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==Métricas e Documentação na Qualidade do Software==
https://ceur-ws.org/Vol-1460/paper10.pdf
na Qualidade do Software
Pougal Telecom S.A. - DID/C
Manuel Marques C6stomo
Inito de SIemas e Rob6tica
O presente trabalho trata da implementao da qualidade do soare nas
orgarLiza6es. So apresentadas as metricas de caixa branca e mtricas de caixa preta
aplicadas ao soare.
As m6tricas de caixa preta baseiam"se no principio de quo no 6 necesso
conhecer o programa Dem a linguagem em que est implementado, mas Sim as suas
funcionalidades. a partir destas que Seespecificam Osprocedimentos de testes.
como esto implementados os espaOs de mem6ria, etc. Em resumo, as mrricas de
caixa branca tratam da construo intema do programa.
Analisase a fundamentao dos principios da qualidade baseados na
experimentao pragmtica e racional de Lewis [1], como base da pratica actual da
Gesto da Qudade.
E tambm tratada a principal fonte de erros ou falhas nos programas de soare, hem
como metodologias para os detectar e corrigir.
Tambm Se abordam aspectos relacionados com a documentao de soare,
nomeadamente a elaboraVo do piano de testes, procedimentos e casos de testes e__
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g!fricase Documenfao
1 QuaEidade do Software
respectivos relat6rios. Os relat6rios de testes subdividem-se em tr8s tipos distintos
de documentos: relat6rio de gesto, relat6rio de incidentes e relat6rio final.
Qualidade e Medidas
Os conceitos de qualidade esto baseados em princIpios de experimentao e
possibilidade de repetio da experincia ou teste. Daqui se induz que todo
conhecimento que est baseado em principios no mensurveis, no pode ser
entendido como cientifico [1].
De facto, foi o filosofo da cincia Charles S. Peirce que apresentou as bases da
objectividade do conhecimento ou pragmatismo em oposio a uma viso do
conhecimento holistica e espiritualista de William James.
Embora concordando com o pragmatismo, C. I. Lewis acrescenta qua "os
dados da experincia no tm significado sem a respectiva interpretao dos
conceitos". A teoria do conhecimento de Lewis, pode ser entendida como pragmtica
e racion.
Tendo como base qua a tomada de decis6es requer um conhecimento
fundamentado em dados tratados, hem como reconhecendo que a um sistema de
medida est associado um certo grau de incerteza tauto She\hat como Deming,
introduzem a utilizao comum das ferramentas estatisticas, mtodo sigma'-trs e
outros, como base de interpretao e tratamento de dados, dando origem moderna
interpretaVo da qualidade.
Sabendo Que o conhecirnento se aprofunda com a prtica, Shewhat cria o
ciclo PDSA (plano, fazer, escudo e aco) que pode ser considerado um modelo qua
utiliza o mtodo cientifico para realizar a experimentao, a aprendizagem e o
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melhoramento. Os elementos Chane para esta aproxima2o, so: hip6tese,
experimentao, teste da hip6tese e aco.
Temos pois, que Os conceitos da Gesto pela Qualidade Total assentam tanto
no tratamento estatistico dos dados obtidos no processo de produo, como requer
uma avaliao continua dos m6todos em uso, no sentido de os ir melhorando.
Na ea da qualidade do soare, entende-se que devam existir vOs passos
- Entende-se que os testes de software, n8o devem comear com o produtc
acabado mas Sim durante a fase de especifica5o, projecto e desenvolvimento deste.
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i!tricas e Documemtao
i Qualidade do Softvmre
Na prflea os erros ou falhas do soare podem ser considerados erros humanos,
-dado que a probabilidade da mquina falhar, em condi5es controladas de utilizao,
extremamente baixa.
Como pode ser visto na figura 1 a maior parte dos erros de soare, 56%,
adv8m da especificao dos requisitos. Isto deve-Se ao facto de Que tanto o analista de
sistemas como o cliente, quando encomenda o soare, tm dificuldades e por vezes
D0 conseguirem elaborar o caderno de encargos com clareza e de forma inequIvoca
transcrevendo de forma correcta as necessidades reals do cliente.
Para diminuir esta quantidade de erros, o cliente deve realizar vas reuni6es
com o fomecedor e apresentar os planos da empresa a curto e m6dio prazo, para que o
soare a desenvolver no esteja ultrapassado quando estiver pronto. For outro lado,
deve ser compativel e funcional com o soare Que o cliente ja possua ou venha a
adquirir.
A lase de especificao do projecto, 27% das falhas, corresponde passagem
dos requisitos para modelos l6gicos e matemticos de modo a serem mais tarde
codificados em qualquer linguagem. Esta fase muito dependente da experi8ncia
profissional do analista de sistemas.
Dado Que na valor parte dos programas 6 impossivel apresentarem-
-se modelos matemticos demostrveis para Que o prograrna seja implementado,
podem ocorrer falhas na especificao do projecto Que se transmitem em cadeia at6
Que o produto final esteja concluido. ESte tipo de erro 6 bastante dificil de detectar,
mesmo na fase de testes finais ao soare"
Os erros humanos, cometidos durante a lase de codificao, so geralmente
mais fceis de detectar, dado que existem compiladores bastante completos que
auxiliam no diagn6stico da anomalia. For outro lado tambm existem ferramentas de
teste para Se verificar a complexidade do progratna.
Comparando os dados das falhas obtidos em [3] com os dados de [6], verifica-
Se Que esto coerentes e Que a fonte principal dos erros de soare es na
especificao dos requisitos.
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M6tHcas e Documentao na
Qualidade do Soare
Se utilizarmos um modelo de Pareto, em que se deve comear o processo de
melhoria da qualidade pelos pontos em que ocorrem mais erros devemos concluir, Que
em termos de qualidade do soare o processo de melhoria deve ser iniciado e
focado na melhoria da especificao dos requisitos dos programas de soare.
~
Figura 1 - Distribuio de falhas do Soare [6]
M6tricas de Software
A quantidade do soare utilizado nas empresas operadoras de
telecomunica6es hoje muito elevada e est em constante crescimento. Por outro
^ lado importante que a qualidade deste soare seja funcional, fivel e robusta de
modo a satisfazer as necessidades dos clientes [7].
Para que a qualidade possa ser quantificada, ela tern de ser medida. Na anise
do soare, uma mtrica corresponde a um conjunto de procedimentos observveis e
Que se podem repetir, sobre um programa computacional e que obtido um resultado.
As mtricas podem ser utilizadas para a Besto de desenvolvimento e processo
de aquisiVo e devem ser relevantes para o produto particular de soare que vai ser
utilizado.
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6tricas e Documentaciiio
I Qualidade do Soare
Para as organizaJes que no possuem sistemas de qualidade
implementados, tais como modelo SEI-CMM, ISO/IEC12207 e ISO9OO1-3ou outro,
como rninimo, algumas mtricas devem ser utilizadas.
E como forma de motivar e despertar a utilidade das m6tricas de soare, na
organizo, pode ser iniciado o processo de avaliao do soare, pelas m6tricas de
caixa branca e m6tricas de caixa preta apresentadas a seguir.
Sempre que se utilizem m6tricas, estas devem ser descritas e documentadas
para que os result&dos obtidos possam ser comparveis.
Existem, 'basicamente, dois tipos de testes de soare, testes de caixa branca e
testes do tipo caixa preta.
M6tricas de Caixa Branca
Nos testes de caixa branca verificada a estrutura interna do programa em
anlise. Pode-se verificar atrav6s de testes que cada m6dulo do program& fol
verificado pelo menos uma vez.
Um dos aspectos das mtricas de soare, consiste em verificar a correct&
gesto dos recursos da mem6ria a que um program& tern acesso. No ter isso em
consideraVo, gera por vezes gastos excessivos da mem6ria de um computador ou
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M6tricas e Documentao na
Oualidade do Soare
base de dados, hem como podem acarretar a nAoconveniente defmio e inicia&o de
um "array" on ponteiro. Uma das ferramentas de teste que executa uma boa Besto da
mem6ria 6 o Pur [4]. I
Para al6m da gesto da mem6ria temos tamb6m de analisar o tempo gasto para
Que Osciclos de um program&decorram. A ferramenta Q/ [4ldestina-Se analise
de funBes, mostra-nos o ntimero de vezes Que cada funo 6 chamada e dOs urns
rnfnimo, para que o program& seja executado. Esta aproximao 6 extremamente
importante pois, a partir dela podemos tel uma boa aproximao do tempo gasto por
funo para correr o programa
A tj[tulo de exemplo, da verificao de software mas caractensticas de
funcionalidade e fiabilidade, cita-se o caso ocorrido com o fogueto Ariane lanado
de Cauro (na Guiana Francesa) em Junho de 1996, Que transport&Va um satlite para
telecomunicaJes. Aquele fogneto teve Que ser destrufdo (passados 45 segundos do
sen Ianamento) dado no se poder prever, corrigir e acompanhar a traject6ria deste,
pol falta de mem6ria no computador de bordo. Os peritos detectaram Que no tinha
~
sido reservado espao de mem6ria suficiente para os dados referentes s va:riveis de
controlo horizontais das caracteristicas atmosf6ricas (velocidade, intensidade e
direco do vento, etc.).
Dentro das medidas de caixa branca, temos tambm a m6trica de
complexidade de um programa Quequantifica a sua complexidade l6gica do projecto,
mede o nmero dos testes de integrao, mostra tambm as panes do c6digo Que
foram testadas [5]. Para McCabe a mtrica de complexidade (Cc) pode ser calculada
DOr:
Cc=E-N+2P
onde,
Cc- Mica de Complexidade
E - Nmero de rOs
de trsferncia de cono1o
N - Ntimero de n6s ( grupa sequencial de
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6trica5 e Documentao
I Qualidade do Soffvmre
declarao-es contendo so`menteuma
transfere^ncz"ade controlo).
P - Nlimero de caminhos controlveis
do programa.
Os resultados da mtrica de complexidade, podem ser comparados com o
ndrnero delinhas de c6digo assim como o nmero de defeitos do program&testado.
As medidas de soare do tipo caixa preta obedecem a um planeamento
t
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Meitricas e Documentao na
Qualidade do Somvare
Alem dos testes ncionais, podem Iambm ser executados testes de stress ou
de carga do programa. Ou seja, criar situa6es em que o programa tenha Que executar
um ndmero de opera5es muito superior ao esperado na realidade.
Devero tambm ser prescritos testes de Campos, on seja introduo de valores
ngo esperados tais como:
a
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g!tricase Documentao
I Qualidade do Softvmre
Relat6rio DiSrio de GestSo
Eq~pa
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Fig;ura 2 - Planearnento dO processo de testes de soare
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M6tricas e Documentao Ha
Documenta{!;;6oe Qualidade
A documentao, para testes do soare um dos aspectos mais importantes para
Se deterruiDar a qualidade deste tipo de produto e deve ser relevante, dentro das
organizaBes, como uma actividade produtiva e essencial.
Como iremos ver mais frente, o software possui vias fases ou ciclos e
desenvolvido pol grupos de pessoas distintas. Para Que todo o processo se possa manter
sob controlo necesso Que haja uma concatenao entre as pessoas Que obtida
atravs da documentao de suporte em que cada um sabe exactamente as suas
A Norma StEEE - 829 Standard for Soare Test Docentaon, apresenta
um modelo de documentao para testes de software Que constituido pol oito
documentos:
1 - Plano de Testes,
2 - EspecificaVo de Desenho
de Testes,
3 - Especificao de Caso de
Testes,
mento de Testes,
5 - Relat6rio de transmisso de
/ um item de teste,
6 - Relat6rio do Dio de
Teste,
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a Qualldade Has Tecnologias de Informao e ComunicaBes
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6tricas e Documentao
I Qualidade do Sorfware
7 - Relat6rio do Incidente de
Teste,
8 - Relat6rio Sumio de
Testes.
A fira 2 representa um diaama de causa e efeito, tipo "Ishikawa". Este
diagrama deve ser lido da esquerda para a direita e representa os diferentes recursos e
processos do mtodo de testes do software.
A fase de especificao de testes, corresponde a: especificao de desenho,
especificao de procedimento e relat6rio de transmisso de um item de teste.
O relat6rio de incidente de teste deve ser elaborado quando ocorrer durante a
execuo de testes algum acontecimento no previsto com o software que por exemplo,
force a interrupo dos testes.
1
A estrutura do Plano de Testes, composta polos itens idenflcados abxo:
-.?
hens de testes
-
). Metodologia
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8. Critrios para suspenso dos testes e requisitos para recomeo.
9. Documentos de testes
10. Tarefas de teste
11. Necessidades de ambiente
12. Responsabilidades
-
^,
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ConclusSes
Nesta trabalho abordou"se a origem da filosofia da qualidade total, apresentaram-'
Se os conceitos pragmficos e racionais e necessidade da experimentao como modelo
de obteno e tratamento de dados de modo a tomar five] a tomada de decis5es.
Focou-Se tamb6m a qualidade do software, como modelo experimental com
enfase na eJaborao de documentao de teste, como base para futuras verificaJes e
enquadrarnento dos resultados obtidos.
Foi feito o enquadramento das medidas de teste de caixa branca e preta Que
apresentam resultados bastante fiaveis e expeditos de Se realizar.
Em conc]uso, apresentou-Se a necessidade da documentao formal e rigorosa
como meio de se ter a certeza de que o pIograma em teste funciona exactamente de
acordo com os requisitos estipulados e acordados entre cliente e fomecedor.
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`..,
M6tricas e Documental;;8o na
Bibliografia
[1] - Michael R. Loviu e New Pragmatism". Going Beyond Shewhart and Deming
"^
(Quality Progress, April 1997)"
[2] - Qualidade e TelecomunicaJes, 3 Conferencia da Engenharia Electrotcnica da
Ordem dos Engenheiros, Exponor - Matosinhos de 20 a 24 de Junho de 1997, autores
Joaquim da Conceio Ferreira, Manuel Marques Cris6stomo.
[3] -Zohar Gilad Automated Soare Quality Solutions ( Mercury teractive
"^.
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