong kiểm thử hướng hành vi. Đồng thời đưa ra một số ví dụ kiểm thử với các công cụ đưa ra để rút ra kết luận và so sánh giữa các công cụ kiểm thử tự động trong kiểm thử hướng hành vi. Chương 4 Cài đặt và chạy thực nghiệm Framework kiểm thử tự động với BDD và đưa ra quy trình, viết cơ sở dữ liệu chạy cho công cụ. Dựa trên tìm hiểu các kiến thức và công cụ tự động trong kiểm thử, luận văn phân tích và đưa ra phương pháp sinh mã kiểm thử tự động dựa trên quy trình xử lý ngôn ngữ tự nhiên.
TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 4 Yêu cầu của người dùng Tự động sinh mã kiểm Thực thi kiểm thử dựa trên BDD thử cho phần mềm thực phần mềm thi Hình 1-1 Tiến trình sinh mã kiểm thử tự động dựa trên kịch bản BDD Chương cuối cùng sẽ là các kết luận và hướng phát triển. TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 5 CHƯƠNG 2: MỘT SỐ KIẾN THỨC NỀN TẢNG 2. Phát triển phần mềm dựa trên phương pháp Agile Trong nhiều thế kỉ qua, có nhiều quy trình phần mềm được ứng dụng trong các doanh nghiệp, tổ chức làm phần mềm như quy trình thác nước, quy trình xoắn ốc một cách thành công. Tuy nhiên với nhiều yêu cầu phức tạp trong nhu cầu làm phần mềm ngày nay quy trình luôn được đổi mới và lặp đi lặp lại.
Agile [11] là phương pháp phát triển phần mềm theo hướng linh hoạt, chia quy trình là các pha nhỏ để phát triển phần mềm. Quy trình Agile có các đặc điểm sau: ● Các công việc trong tiến trình làm phần mềm được chia và kết hợp lại từ các giai đoạn làm phần mềm khác nhau. ● Phần mềm được triển khai dựa trên tài liệu hướng dẫn. ● Khách hàng được đàm phán thông qua hợp đồng.
● Phản hồi thay đổi theo kế hoạch một cách nhanh chóng, linh hoạt. Agile là sự kết hợp của sự đa dạng các quy trình làm phần mềm truyền thống khác nhau như: Scrum, RUP…Với tiến trình Agile phần mềm được phát triển một cách linh hoạt, tạo ra một sự kết hợp giữa các phương pháp phát triển một cách chặt chẽ. Quy trình Agile đã kết hợp nhiều phương thức phát triển tiên tiến như: Test Driven Development (TDD- phát triển phần mềm kiểm thử), Behavior Driven Development (BDD- Phát triển theo hướng hành vi),… ❏ Kiểm thử phần mềm trong quy trình Agile Quy trình Agile là mô hình phát triển linh hoạt, phát triển dựa trên quy trình lặp. Đặc điểm của quy trình này là: dự án được chia thành các mảng, module nhỏ để dễ sử dụng và nhanh chóng thay đổi khi yêu cầu khách hàng thay đổi, các phần nhỏ sẽ được kiểm thử ngay trong khi làm dự án mà không cần đợi đến khi kết thúc dự án.
Trong quy trình phát triển phần mềm theo tiến trình Agile sản phẩm được xây dựng tốt ngay từ đầu, sau đó nhận các phản hồi của khách hàng và cải tiến lại sao cho đúng yêu cầu. Kiểm thử phần mềm trong quy trình phát triển phần mềm Agile không phải là một giai đoạn của dự án nữa mà là một phần của dự án ngay từ đầu. Để đạt được chất lượng phần mềm tốt với bất kì quy trình phát triển phần mềm nào, kiểm TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 6 thử luôn là một giai đoạn tốn kém và mất nhiều chi phí, nhân công. Đặc biệt là trong quy trình Agile với sự linh hoạt và chia nhỏ các module phát triển, nhân công cho kiểm thử càng gia tăng, chất lượng phần mềm càng khó kiểm soát và tốn nhiều kinh phí.
Chính vì vậy, kiểm thử được đánh giá là khá mất thời gian và công sức của cả nhóm phát triển phần mềm Tự động hóa kiểm thử là một việc làm giúp cải thiện chất lượng phần mềm mà không mất nhiều thời gian, qua mỗi lần thay đổi yêu cầu của người dùng dự án lại được xây dựng lại do đó kiểm thử cần chính xác và đảm bảo nhanh chóng kịp. Trong quy trình Agile, chu trình thực hiện các ca kiểm thử bị dồn lại khá nhiều thời gian dành cho kiểm thử hồi quy là khá ít, ứng dụng kiểm thử tự động trong quy trình Agile là một việc làm thiết yếu. Phát triển phần mềm hướng kiểm thử (TDD) Test - Driven development - TDD là phát triển phần mềm theo hướng kiểm thử. Người lập trình sẽ viết một đoạn một đoạn mã để kiểm thử mã thực thi của chương trình, sau đó viết mã chương trình.
Từ kết quả của mã kiểm thử để cải thiện, thay đổi lại code của chương trình. Trong quy trình phát triển phần mềm theo hướng kiểm thử từng phần, có nhiều quy trình sẽ được lặp đi lặp lại, các yêu cầu được xác định rõ hơn làm cho phần mềm đáp ứng được yêu cầu khách hàng một cách đầy đủ, rõ ràng hơn. Test Refactor code Hình 2-1. Quy trình TDD Trong quy trình TDD, phần mềm được phát triển theo hướng kiểm phát triển kiểm thử trước, sau đó từ kết quả kiểm thử người phát triển điều chỉnh lại mã nguồn sao cho đúng với yêu cầu nghiệp vụ của dự án.
Các ưu điểm của phát triển phần mềm hướng kiểm thử [12] là: TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 7 - Khả năng kiểm thử: khả năng kiểm thử của hệ thống được cải thiện thông qua hoạt động viết ca kiểm thử trước, khiến cho các lập trình viên khi lập trình sẽ phải nghĩ về việc làm sao để chương trình đáp ứng được đúng ca kiểm thử và yêu cầu đã thiết kế.