Özet. Test Güdümlü Yazılım Geliştirme modeli önce test koşullarının yazılmasını, sonrasında da yazılan testleri geçecek ve kendinden beklenen işlevi yerine getirecek kodun yazılarak bir yazılımın geliştirilmesini öngören yazılım geliştirme modelidir. Başarılı test sürecinin gerçekleştirilmesi ile en az hataya sahip yüksek doğrulukta yazılımlar üretilebilmektedir. Günümüzde test güdümlü yazılım geliştirme sürecinde kullanılmak üzere hazırlanmış birçok test çerçevesi bulunmaktadır. Bu çalışmada test güdümlü yazılım geliştirme süreci ve var olan test çerçeveleri hakkında bilgi verilerek, bu çerçevelerin kısa bir karşılaştırılması yapılmıştır.
Yazılım projelerinin en önemli bölümlerinden biri test yazım sürecidir. Başarılı bir
test süreci sonunda en az hataya sahip yüksek doğrulukta yazılımlar üretilir.
Türkiye’de yazılım kalitesi hakkında 2013 yılında yapılan araştırma sonuçlarına göre test
işiyle görevli olan test uzmanlarının oranı geçen sene %54 iken bu yıl oran %74
olmuştur. Test otomasyonu ile ilgili “performans testleri ve simülasyonu” %43’lük
oran ile birinci sıradayken, “test yönetimi, test işletimi ve birim testi otomasyonu”
%30-35 oranla ikinci sırada olmuştur [
Ülkemizde artık test güdümlü yazılım geliştirme sürecine ve test araçlarına olan ihtiyaçların arttığı gözlenmiştir. Bu nedenle bu çalışmada genel olarak test güdümlü yazılım süreçleri, birim testi ve yaygın olarak kullanılan dillerdeki en yaygın birim testi çerçeveleri hakkında bilgi verilerek kıyaslanması yapılmıştır.
TEST GÜDÜMLÜ YAZILIM GELĐŞ TĐ RME SÜRECĐ
Test Güdümlü Programlama yöntemi, Test Öncelikli Geliştirme (TÖG) ve Gözden
Geçirme (Refactoring) yöntemlerinin bir araya getirilmesi ile oluşturulur [
Test güdümlü programlamanın algoritma adımları şunlardır [
Değişik türlerde testler oluşturmak mümkündür. Bunlar [
Birim Testi, yazılım projesindeki her bir birimin (sınıf ya da metot) hatasız bir
şekilde çalıştığını kanıtlamak için oluşturulan testtir. Birim testi yazılım geliştirme
sürecini kolaylaştırılır, hızlandırır ve her bir sınıfın, metodun doğru çalıştığını
garantilememizi sağlar. Bir testin birim testi olup olmadığını [
Dosya sistemiyle etkileşimi varsa,
Testin başarılı olması için gerekli ayarların değişmesi gerekiyorsa, birim testi değildir diyebiliriz.
Geliştiriciler zamanlarının sadece %10’dan %50 ye kadar olan bölümünde üretken bir şekilde kod yazar. Geri kalan kısım düşünme, tasarlama, tartışma gibi aktivitelerle geçer. Eğer TDD yaklaşımı kullanılmıyorsa manuel olarak hata ayıklama, yakalama ve düzeltme aşamasında çokça vakit kaybedilecektir. Birim Testlerini yazmamızı ve kontrol etmemizi kolaylaştıracak birçok çerçeve geliştirilmiştir. Neredeyse her dil için bir test çerçevesi bulunmaktadır. 2.2
şĐ levsel Test(Functional Test) Đş levsel testler uygulamanın bileşenleri arasındaki etkileşimi, bileşenlerin uyumunu test etmek amacı ile yapılır. Bu testler, durum senaryolarından elde edilir ve her durum senaryosu bir işlevsel teste dönüşür. Đş levsel testler çok önemlidir. Bu testlerde bir işlevde yaşanan sıkıntı birbirine bağlı tüm işlevleri etkilemektedir. Düzeltilen hata da o işleve bağlı tüm işlevlerde düzeldiği anlamına gelir. Ancak birim testinde durum böyle değildir. Hatanın ilgili işlevi başka işlevlerle bağlantılı olmadığı için alınan hata da diğer işlevleri etkilememektedir.
Birim testi ile işlevsel test arasında farklılıklar vardır. Birim testinde kod yazmadan önce test kodu yazılırken, işlevsel test yazılımın müşteriye tesliminden önce yapılır. Oluşturulan birim testleri bir kod bloğunun niçin var olduğunu anlatırken, işlevsel testler uygulamamızı oluştururken hangi özelliklerin gerçekleştiğini dokümantasyonunu sağlar. 3
Bu bölümde masaüstü programlamada en yaygın olan (C++, Java, C#) dillerde, web programlamada (JSF,ASP.net, PHP) ve mobil programlamada (IOS ve Android) kullanılan birim testi çerçeveleri incelenmektedir. 3.1
Masaüstü Programlama Kullanılan Çerçeveler
Dillerinde (C++, Java, C#, Scala, Python) C++ dilinde kullanılan birçok çerçeve mevcuttur. Bunların bir kaçından kısaca bahsetmek gerekirse:
Boost Test: Birim Test kütüphanesi Boost C++ kaynak kütüphanesinin bir parçasıdır. Ticari olmayan kullanımı teşvik eden Boost Lisansı ile lisanslanmıştır. Mimari, üyelik fonksiyonlarını test fonksiyonu gibi kullanan test sınıflarına sahip xUnit mimarisinden farklıdır. Çerçeve, testlerin çalışması için gerekli kodu üreten makrolar kullanır. Esas testleri gerçekleştirmek için ise “Assertion” lar kullanılır. Bu çerçeve test araçlarının kullanımını ve bunları hiyerarşik bir yapıda organize etmeyi kolaylaştıran araçlar sunar. Kullanıcıları hata denetimi, raporlama, parametre işleme gibi karmaşık işlemlerden kurtarır. Çerçevenin başlatılması için bir main() fonksiyonu sağlar, komut satırı parametrelerini ayarlar, kullanıcının hazırlamış olduğu init_unit_test_suite(argc, argv) fonksiyonunu çağırır ve kullanıcının testlerini çalıştırır. Test sonucunda başarılı ve başarısız olan test durumları sürekli izlenir ve o ana kadar yapılan testlerin, toplam yapılması gereken test miktarına göre ilerleme durumu çeşitli formatlarda raporlanır. Birim Test Çerçevesi hem basit hem de karmaşık testler için uygundur. Buna rağmen, üretim ortamındaki kodu test etmek amacıyla kullanılmaz. Birim Test Çerçevesi işbirliği içinde olan çeşitli bileşenlerden oluşur. Tüm bileşenler boost::unit_test ismi altında yer almaktadır.
Cppunit Test: Đ lk olarak uygulamanın görev testleri yazılıp sonra bu testlerde başarılı/başarısız olma durumu kontrol edilir. Doğru şekilde uygulanması halinde tüm birim testlerden geçmelidir. Başarısızlığın önceden fark edilmesinde, hataların önceden ayıklanmasında bize yardımcı olan bir test çerçevesidir.
Bu iki birim testi çerçevesi birçok ortak özelliğe sahip olsa da birbirine göre üstün
oldukları alanlar da bulunmaktadır. Bunu bir tablo üzerinde göstermek gerekirse [
Tablo 1. Boost Test / CppUnit Test Çerçevelerinin Kıyaslaması Özellik
Sürdürülebilirlik Xml çıktısı Son test Fikstürler Otomatik test Devre dışı iken test Dahili zengin assert fonksiyonları Özelleştirilmiş assert Ölümcül olmayan assert Hata yakalama Arayüz çalıştırma durumu
Boost Test Var Var Var Var Var
NCBI var Var Var ? ? uzantı desteği
Cppunit Test
Var Yok Var Yok Var Var Yok Var Var Yok Yok Var
Java platformlarında en çok bilinen temel iki test çerçevesi JUnit ve TestNG dir. Đ kisi de karmaşık test senaryolarında tam olarak istenilen kod parçacıklarında test oluşturmaya izin verebilecek kadar güçlü çerçevelerdir.
JUNIT: Junit tekrarlanabilir testleri yazmak ve çalıştırmak için kullanılan açık kaynak kodlu bir çerçevedir. Birim test çerçeveleri için XUnit mimarisinin bir örneğidir. JUnit özellikleri, programdan beklenen sonuçları test etmek için beklentileri, yaygın test verilerini paylaşmak için test fikstürlerini içerir.
TestNG: TestNG işlevselliği sayesinde kullanımı kolaydır ve güçlü bir test
aracıdır. TestNG birçok özelliği desteklemektedir. Örneğin; esnek test
konfigürasyonu, veritabanı testi için destek, aynı sınıfın birden çok örneği için destek, güçlü
çalıştırma modeli, gömülü betik dili (beanshell) için daha fazla esneklik, çalışma
zamanı ve günlüğü için varsayılan JDK fonksiyonları gibi birçok güçlü yönleri olan bir
çerçevedir. [
Tablo 2. JUnit / TestNG çerçevelerinin Kıyaslanması Özellik Kullanıcı tanımlı yaşam döngüsü Test organize edebilme (grup vb.) Dağıtılmış test uygulaması Paralel test uygulaması Veri güdümlü testler Bağımlı testler IDE bağlantısı Ant bağlantısı Maven bağlantısı Alana göre uzantılar (veritabanı, HTTP vb.) Bilgi paylaşım platformu JUnit Var Yok Yok Yok Yok Yok Var Var Var Var Var
TestNG Var Var Var Var Var Var Var Var Var Yok Var
Kullanıcı tanımlı yaşam döngüsü, test yapanlara hangi metotların hangi sırada olacağını belirten bir özelliktir. Junit ve TestNG nin ikisinde de bu özellik mevcuttur. JUnit ile gruplama işlemi sadece basit bir sınıfta gruplama işlemidir. Büyük projelerde testleri dağıtık ya da paralel modda çalıştırmak kesin olarak uygulamanın hızını artırır. Veri güdümlü testler sayesinde büyük miktarlardaki veriler basit bir test senaryosu oluşturularak bütün verilere uygulanabilir.
C# programlama dilinde kullanılan test çerçeve araçları tüm Microsoft programlama dillerinde ortak olarak kullanılmaktadır. En yaygın kullanılan test araçları NUnit te XUnit.net’tir. NUnit te XUnit .net e çok benzer şekilde test kısımları direk olarak projede kodun içine oluşturulur. Fakat mekanizması köklerde, durumlarda ve özelliklerde oldukça farklıdır. .Net için geliştirilmiş bir birim test çerçevesidir. XUnit ise XML programların karmaşık senaryolarını test eder. Yapı olarak JUnit e çok benzerdir.
Scala ölçeklenebilir programlama anlamına gelmektedir. Scala programlama dili ruby, java, c++ dillerinin birleşimi şeklinde bir dildir.
ScalaTest, Scala ve Java kodları test edilebilen bir test aracıdır. Junit, TestNG, ScalaCheck, Jmack gibi test araçları ile bağlantılıdır. Bundan dolayı daha hızlı ve başarılı bir yapıdır. ScalaTest projede bütün kısımlara uygulanabilir, en küçük proje parçacığından geniş çaplı projelere kadar destek sunar.
Python, test temelli geliştirme için kullanışlı bir dildir. Kendi içindeki bileşenler sayesinde başka eklentilere gerek duymadan testler yapılabilir. Standart kütüphanesinde test temelli geliştirmeye gerekli her şey mevcuttur.
Unittest, JUnit’in Python dili versiyonu olan bir test çerçevesidir. Python 2.1 versiyonu ve daha üst versiyonlarında temel olarak yüklü şekilde gelir. Diğer dillerdeki birim testler ile benzer bir yapıdadır. Unittest Xunit stilinde bir çerçeve olduğundan Pyunit diye adlandırılmıştır. Xunit’in diğer stilleriyle neredeyse aynı şekilde çalışır. 3.2
Web Programlama Dillerinde (JSF,ASP.NET,PHP) Kullanılan Çerçeveler Web çatısı altında incelediğimizde ise JSF dilinde en yaygın olarak bilinen test çerçevesi CACTUS iken ASP.Net te NUNIT, PHP ise PHPUNIT’tir.
Cactus, Jakarta projesinin [
PPHUnit ile test oluşturmanın normal test oluşturmaktan farkı yoktur. Sadece testin yapılma şekli farklıdır. Yani programın beklendiği gibi çalışıp çalışmadığının kontrol edilme biçimi, bir dizi testin uygulanma şekli, yazılımın birimlerinin/bileşenlerinin (units) doğrulunu otomatik olarak test eden çalıştırılabilir kod parçalıkları farklılık oluşturmaktadır. Bu çalıştırılabilir kod parçacıklarına da birim test adı verilir.
Ruby on Rails, Ruby programlama dili üzerinde çalışan, açık kaynak kodlu bir web tabanlı uygulama geliştirme çatısıdır. Rails, testleri yazmayı çok basit hale getirmiştir. Rails’in internet tarayıcısına bağlı kalmadan gelen istekleri test edebilme şansı vardır.
Rails’in kendisine ait birim testi çerçevesi mevcuttur. Rspec [
3.3. Mobil Programlama Dillerinde (iOS, Android) Kullanılan Çerçeveler
Mobil platformda durumu ele aldığımızda ise iOS ve Android programlama
dillerinde en çok kullanılan test çerçeveleri iOS için Ocunit/Ghunit [
*OCUnit’te hazır olarak yeni test sınıfı mevcuttur ve direk oluşturulabilir [
*OCUnitin testleri derlenmeden önce uygulamaya eklenir ki bu olayda bir problem
olmaması için ekstra dikkat gerekir. GHUnitte ise mantıksal ve uygulama testleri
arasında çok farklılıklar yoktur. Ayrıca GHUnitte setUpClass ve tearDownClass
metotları mevcuttur [
*OCUnit ve GHUnit te test metodunu debug yapma işlemi aynı şekildedir. *Test sonuçlarını veya test kayıtlarını yorumlamak, değerlendirmek OCUnit’te problemlidir. Log kayıtları sadece konsolda görünmektedir. GHUnitte test sonuçları UITableView de görünmektedir ki bu tabloya filtre uygulanabilir, yönetilebilir.
Robotium, Android uygulamalarını test etmeye yarayan açık kaynak kodlu bir test
çerçevesidir [
Monkeyrunner, Android uygulamalarını test etmeyi sağlayan diğer bir test
çerçevesidir [
Tablo 3. Robotium / Monkeyrunner çerçevelerinin Kıyaslanması Kriterler
Kaydetme ve Çalıştırma
Nesne Tanımlama
Tekrar
Noktası
Test Verisi Kullanımı Raporlama Komutlar Etkinliği Genişletilebilme Lisans/Destek
Kontrol
Robotium Kayıt desteklenmiyor Tekrar çalıştırma başarılı
Nesne tanıma tam olarak desteklenir
Doğrulama / kontrol noktası çok başarılı
Başarılı Başarılı Genelde başarılı Çok etkin Çok genişletilebilir değil Açık kaynak kodlu, geleceği var Monkeyrunner
Kayıt ve yeniden çalıştırma başarılı
Tanıma ve kontrol noktaları iyi derecede desteklenir
Yüksek derecede doğrulama ve kontrol noktası desteği
Başarılı Başarılı Çok başarılı değil Etkin Çok genişletilebilir değil Açık kaynak kodlu, geleceği var 4
Yapılan araştırmalar gösteriyor ki hataların fark edilmesi ve çözümlenmesi şirketlere, kurumlara para, zaman ve itibar kaybettirmektedir. Bu nedenle de artık günümüzde test güdümlü yazılım geliştirme sürecine verilen önem artmıştır. Bu amaçla projelerin iyi kurgulanması ve doğru test araçlarının kullanılması projelerin başarıya ulaşmasında en önemli etkendir.
Sonuç olarak, test süreçleri yazılım geliştirme yaşam döngüsü içerisinde önemli bir yere sahiptir ve geliştirilecek yazılımın zamanında tamamlanmasını ve maliyetini ve doğrudan etkiler. Bu süreç için doğru test araçlarının kullanılması sürecin başarısını önemli ölçüde etkiler. Doğru testler, doğru planlama, doğru kişiler ve iyi test araçları ile başarı yakalanır. Test güdümlü modern yazılım geliştirme tekniklerinin temel yapı taşlarını testler oluşturmaktadır. Bu nedenle test araçlarının seçimi ayrı bir öneme sahiptir. Bu çalışma kapsamında test aracı seçiminde yazılımcılara faydalı olabilecek çeşitli çerçevelere değinildi, birbirlerine göre üstünlükleri, zayıflıkları ortaya konuldu. Bu tespitler, Süleyman Demirel Üniversitesi bünyesinde gerçekleştirilen projelerden ve bu konuda yapılan literatür taramaları sonucunda elde edilen bilgilerden faydalanılarak oluşturulmuştur. Bu çalışmanın diğer testleri de kapsayacak şekilde genişletilmesi ve detaylandırılması mümkündür. Bu yönüyle çalışmamız ileride yapılacak benzer çalışmalara örnek teşkil edecektir.
Kaynaklar