JP7322964B2 - テスト情報抽出装置、テスト情報抽出方法及びプログラム - Google Patents

テスト情報抽出装置、テスト情報抽出方法及びプログラム Download PDF

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Description

本発明は、テスト情報抽出装置、テスト情報抽出方法及びプログラムに関する。
多様化する消費者ニーズに合ったサービスを迅速に提供するために、近年、ソフトウェア開発を短いサイクルで実施し、頻繁にサービスをリリースする開発スタイルが増加している。このような開発では、頻繁にコードの修正が行われるため、コードを修正した箇所のみについてテストを実施して迅速にリリースしたいというニーズがある。
既存技術として、例えば、自動でアプリケーション(Webアプリケーション等)を解析してクローリングをしながら、アプリケーション全体のテスト(例えば、アプリケーションの各画面へ網羅的に到達するようなテスト)を生成する技術がある(例えば、非特許文献1)。
Toshiyuki Kurabayashi, Muneyoshi Iyama, Hiroyuki Kirinuki, Haruto Tanno: "Automatically Generating Test Scripts for GUI Testing", 1st IEEE Workshop on NEXt level of Test Automation (NEXTA 2018), April 2018
しかしながら、上記の既存技術を用いるとアプリケーション全体に対して解析を行って大量のテストが生成されるため、例えば、以下のような問題がある。
第1に解析時間、テスト実行時間の問題が有る。すなわち、アプリケーション全体の解析に大きな時間がかかる。また、生成されるテストはアプリケーション全体をテストするためのものであるためその数が多く、テストの実行に手間がかかる。また、必要なテストケースのみを選ぶことも手間がかかる。そのため、結果的に迅速にソフトウェアのリリースができなくなってしまう可能性が高くなる。
第2に実行環境の準備の問題が有る。すなわち、既存技術では動的解析を必要とするため実行環境の準備が必要となり、手間がかかる。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、アプリケーションのテストを効率化することを目的とする。
そこで上記課題を解決するため、テスト情報抽出装置は、ネットワークを介して受信される複数種類のリクエストに応じたメソッドを実行するアプリケーションの第1のソースコード群から前記リクエストを生成するための第1の情報を取得する取得部と、変更されたソースコードの名前の一覧を入力し、前記リクエストに応じて実行されるメソッドの中から、前記第1のソースコード群のうち、前記一覧に係る第2のソースコード群に含まれるメソッドの呼び出し元であるメソッドを特定し、特定したメソッドに対応する前記リクエストを生成するための第2の情報を前記第1の情報から抽出する抽出部と、を有する。

アプリケーションのテストを効率化することができる。
本発明の実施の形態におけるテスト情報抽出装置10のハードウェア構成例を示す図である。 本発明の実施の形態におけるテスト情報抽出装置10の機能構成例を示す図である。 テスト情報抽出装置10が実行する処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。 ソースコードの解析処理の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。 実行候補リクエスト情報の生成処理の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。 パラメータリストの取得処理の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。 テスト箇所の特定処理の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。本実施の形態では、ネットワークを介して受信される複数種類のリクエストに応じたメソッドを実行するアプリケーションのソースコードの変更箇所をのみテストするための情報をソースコードの静的解析のみにより自動で抽出するテスト情報抽出装置10が開示される。具体的には、テスト情報抽出装置10は、MVC(Model-View-Controller)モデルに基づくアプリケーション(例えば、Springフレームワークで実装されたWebアプリケーション)を対象とし、以下のような手順で、コードを解析し、ソースコードの変更箇所をテストするための情報を抽出する。
(1)変更後のソースコードにおける全コントローラとコントローラを外部から実行するための情報を取得する。
(2)ソースコードの変更箇所を実行するコントローラを特定し、特定した結果と(1)で取得した情報とに基づいて、変更箇所をピンポイントでテストするための情報を抽出する。
図1は、本発明の実施の形態におけるテスト情報抽出装置10のハードウェア構成例を示す図である。図1のテスト情報抽出装置10は、それぞれバスBで相互に接続されているドライブ装置100、補助記憶装置102、メモリ装置103、CPU104、インタフェース装置105、表示装置106、及び入力装置107等を有する。
テスト情報抽出装置10での処理を実現するプログラムは、CD-ROM等の記録媒体101によって提供される。プログラムを記憶した記録媒体101がドライブ装置100にセットされると、プログラムが記録媒体101からドライブ装置100を介して補助記憶装置102にインストールされる。但し、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体101より行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置102は、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。
メモリ装置103は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置102からプログラムを読み出して格納する。CPU104は、メモリ装置103に格納されたプログラムに従ってテスト情報抽出装置10に係る機能を実現する。インタフェース装置105は、ネットワークに接続するためのインタフェースとして用いられる。表示装置106はプログラムによるGUI(Graphical User Interface)等を表示する。入力装置107はキーボード及びマウス等で構成され、様々な操作指示を入力させるために用いられる。
図2は、本発明の実施の形態におけるテスト情報抽出装置10の機能構成例を示す図である。図2において、テスト情報抽出装置10は、ソースコード解析部11及びテスト箇所特定部12を有する。これら各部は、テスト情報抽出装置10にインストールされた1以上のプログラムが、CPU104に実行させる処理により実現される。
以下、テスト情報抽出装置10が実行する処理手順について説明する。以下において説明する処理手順の説明において使用するデータ構造の定義をBNF(Backus-Naur form)記法に基づいて以下に記載する。
<ソースコード解析部11により生成されるデータ>
実行用の共通情報::=path:String
実行候補コントローラ情報リスト::=sourceCodeName:String 実行候補コントローラ情報*
実行候補コントローラ情報::=path:String 実行候補メソッド情報+
実行候補リクエスト情報::=methodSignature:String method:String path:String header:String パラメータリスト
パラメータリスト::=パラメータ*
パラメータ::=name:String
<テスト箇所特定部12により生成されるデータ>
実行対象情報リスト::=実行対象情報+
実行対象情報::=実行用の共通情報 実行候補コントローラ情報 実行候補リクエスト情報
図3は、テスト情報抽出装置10が実行する処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。
ステップS101において、ソースコード解析部11は、テスト対象のアプリケーション(以下、「対象アプリ」という。)について、ソースコードの解析処理を実行する。
続いて、テスト箇所特定部12は、対象アプリについてテスト箇所の特定処理を実行する(S102)。
続いて、ステップS101の詳細について説明する。図4は、ソースコードの解析処理の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。
ステップS201において、ソースコード解析部11は、対象アプリのソースコードの一覧をメモリ装置103に読み込む。当該ソースコード一覧のうち、一部のソースコードは、変更後のソースコードである。なお、当該ソースコード群は、例えば、補助記憶装置102に記憶されている。なお、本実施の形態において、各フローチャートの各ステップの具体例は、ソースコードがJava(登録商標)のSpringフレームワーク(MVCモデルでWebアプリケーションを実装できるフレームワーク)で実装されている場合について示す。但し、他のフレームワークに基づいて実装されている場合についても、基本的に本実施の形態の考え方が適用可能である。
続いて、ソースコード解析部11は、実行用の共通情報を読み込む(S202)。実行用の共通情報は、文字列型のデータであり、対象アプリに対するHTTPリクエストのURLにおいて共通の部分の文字列である。具体的には、例えば、「http://<ホスト名又はIPアドレス>」といった文字列である。すなわち、実行用の共通情報は、ネットワーク上において対象アプリが配置される位置に依存し、ソースコードからの特定は不可能である。したがって、実行用の共通情報はユーザによって入力される。
続いて、ソースコード解析部11は、空の実行候補コントローラ情報リストを生成する(S203)。
続いて、ステップS201において読み込んだ一覧を構成するソースコードごとに、ステップS204~ステップS209についてループ処理L1が実行される。ループ処理L1において処理対象とされているソースコードを、以下「対象ソースコード」という。
ステップS204において、ソースコード解析部11は、対象ソースコード内にコントローラのクラスが存在するか否かを判定する。斯かる判定は、対象ソースコードがコントローラのソースコードであるか否かの判定に相当する。例えば、ソースコード解析部11は、対象ソースコードに、アノテーションとして@Controllerが含まれていればコントローラのクラスが存在すると判定し、そうでなければ、コントローラのクラスは存在しないと判定する。
対象ソースコード内にコントローラのクラスが存在する場合(S204でYes)、ステップS205以降が実行され、そうでない場合(S204でNo)、対象ソースコードについて、ステップS205以降は実行されない。
ステップS205において、ソースコード解析部11は、実行候補コントローラ情報を新規に生成する。例えば、ソースコード解析部11は、実行候補コントローラ情報のpathに、アノテーション@RequestMappingの引数値を設定する。以下、当該実行候補コントローラ情報を「対象コントローラ情報」という。なお、実行候補コントローラ情報とは、ネットワークを介して受信されるリクエストに応じて実行候補となるコントローラに関する情報をいう。
続いて、ソースコード解析部11は、対象ソースコードのコントローラのクラス定義における全てのリクエストマッピング用メソッド定義を取得する(S206)。例えば、アノテーションとして@RequestMappingを含むメソッド定義(メソッドの定義内容)をリクエストマッピング用のメソッド定義であると判断できる。したがって、ソースコード解析部11は、アノテーションとして@RequestMappingを含む全てのメソッド定義をリクエストマッピング用のメソッド定義として取得する。
続いて、ソースコード解析部11は、ステップS206において取得したリクエストマッピング用のメソッド定義ごとにステップS207及びS208についてループ処理L2を実行する。ループ処理L2において処理対象とされているリクエストマッピング用のメソッド定義を「対象メソッド定義」という。
ステップS207において、ソースコード解析部11は、対象アプリを外部から実行ために必要な情報(対象アプリのコントローラのメソッドを呼び出すHTTPリクエストを生成するための必要な情報)を対象メソッド定義から取得し、当該情報に基づいて実行候補リクエスト情報を生成する。ステップS207の詳細については後述される。
続いて、ソースコード解析部11は、生成した実行候補リクエスト情報を対象コントローラ情報へ追加する(S208)。
ループ処理L2が終了すると、ソースコード解析部11は、対象コントローラ情報を実行候補コントローラ情報リストへ追加する(S209)。
続いて、ステップS207の詳細について説明する。図5は、実行候補リクエスト情報の生成処理の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。
ステップS301において、ソースコード解析部11は、対象メソッド定義をメモリ装置103に読み込む。続いて、ソースコード解析部11は、対象メソッド定義を読み込む。
続いて、ソースコード解析部11は、メソッドシグネチャの情報(methodSignature)を対象メソッド定義から取得する(S302)。メソッドシグネチャの情報とは、名前空間、クラス名、メソッド名、メソッド引数の型名を全て結合した文字列である。例えば、「PackageA.BalanceController.check(java.lang.String)」等がメソッドシグネチャの情報の一例として挙げられる。
続いて、ソースコード解析部11は、method属性(POST、GET)の値を対象メソッド定義から取得する(S303)。具体的には、ソースコード解析部11は、メソッドの@RequestMappingアノテーションのパラメータであるmethod属性における値(POST、GET)を任意に1つ取得する。
続いて、ソースコード解析部11は、path属性の値を対象メソッド定義から取得する(S304)。具体的には、ソースコード解析部11は、メソッドの@RequestMappingアノテーションのパラメータvalueにおける値を任意に1つ取得する。
続いて、ソースコード解析部11は、header属性の値を対象メソッド定義から取得する(S305)。具体的には、ソースコード解析部11は、メソッドの@RequestMappingアノテーションのパラメータheaders属性における値を任意に1つ取得する。
続いて、ソースコード解析部11は、パラメータリストを対象メソッド定義から取得する(S306)。ステップS306の詳細については後述される。
続いて、ソースコード解析部11は、ステップS302~S306において取得した情報に基づいて、実行候補リクエスト情報(実行候補リクエスト情報::=methodSignature:String method:String path:String header:String パラメータリスト)を生成する(S307)。
続いて、ステップS306の詳細について説明する。図6は、パラメータリストの取得処理の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。
ステップS401において、ソースコード解析部11は、空のパラメータリストを生成する。続いて、ソースコード解析部11は、対象メソッド定義に係るメソッド(以下「対象メソッド」という。)の@RequestMappingアノテーションのパラメータpramsの中に存在する全てのパラメータ名を当該パラメータリストへ追加する(S402)。
続いて、ソースコード解析部11は、対象メソッドの引数に@RequestParamアノテーションが付いていれば(S403でYes)、当該アノテーションのnameの値をパラメータリストへ追加する(S404)。
続いて、ソースコード解析部11は、対象メソッドの引数に@ModelAttributeアノテーションが付いており、かつ、当該アノテーションのbindingパラメータがfalseであれば(S405でYes)、ソースコード解析部11は、対象メソッド引数の名前をパラメータリストへ追加し(S406)、そうでなければ(S405でNo)、ステップS407へ進む。
ステップS405でNoの場合、又はステップS406に続いて、ソースコード解析部11は、対象メソッドの引数のうち、ステップS404又はS406でパラメータリストへ追加された引数以外の引数の型(クラス)の中で、@AuthenticationPrincipalアノテーションがついていないクラスにおいて定義されている全てのフィールド(属性)のフィールド名(属性名)をパラメータリストへ追加する(S407)。
続いて、図3のステップS102の詳細について説明する。図7は、テスト箇所の特定処理の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。
ステップS501において、テスト箇所特定部12は、変更ソースコード名一覧、ソースコード一覧、実行用の共通情報、実行候補コントローラ情報リストをメモリ装置103に読み込む。ここで、ソースコード一覧は、対象アプリのソースコードの定義内容の一覧をいい、当該一覧において、ソースコード名(ソースファイル名)と定義内容とは関連付けられている。また、変更ソースコード名一覧とは、対象アプリのソースコード群のうち、変更されたソースコードの名前(ソースファイル名)の一覧をいい、ユーザによって入力される。実行用の共通情報は、ソースコード解析部11に入力されたものと同じである。実行候補コントローラ情報リストは、ソースコード解析部11によって生成されたものである。
続いて、テスト箇所特定部12は、ソースコード一覧に含まれる各ソースコードの定義内容を解析してメソッドコールグラフを生成する(S502)。メソッドコールグラフとは、メソッド間の呼び出し関係を表現した有向グラフである。
続いて、テスト箇所特定部12は、空の実行対象情報リストを生成する(S503)。
続いて、テスト箇所特定部12は、ソースコード一覧のうち、変更ソースコード名一覧にソースコード名が含まれている一部のソースコード群(すなわち、変更されたソースコード群)に含まれる各ソースコードにおいて定義されているメソッドの一覧(以下、「対象メソッド一覧」という。)を取得する(S504)。
続いて、テスト箇所特定部12は、実行候補コントローラ情報リストに含まれる実行候補リクエスト情報ごとに、ステップS505からS507についてループ処理L3を実行する。ループ処理L3において処理対象とされている実行候補リクエスト情報を「対象リクエスト情報」という。
続いて、テスト箇所特定部12は、対象リクエスト情報に係るメソッドが、対象メソッド一覧におけるいずれかのメソッドを直接的又は間接的に呼び出しているか否か(対象リクエスト情報に係るメソッドが、対象メソッド一覧におけるいずれかのメソッドの直接的又は間接的な呼び出し元であるか否か)をメソッドコールグラフを参照して判定する(S505)。すなわち、テスト箇所特定部12は、対象リクスと情報に係るメソッドから伸びる有向枝を辿ることで、対象メソッド一覧におけるいずれかのメソッドに到達するか否かを判定する。
対象リクエスト情報に係るメソッドが、対象メソッド一覧におけるいずれかのメソッドを直接的又は間接的に呼び出している場合(S505でYes)、テスト箇所特定部12は、ステップS506~S508が実行して対象リクエスト情報に係るメソッドに対応するHTTPリクエストを生成するための情報を抽出する。そうでない場合(S505でNo)、ステップS506~S508は実行されない。
ステップS506において、テスト箇所特定部12は、空の実行対象情報を生成する。続いて、テスト箇所特定部12は、実行用の共通情報、対象リクエスト情報の親である(対象リクエスト情報を含む)実行候補コントローラ情報、及び実行候補リクエスト情報を当該実行対象情報に設定する(S507)。続いて、テスト箇所特定部12は、当該実行対象情報を、実行対象情報リストへ追加する(S508)。
なお、テスト箇所特定部12で得られた出力(実行対象情報リスト)は、例えば次のような手順1、手順2、手順3、手順4によって、コード変更箇所をピンポイントでテストするためのHTTPリクエストを生成し、テストケース生成及び実行に活用することができる。
手順1:実行対象情報における、実行用の共通情報のpath、実行候補コントローラ情報のpath、実行候補コントローラ情報のpathを結合して実行対象URLを生成する。
手順2:実行対象情報の実行候補リクエスト情報におけるmethod(GETかPOSTという情報)、header、パラメータ群を取り出す。
手順3:実行対象URL、method、header、パラメータ群と各パラメータ値(各パラメータの値は自動(例えば、「T. Y. Chen, H. Leung, and I. K. Mak. 2004. Adaptive random testing. In Proceedings of the 9th Asian Computing Science conference on Advances in Computer Science: dedicated to Jean-Louis Lassez on the Occasion of His 5th Cycle Birthday (ASIAN'04), Michael J. Maher (Ed.). Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 320-329. DOI=http://dx.doi.org/10.1007/978-3-540-30502-6_23」(以下、「参考文献1」という。)を活用)又は手動で設定)を用いてHTTPリクエストを生成する。
手順4:手順3で得たHTTPリクエストを用いてテスト対象アプリケーションへアクセスすることでテストを実行する。
上述したように、本実施の形態によれば、アプリケーションのテストを効率化することができる。
具体的には、本実施の形態では、アプリケーション全体をクローリングしながらテストを作るわけではないため解析には時間がかからない。また、ソースコードの変更箇所のみをテストするための情報が得られるため、開発者はその情報に基づき必要最低限のテストを手動、又は自動でテストデータを生成する技術(参考文献1)などを活用して作ることができる。これにより、コード変更箇所をピンポイントにテストすることで、迅速にソフトウェアのリリースが可能となる。
また、本実施の形態によれば、ソースコードの静的解析のみにより、コード変更箇所をテストするための情報が得られるため、テスト対象ソフトウェアの実行環境が無くてもテストするための情報が得られる。その結果、実行環境準備の手間を省くことができる。
なお、本実施の形態において、ソースコード解析部11は、取得部の一例である。テスト箇所特定部12は、抽出部の一例である。
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
10 テスト情報抽出装置
11 ソースコード解析部
12 テスト箇所特定部
100 ドライブ装置
101 記録媒体
102 補助記憶装置
103 メモリ装置
104 CPU
105 インタフェース装置
106 表示装置
107 入力装置
B バス

Claims (7)

  1. ネットワークを介して受信される複数種類のリクエストに応じたメソッドを実行するアプリケーションの第1のソースコード群から前記リクエストを生成するための第1の情報を取得する取得部と、
    変更されたソースコードの名前の一覧を入力し、前記リクエストに応じて実行されるメソッドの中から、前記第1のソースコード群のうち、前記一覧に係る第2のソースコード群に含まれるメソッドの呼び出し元であるメソッドを特定し、特定したメソッドに対応する前記リクエストを生成するための第2の情報を前記第1の情報から抽出する抽出部と、
    を有することを特徴とするテスト情報抽出装置。
  2. 前記アプリケーションは、MVC(Model-View-Controller)モデルに基づくアプリケーションであり、
    前記取得部は、前記アプリケーションのコントローラのソースコード群から前記第1の情報を抽出する、
    ことを特徴とする請求項1記載のテスト情報抽出装置。
  3. 前記抽出部は、前記第1のソースコード群に基づいてメソッドコールグラフを生成し、前記メソッドコールグラフに基づいて、前記リクエストに応じて実行されるメソッドの中から、前記第2のソースコード群に含まれるメソッドの呼び出し元であるメソッドを特定する、
    ことを特徴とする請求項1又は2記載のテスト情報抽出装置。
  4. ネットワークを介して受信される複数種類のリクエストに応じたメソッドを実行するアプリケーションの第1のソースコード群から前記リクエストを生成するための第1の情報を取得する取得手順と、
    変更されたソースコードの名前の一覧を入力し、前記リクエストに応じて実行されるメソッドの中から、前記第1のソースコード群のうち、前記一覧に係る第2のソースコード群に含まれるメソッドの呼び出し元であるメソッドを特定し、特定したメソッドに対応する前記リクエストを生成するための第2の情報を前記第1の情報から抽出する抽出手順と、
    をコンピュータが実行することを特徴とするテスト情報抽出方法。
  5. 前記アプリケーションは、MVC(Model-View-Controller)モデルに基づくアプリケーションであり、
    前記取得手順は、前記アプリケーションのコントローラのソースコード群から前記第1の情報を抽出する、
    ことを特徴とする請求項4記載のテスト情報抽出方法。
  6. 前記抽出手順は、前記第1のソースコード群に基づいてメソッドコールグラフを生成し、前記メソッドコールグラフに基づいて、前記リクエストに応じて実行されるメソッドの中から、前記第2のソースコード群に含まれるメソッドの呼び出し元であるメソッドを特定する、
    ことを特徴とする請求項4又は5記載のテスト情報抽出方法。
  7. 請求項1乃至3いずれか一項記載のテスト情報抽出装置としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
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