KR100625597B1 - 객체 지향 칠 프로그램의 시험을 위한 테스트 케이스 자동생성 방법 - Google Patents

객체 지향 칠 프로그램의 시험을 위한 테스트 케이스 자동생성 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 SDL(Specification and Discription Language) 및 MSC(Message Sequence Chart) 명세에 기반을 둔 객체 지향 CHILL 프로그램의 시험을 위한 테스트 케이스 자동 생성 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따르면, MSC 및 SDL 명세를 기반으로 객체 지향 CHILL 프로그램을 테스팅하기 위한 테스트 케이스 생성 방법에 있어서, HMSC(Hybrid Message Sequence Chart) 명세에 테스트 기준을 적용하여 BMSC(Basic Message Sequence Chart) 명세를 생성하는 제 1 단계; 상기 BMSC 명세로부터 추출된 이벤트 시퀀스, 상기 SDL 명세로부터 추출된 멤버 함수 호출 및 동기적 시퀀스를 조합하여 테스트 드라이버를 구축하는 제 2 단계; 및 상기 구축된 테스트 드라이버로부터 테스트 기준을 적용하여 원하는 테스트 케이스를 추출하는 제 3 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 객체 지향 CHILL 프로그램을 테스팅하기 위한 테스트 케이스 생성 방법이 제공된다.

Description

객체 지향 칠 프로그램의 시험을 위한 테스트 케이스 자동 생성 방법 {Automatic testcase generation method for testing of object - oriented CHILL programs}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 SDL 및 MSC 명세로부터 객체 지향 CHILL 프로그램의 시험을 위한 테스트 케이스 자동 생성 방법을 개념적으로 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 주어진 HMSC, BMSC 및 SDL로부터 테스트 케이스를 생성하는 방법을 나타낸 흐름도이고,
도 3은 MSC 명세로부터 추출된 부분 순서 관계 제약 조건을 바탕으로 테스트 드라이버를 생성하는 알고리즘이 제시된 도면이고,
도 4는 구축된 테스트 드라이버로부터 원하는 테스트 케이스를 선택하기 위하여 적용되는 테스트 기준을 나타낸 도면이다.
본 발명은 테스트 케이스 자동 생성 방법에 관한 것이며, 특히, SDL 및 MSC 명세에 기반을 두고, 객체 지향 특성 및 병렬성을 동시에 고려한 객체 지향 칠(CHILL) 프로그램의 시험을 위한 테스트 케이스 자동 생성 방법에 관한 것이다.
병렬 프로그램은 동시에 수행되는 다수의 프로세스들과 그들 간의 상호 작용으로 이루어진다. 따라서 프로세스들간의 상호 작용이 프로그램의 수행 결과에 영향을 끼치게 되며, 프로그램에 대한 효과적인 테스팅을 위해서는 프로세스들간의 상호 작용 순서, 즉, 이벤트 순서를 테스팅할 수 있는 방법이 필요하다.
요구 명세로부터 병렬 프로그램을 위한 테스트 케이스를 자동으로 도출해 내는 종래의 방법에 대한 연구들은 크게 유한 상태 기계를 이용하는 방법, 도달성 그래프를 이용한 방법 및 순서 제약 조건을 이용하는 방법으로 나눌 수 있다.
유한 상태 기계를 이용하는 방법은 프로토콜 테스팅 분야에서 많이 연구가 진행되었으며, 지금까지 제시된 테스팅 기법들은 주로 유한 상태 기계와 프로그램간의 동치 관계(Equivalence Relation)를 검사하는 것을 목표로 하고 있다. 또한, 테스팅을 통해서 검출하고자 하는 오류의 종류도 출력 오류 및 전이 오류(Transition Errors)로 한정된다.
도달성 그래프를 이용한 방법에서는 도달성 그래프를 순차 수행 프로그램 테스팅에서 사용되던 제어/자료 흐름 그래프의 확장 모형으로 생각하고 테스팅을 수행한다. 따라서, 기존의 테스팅 개념을 쉽게 지원한다는 장점이 있지만, 병렬 프로그램의 도달성 그래프는 잘 알려진 바와 같이 상태 수 급증(State Explosion) 문제를 안고 있기 때문에 대규모 소프트웨어의 테스팅에 적용하기가 어렵다.
순서 제약 조건 기반 테스팅 기법에서는 이벤트들 간의 선후 관계를 제약 조건으로 표현하고, 이를 바탕으로 테스팅을 위한 이벤트 시퀀스를 생성한다. 기존의 기술들은 이벤트들 간의 선후 관계를 표현하기 위한 별도의 명세를 이용하는 경우가 많은데, 좀더 효율적인 테스팅을 위해서는 기존의 명세로부터 선후 관계를 자동으로 도출해 낼 수 있는 방법이 필요하다.
이상과 같이 여러 방법들이 제안되었지만 이들 모두 객체지향 프로그램의 특성에 대한 고려가 없는 실정이다.
또한, 객체 지향 기술에 대한 관심이 높아지고, 객체 지향 분석 및 설계 방법론에 대한 기술이 성숙되면서 객체 지향 소프트웨어 개발 방법론을 이용한 프로그램의 개발과 함께 객체 지향 프로그램에 대한 테스팅에 대해서도 많은 관심과 연구들이 진행되고 있는 실정이다. 객체 지향 프로그램의 테스팅에서는 클래스에서 제공하는 멤버 함수들의 상호 작용과 이러한 상호 작용으로 인해 유발되는 객체의 상태를 테스팅하는데 중점을 두고 있다. 따라서, 테스트 케이스는 클래스에서 제공하는 멤버 함수들의 조합 형태인 멤버 함수들의 특정 호출 순서로 정의된다. 객체 지향 프로그램에 대한 테스팅 기준 및 방법들도 다양하게 제안되었지만 이들 역시 병렬성에 대한 고려가 없는 실정이다.
또한, 최근에는 객체 지향 개념의 재사용성이나 유지 보수의 편리성과 같은 좋은 특성들을 반영한 객체 지향 병렬 프로그래밍 언어가 개발되고 있으며, 이러한 언어를 사용하여 교환기 소프트웨어를 개발하고 있는 상황이다. 이런 현실에서 객체 지향 병렬 프로그래밍 언어로 작성된 프로그램에 대한 테스팅은 교환기 소프트 웨어의 검증 분야에서 새로운 문제로 부각되고 있다. 왜냐하면, 기존의 프로그램 테스팅은 객체 지향 특성 또는 병렬성 하나만을 고려하여 테스팅 작업을 수행했기 때문에 객체 지향 특성과 병렬성을 동시에 고려한 소프트웨어를 테스팅하기에는 기존의 방법들을 그대로 적용하기 어렵다. 이런 문제점을 해결하기 위해서는 객체 지향 특성과 병렬성을 동시에 고려하여야 한다. 그러나 객체 지향 병렬 프로그램에 대한 테스팅 기법들은 현재까지 전무한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, SDL 및 MSC 명세에 기반을 둔 객체 지향 CHILL 프로그램의 시험을 위한 테스트 케이스 자동 생성 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, MSC(Message Sequence Chart) 및 SDL(Specification and Discription Language) 명세를 기반으로 객체 지향 CHILL 프로그램을 테스팅하기 위한 테스트 케이스 생성 방법에 있어서, HMSC(Hybrid Message Sequence Chart) 명세에 테스트 기준을 적용하여 BMSC(Basic Message Sequence Chart) 명세를 생성하는 제 1 단계; 상기 BMSC 명세로부터 추출된 이벤트 시퀀스, 상기 SDL 명세로부터 추출된 멤버 함수 호출 및 동기적 시퀀스를 조합하여 테스트 드라이버를 구축하는 제 2 단계; 및 상기 구축된 테스트 드라이버로부터 테스트 기준을 적용하여 원하는 테스트 케이스를 추출하는 제 3 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 객체 지향 CHILL 프로그램을 테스팅하기 위한 테스트 케이스 생성 방법이 제공된다.
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아래에서, 본 발명에 따른 양호한 일 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.
본 발명에서는 MSC(HMSC, BMSC) 및 SDL을 이용해서 객체간의 상호 작용 테스팅을 위한 테스트 케이스를 생성하는 방법을 제시한다. HMSC는 BMSC 간의 연결 관계를 표현하며 순차, 반복, 조건, 분기 등을 가지고 있다. 이는 순차 수행 프로그램에 대한 흐름 그래프(Flow Graph)와 비슷한 특성을 가진다. 따라서, HMSC로부터 펼쳐진 BMSC를 얻기 위해서 본 발명에서는 일반적으로 흐름 그래프에 적용하는 테스트 기준을 사용한다. 흐름 그래프에 대한 대표적인 테스트 기준으로는 노드 커버리지(Node Coverage) 및 에지 커버리지(Edge Coverage)가 있다.
MSC와 SDL이 내포하고 있는 정보는 상호 보완적이므로 각 명세로부터 어떤 정보를 추출할 것인지를 결정해야 한다. 통신 소프트웨어는 병렬성을 요구하는 경우가 많기 때문에 다수의 쓰레드(Thread)가 한 프로그램에 포함되는 경우가 많다. 따라서, 객체 지향 통신 소프트웨어에는 독립적인 쓰레드를 가지는 능동 객체와 능동 객체에게 서비스를 제공하는 수동 객체로 나뉜다. 능동 객체 간에는 비동기적 메시지 전송 방식을 많이 사용하고, 객체 내의 통신이나 수동 객체와의 통신에는 동기적 기법을 많이 사용한다. 객체 간의 통신은 하나의 비동기적 통신과 이에 따른 다수의 멤버 함수 호출 및 동기적 통신으로 구성된다. 즉, MSC에 나타난 두 비동기적 통신 문장 사이에 다수의 멤버 함수 호출이나 동기적 통신이 발생한다. 여기서 비동기적 통신은 시스템에 대한 외부 입력 이벤트나 시스템으로부터 외부로 나가는 이벤트, 혹은 능동 객체 간의 메시지 전송으로서 시스템의 일련의 액션을 유발하는 역할을 한다. 외부로부터 하나의 이벤트가 들어오면 능동 객체는 이 이벤트에 대한 응답을 만들기 위한 액션을 취하는데, 각 액션은 다수의 멤버 함수로 구성된다. 따라서, 객체 지향 시스템에서 객체 간의 상호 작용을 테스팅하려면 외부의 입력이나 이벤트로부터 시스템의 응답이 산출되기까지 수행되는 일련의 멤버 함수의 시퀀스를 구해야 한다. 따라서, 본 발명에서는 MSC에서 능동 객체 간의 비동기적 통신에 관한 정보를 추출하고, SDL에서는 객체 내의 멤버 함수 호출 정보나 수동 객체에 대한 동기적 통신 정보를 추출해서 테스트 케이스를 생성한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 SDL 및 MSC 명세로부터 객체 지향 CHILL 프로그램의 시험을 위한 테스트 케이스 자동 생성 방법을 개념적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주어진 HMSC, BMSC 및 SDL로부터 테스트 케이스를 생성하는 방법을 나타낸 흐름도이며, 도 3은 MSC 명세로부터 추출된 부분 순서 관계 제약 조건을 바탕으로 테스트 드라이버를 생성하는 알고리즘이 제시된 도면이고, 도 4는 구축된 테스트 드라이버로부터 원하는 테스트 케이스를 선택하기 위하여 적용되는 테스트 기준을 나타낸 도면이다.
먼저, 첫 번째 단계는 HMSC에 대한 테스트 기준을 이용하여 펼쳐진 BMSC 생성 과정이다. HMSC에 대한 테스트 기준으로 노드 커버리지가 선택되었다면, 시작 노드에서 시작하여 각 노드가 적어도 한 번은 수행될 수 있도록 HMSC의 경로를 선택하고, HMSC에 대한 테스트 기준으로 에지 커버리지가 선택되었다면, 시작 노드에서 시작하여 각 에지가 적어도 한 번은 커버될 수 있도록 HMSC의 경로를 선택한 후, 시작 노드에서 시작하여 종료 노드까지 경로 상에 존재하는 BMSC들을 순차적으로 조합함으로써 얻어진다. HMSC의 정의에 의하면 BMSC들은 전역 조건에 의해서 조합된다. 이때 두 BMSC에 동시에 나타난 개체는 그대로 순차 연결된다.
두 번째 단계에서는, 펼쳐진 BMSC가 생성되면, 이 BMSC로부터 이벤트 간의 부분 순서 관계를 추출하고, 이 정보를 바탕으로 객체간의 상호 작용을 테스팅할 수 있는 이벤트 시퀀스들을 추출한다. 부분 순서 관계 추출 기법은 본 출원인이 대한민국에 특허 출원 심사 계류 중인 MSC 명세에 기반한 CHILL 프로그램의 모듈 단위 테스팅 방법에서 제시되었으며 본 발명에서는 그 기법을 그대로 적용한다.(출원 번호 : 9849976, 출원의 공동 발명자 : 이동길, 이병선, 권정국, 배현섭, 김인수, 정인상)
추출된 부분 순서 관계에 의거해서 이벤트들을 위상 정렬하면, 이벤트 시퀀스들을 얻을 수 있다. 여기서는 테스트 케이스를 하나하나 나열하지 않고, 테스트 드라이버를 구축해서 테스트 드라이버가 모든 테스트 케이스를 포함하도록 하였다. 도 3은 MSC 명세로부터 추출된 부분 순서 관계 제약 조건을 바탕으로 테스트 드라이버를 생성하는 알고리즘이 제시된 도면으로서, 이 알고리즘은 재귀 호출 알고리즘이며, 이벤트들 간의 병행성을 파악해서 테스트 드라이버를 구축한다.
세 번째 단계에서는 주어진 SDL에서 인접한 두 이벤트 사이의 멤버 함수 호출과 동기적 통신의 집합을 추출한다. 두 번째 단계의 수행으로 얻어진 이벤트 시퀀스는 능동 객체 간의 상호 작용만을 포함하기 때문에 실제 객체 간의 상호 작용을 테스팅하기에는 부족하다. 실제 객체 간의 상호 작용을 테스팅 하려면, 수동 객체 간의 상호 작용까지 고려해야 한다. 이 정보는 SDL로부터 추출된다. 한 객체에서 수행되는 두 개의 인접한 비동기적 이벤트 e1과 e2가 주어졌을 때, SDL로부터 추출되는 정보는 e1과 e2 사이에 수행될 수 있는 멤버 함수와 동기적 통신의 시퀀스이다. MSC의 경우와 비슷하게 SDL에 나타난 액션 간의 선후 관계 역시 부분 순서 관계로 표현되고, 각 수동 객체에서 추출된 부분 순서 관계를 조합해서 전체적인 순서 관계를 구성한다. 일반적으로 SDL은 한 객체 내에서의 병렬성을 제공하지 않기 때문에 두 개의 이벤트 사이에 발생하는 액션은 하나의 전 순서화(Total Ordering)된 시퀀스로 표현될 수 있다.
네 번째 단계에서는 MSC에서 생성된 이벤트 시퀀스 정보와 SDL에서 추출된 정보를 조합하여 이벤트 시퀀스를 멤버 함수 시퀀스로 확장한다. 객체 간의 상호작용에 관한 실질적인 테스트 케이스는 멤버 함수의 시퀀스가 되므로, MSC에서 추출된 정보 및 SDL에서 추출된 정보를 조합해서 최종적인 테스트 케이스를 구성한다. 이들 정보를 조합하는 방법은 SDL로부터 추출된 정보, 즉 두 개의 인접한 비동기적 이벤트 e1 및 e2 사이에 수행될 수 있는 멤버 함수와 동기적 시퀀스 정보를 MSC에서 추출한 이벤트 시퀀스의 이벤트 e1 및 e2 사이에 삽입하는 방법이다. 이 과정이 끝나면 MSC에서 추출한 능동 객체 간의 상호 작용 정보와 SDL에서 추출한 능동 객체와 수동 객체간, 수동 객체들 사이의 상호 작용 정보 및 객체 내의 함수 호출 정보를 모두 포함하는 테스트 드라이버가 구축되게 된다.
다섯 번째 단계에서는 도 4에서 보여주는 테스트 기준을 적용하여 원하는 테스트 케이스를 추출한다. 여기서 모든 테스트 케이스는 테스트 드라이버에 포함되어 있으므로, 실제로 원하는 테스트 케이스를 추출한다는 의미는 테스트 드라이버에서 원하는 경로를 선택한다는 의미이다.
상기와 같은 본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체로 기록되고, 컴퓨터에 의해 처리될 수 있다.
앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 MSC 명세로부터 객체 간의 상호 작 용을 테스트하기 위한 정보를 추출하고, SDL 명세로부터 객체 내의 상호 작용을 테스트하기 위한 정보를 추출하여 이를 조합하여 완전한 멤버 함수들의 시퀀스를 생성함으로써, 객체지향 CHILL 프로그램에 대한 테스트 케이스를 생성하는 방법을 제공하였다.
이렇게 생성된 테스트 케이스를 사용함으로써 객체지향 CHILL 프로그램에 대한 명세 기반 테스팅이 가능하게 된다는 효과가 있다.
이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 일 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (4)

  1. HMSC(Hybrid Message Sequence Chart) 및 SDL(Specification and Discription Language) 명세를 기반으로 객체 지향 CHILL 프로그램을 테스팅하기 위한 테스트 케이스 생성 방법에 있어서,
    상기 HMSC(Hybrid Message Sequence Chart) 명세에 노드커버리지 또는 에지커버리지 기준을 적용하여 BMSC(Basic Message Sequence Chart) 명세를 생성하는 제 1 단계;
    상기 BMSC로부터 이벤트들 간의 부분 순서 관계를 추출하고, 상기 부분 순서 관계에 따라 상기 이벤트들을 위상 정렬하여 이벤트 시퀀스를 추출하는 제 2 단계;
    상기 SDL로부터 인접한 두 이벤트 사이의 멤버 함수 호출과 동기적 통신 시퀀스의 집합을 추출하는 제 3 단계;
    상기 제 2 단계에서 추출된 이벤트 시퀀스와 상기 제 3 단계에서 추출된 멤버 함수 호출과 동기적 통신 시퀀스의 집합을 조합하여 테스트 드라이버를 구축하는 제 4 단계;
    상기 테스트 드라이버에서 테스트 기준을 적용하여 테스트 케이스를 추출하는 제 5 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 객체 지향 CHILL 프로그램을 테스팅하기 위한 테스트 케이스 생성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 4 단계는,
    상기 이벤트 시퀀스의 임의의 인접한 두 이벤트 사이에, 상기 두 이벤트 사이에 수행될 수 있는 멤버 함수와 동기적 시퀀스를 삽입하는 것을 특징으로 하는 객체 지향 CHILL 프로그램을 테스팅하기 위한 테스트 케이스 생성 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
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