Luận Án Tiến Sĩ: Phát Triển Kỹ Thuật Kiểm Thử Giao Diện Người Dùng (GUI) Dựa Trên Mô Hình Tiết Kiệm Chi Phí

• Tác giả: Qing Xie
• Người hướng dẫn: Professor Atif Memon
• Trường học: University of Maryland, College Park
• Chuyên ngành: Computer Science
• Đề tài: Developing Cost-Effective Model-Based Techniques for GUI Testing
• Loại tài liệu: thesis
• Năm xuất bản: 2006
• Địa điểm: College Park

• ABSTRACT
• ACKNOWLEDGMENTS
• TABLE OF CONTENTS
• 1. CHƯƠNG 1: INTRODUCTION
• 1.1. What is a GUI?
• 1.2. GUI Testing Process
• 1.3. Challenges of GUI Testing
• 1.4. Existing Approaches and their Limitations
• 1.5. A New Continuous GUI Testing Process
• 1.6. Structure of the Dissertation
• 2. CHƯƠNG 2: BACKGROUND AND RELATED WORK
• 2.1. Event-flow Graphs
• 2.2. Test Case Generation
• 2.3. Model-based Approaches
• 2.4. Test Coverage Criteria
• 2.5. Rapid Feedback-based QA mechanisms
• 3. CHƯƠNG 3: A CONTINUOUS GUI TESTING PROCESS
• 3.1. Minimized Effective Event Context
• 3.2. Pilot Study - Understanding the MEEC
• 3.3. Step 1: Study Subjects
• 3.4. Step 2: Fault Seeding
• 3.5. Step 3: Test-Case Generation
• 3.6. Step 5: Studying Predecessor Events
• 3.7. Dissecting the MEEC
• 3.8. Threats to Validity
• 3.9. Event-Interaction Graph
• 3.10. Crash Test Cases
• 3.11. Feasibility Studies - Evaluating Crash Test Cases
• 3.11.1. Feasibility Study - Crash Testing on TerpOffice Applications
• 3.11.2. Feasibility Study - Crash Testing for Open-Source Applications
• 3.12. Designing Different Test Oracles
• 3.13. Evaluating the GUI Test Oracles
• 3.14. Modeling Cost and Fault Detection Effectiveness
• 6. CHƯƠNG 6: COMPREHENSIVE GUI TESTING
• 6.1. Experiment - Studying the Characteristics of a “Good” Comprehensive Test Suite
• 6.1.1. Part 1: Effect of Test Suite Size
• 6.1.2. Part 2: Effect of Test Case Length
• 6.1.3. Part 3: Effect of Event Composition
• 6.2. Experiment - Developing Test Oracles for Comprehensive Testing
• 7. CHƯƠNG 7: SUMMARY AND FUTURE WORK
• 7.1. Summary of Contributions
• Bibliography

I. Phát triển kỹ thuật kiểm thử GUI

Phát triển kỹ thuật kiểm thử GUI là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng trong kiểm thử phần mềm. GUI chiếm 45-60% tổng mã nguồn phần mềm, do đó, việc đảm bảo tính chính xác của GUI là cần thiết để đảm bảo chất lượng tổng thể của phần mềm. Tuy nhiên, kiểm thử GUI vẫn là một lĩnh vực bị bỏ ngỏ do các kỹ thuật hiện có tốn nhiều tài nguyên và không hiệu quả. Nghiên cứu này đề xuất một quy trình kiểm thử liên tục dựa trên mô hình, giúp tối ưu hóa chi phí và nâng cao hiệu quả kiểm thử.

1.1. Mô hình tiết kiệm chi phí

Mô hình tiết kiệm chi phí là trọng tâm của nghiên cứu này. Quy trình kiểm thử liên tục được thiết kế với ba vòng lặp kiểm thử: crash testing, smoke testing, và comprehensive GUI testing. Mỗi vòng lặp có mục tiêu và phản hồi cụ thể, giúp giảm thiểu chi phí và tăng hiệu quả kiểm thử. Mô hình này được hỗ trợ bởi các công cụ và kỹ thuật tự động hóa, giúp kiểm thử GUI một cách liên tục và hiệu quả.

1.2. Kiểm thử giao diện người dùng

Kiểm thử giao diện người dùng (GUI testing) đòi hỏi sự chính xác trong việc tạo và thực thi các test case. Các kỹ thuật hiện có thường tốn nhiều tài nguyên do không gian đầu vào lớn và sự thay đổi thường xuyên của GUI. Nghiên cứu này đề xuất các phương pháp tiếp cận mới, bao gồm việc sử dụng mô hình trừu tượng của GUI và các kỹ thuật dựa trên mô hình để tạo test case và test oracle, giúp cải thiện hiệu quả kiểm thử.

II. Tối ưu hóa chi phí kiểm thử

Tối ưu hóa chi phí kiểm thử là một trong những mục tiêu chính của nghiên cứu. Các kỹ thuật kiểm thử GUI truyền thống thường tốn kém do yêu cầu tài nguyên lớn và thời gian dài. Nghiên cứu này đề xuất các phương pháp tiếp cận mới, bao gồm việc sử dụng các vòng lặp kiểm thử tự động và bán tự động, giúp giảm thiểu chi phí và tăng hiệu quả kiểm thử.

2.1. Phương pháp kiểm thử GUI

Phương pháp kiểm thử GUI được đề xuất trong nghiên cứu này bao gồm việc sử dụng các mô hình trừu tượng và kỹ thuật dựa trên mô hình để tạo test case và test oracle. Các phương pháp này giúp giảm thiểu chi phí và tăng hiệu quả kiểm thử, đặc biệt là trong các ứng dụng GUI phức tạp và thường xuyên thay đổi.

2.2. Công cụ kiểm thử GUI

Công cụ kiểm thử GUI là một phần quan trọng của quy trình kiểm thử liên tục. Nghiên cứu này phát triển các công cụ hỗ trợ kiểm thử tự động, giúp tạo và thực thi test case một cách hiệu quả. Các công cụ này được thiết kế để hoạt động trong các vòng lặp kiểm thử khác nhau, giúp tối ưu hóa chi phí và nâng cao hiệu quả kiểm thử.

III. Quy trình kiểm thử phần mềm

Quy trình kiểm thử phần mềm được thiết kế để đảm bảo chất lượng của các ứng dụng GUI. Nghiên cứu này đề xuất một quy trình kiểm thử liên tục, bao gồm các vòng lặp kiểm thử tự động và bán tự động, giúp phát hiện lỗi sớm và giảm thiểu rủi ro trong quá trình phát triển phần mềm.

3.1. Tự động hóa kiểm thử GUI

Tự động hóa kiểm thử GUI là một phần quan trọng của quy trình kiểm thử liên tục. Nghiên cứu này phát triển các kỹ thuật tự động hóa, giúp tạo và thực thi test case một cách hiệu quả. Các kỹ thuật này được áp dụng trong các vòng lặp kiểm thử khác nhau, giúp tối ưu hóa chi phí và nâng cao hiệu quả kiểm thử.

3.2. Chiến lược kiểm thử hiệu quả

Chiến lược kiểm thử hiệu quả được đề xuất trong nghiên cứu này bao gồm việc sử dụng các vòng lặp kiểm thử tự động và bán tự động, giúp phát hiện lỗi sớm và giảm thiểu rủi ro trong quá trình phát triển phần mềm. Các chiến lược này được thiết kế để hoạt động trong các ứng dụng GUI phức tạp và thường xuyên thay đổi.

IV. Đánh giá hiệu suất kiểm thử

Đánh giá hiệu suất kiểm thử là một phần quan trọng của nghiên cứu. Các kỹ thuật và công cụ kiểm thử được đề xuất trong nghiên cứu này đã được đánh giá thông qua các thí nghiệm lớn, bao gồm hàng triệu test case trên các ứng dụng GUI nội bộ và mã nguồn mở. Kết quả cho thấy các kỹ thuật này có hiệu quả cao trong việc phát hiện lỗi và giảm thiểu chi phí kiểm thử.

4.1. Giảm thiểu rủi ro trong kiểm thử

Giảm thiểu rủi ro trong kiểm thử là một trong những mục tiêu chính của nghiên cứu. Các kỹ thuật và công cụ kiểm thử được đề xuất trong nghiên cứu này giúp phát hiện lỗi sớm và giảm thiểu rủi ro trong quá trình phát triển phần mềm. Các kỹ thuật này được áp dụng trong các vòng lặp kiểm thử khác nhau, giúp tối ưu hóa chi phí và nâng cao hiệu quả kiểm thử.

4.2. Phương pháp tiếp cận kiểm thử

Phương pháp tiếp cận kiểm thử được đề xuất trong nghiên cứu này bao gồm việc sử dụng các mô hình trừu tượng và kỹ thuật dựa trên mô hình để tạo test case và test oracle. Các phương pháp này giúp giảm thiểu chi phí và tăng hiệu quả kiểm thử, đặc biệt là trong các ứng dụng GUI phức tạp và thường xuyên thay đổi.

V. Cải tiến quy trình kiểm thử

Cải tiến quy trình kiểm thử là một phần quan trọng của nghiên cứu. Các kỹ thuật và công cụ kiểm thử được đề xuất trong nghiên cứu này giúp cải thiện hiệu quả kiểm thử và giảm thiểu chi phí. Các cải tiến này được áp dụng trong các vòng lặp kiểm thử khác nhau, giúp tối ưu hóa quy trình kiểm thử và nâng cao chất lượng phần mềm.

5.1. Kiểm thử phần mềm tiết kiệm

Kiểm thử phần mềm tiết kiệm là một trong những mục tiêu chính của nghiên cứu. Các kỹ thuật và công cụ kiểm thử được đề xuất trong nghiên cứu này giúp giảm thiểu chi phí và tăng hiệu quả kiểm thử. Các kỹ thuật này được áp dụng trong các vòng lặp kiểm thử khác nhau, giúp tối ưu hóa quy trình kiểm thử và nâng cao chất lượng phần mềm.

5.2. Kỹ thuật kiểm thử hiện đại

Kỹ thuật kiểm thử hiện đại được đề xuất trong nghiên cứu này bao gồm việc sử dụng các mô hình trừu tượng và kỹ thuật dựa trên mô hình để tạo test case và test oracle. Các kỹ thuật này giúp giảm thiểu chi phí và tăng hiệu quả kiểm thử, đặc biệt là trong các ứng dụng GUI phức tạp và thường xuyên thay đổi.