Menü

Mutasyon Testi Nedir: Örneklerle Eğitim

what is mutation testing

Sorunları Ortadan Kaldırmak Için Enstrümanımızı Deneyin

Bu eğitici, Mutasyon Testinin ne olduğunu, nasıl gerçekleştirileceğini ve Mutasyon Testi türlerini örneklerle açıklar:

Mutasyon Testi nedir?

Mutasyon testi, bir yazılım programının varyasyonlarının test veri setine tabi tutulduğu hataya dayalı bir test tekniğidir. Bu, test setinin sapmaları izole etmedeki etkinliğini belirlemek için yapılır.

Biraz karmaşık geliyor, değil mi?

Mutasyon Testi Nedir

Ne öğreneceksin:

Mutasyon Testi

Mutasyon Testi (MT), ilk olarak bir okul projesi olarak önerildiği 70'lere kadar uzanır. Çok kaynak yoğun olduğu için iptal edildi. Bununla birlikte, insanlar daha gelişmiş bilgisayarlar geliştirmeye devam ettikçe, yavaş yavaş geri dönüş yaptı ve şu anda en popüler test tekniklerinden biri.

Mutasyon testi tanımı

MT olarak da bilinir hataya dayalı test, program mutasyonu, hataya dayalı test, veya mutasyon analizi .

Adından da anlaşılacağı gibi mutasyon testi, değişikliklere veya mutasyonlara dayanan bir yazılım test türüdür. Tanımlanmış test senaryolarının koddaki hataları tespit edip edemediğini kontrol etmek için kaynak kodunda küçük değişiklikler yapılır.

İdeal durum, test durumlarından hiçbirinin geçmemesidir. Test başarılı olursa, kodda bir hata var demektir. Mutantın (kodumuzun değiştirilmiş versiyonu) yaşadığını söylüyoruz. Test başarısız olursa, kodda hata yoktur ve mutant öldürülmüştür. Amacımız tüm mutantları öldürmek.

Mutasyon testi ayrıca, daha etkili test senaryoları yazmak için bir teklifle tanımlanan test senaryolarının veya test paketlerinin kalitesini test etmeye yardımcı olur. Ne kadar çok mutant öldürebilirsek, testlerimizin kalitesi o kadar yüksek olur.

Mutasyon Testi Kavramları

Mutasyon testini daha fazla tartışmadan önce, karşılaşacağımız bazı kavramları inceleyelim.

# 1) Mutantlar: Bu, basitçe kaynak kodun değiştirilmiş halidir. Dakika değişikliklerini içeren koddur. Test verileri mutant üzerinden çalıştırıldığında, ideal olarak bize orijinal kaynak kodundan farklı sonuçlar vermelidir. Mutantlar da denir mutant programlar .

Farklı mutant türleri vardır. Bunlar aşağıdaki gibidir:

  • Hayatta Kalan Mutantlar: Bahsettiğimiz gibi, bunlar test verilerini kaynak kodun orijinal ve mutasyona uğramış varyantları aracılığıyla çalıştırdıktan sonra hala hayatta olan mutantlardır. Bunlar öldürülmeli. Ayrıca canlı mutantlar olarak bilinirler.
  • Öldürülen Mutantlar: Bunlar, mutasyon testinden sonra öldürülen mutantlardır. Bunları, kaynak kodun orijinal ve değiştirilmiş sürümlerinden farklı sonuçlar aldığımızda elde ederiz.
  • Eşdeğer Mutantlar: Bunlar, canlı mutantlarla yakından ilişkilidir, bu nedenle, test verilerini içlerinden çalıştırdıktan sonra bile 'canlıdırlar'. Onları diğerlerinden ayıran şey, farklı sözdizimlerine sahip olsalar bile, orijinal kaynak koduyla aynı anlama sahip olmalarıdır.

# 2) Mutatörler / mutasyon operatörleri: Bunlar mutasyonları mümkün kılan şeydir, onlar 'sürücü koltuğundadır'. Temel olarak, mutant bir sürüme sahip olmak için kaynak kodda yapılacak değişiklik veya değişiklik türünü tanımlarlar. Bunlar olarak adlandırılabilirler hatalar veya mutasyon kuralları .

# 3) Mutasyon puanı: Bu, mutantların sayısına dayalı bir puandır.

Aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

Mutasyon puanı

Bunu not et, mutasyon skoru hesaplanırken eşdeğer mutantlar dikkate alınmaz. Mutasyon puanı şu şekilde de bilinir: mutasyon yeterliliği . Amacımız yüksek bir mutasyon puanı elde etmek olmalıdır.

Mutasyon Testi Nasıl Yapılır

Aşama 1: Yasemin birim testimizi yazalım.

Test Süiti (Jasmine)

describe('User', function() { it('should compare the two numbers from user input', function(){ expect(20).toBeGreaterThan(5); }) });

Test paketi (Jasmine)

Adım 2: Orijinal kodu yazın.

Orijinal kod (Javascript)

const user_info = () => { mother_age = parseInt(prompt('Enter mother's age')) daughter_age = parseInt(prompt('Enter daughter's age')) if (mother_age > daughter_age) { alert(`Daughter's age is ${daughter_age}. Mother's age is ${mother_age}. Welcome to the Mother-Daughter program`) } else { alert(`Daughter's age: ${daughter_age}, is more than mother's age: ${mother_age}. Please enter correct ages`) } } user_info();

Original code (mother_age></p> <p><span style= Aşama 3: Daha sonra, başlangıçtan itibaren başarısız testler yaşamadığımızdan emin olmak için testi orijinal kod üzerinden çalıştıracağız. Gerçekten sıfır hatayla bir test yazdığımızı bildiren bazı çıktılara sahip olmalıyız.

Örneğin:

Sıfır Arızalı Çıkış

0.019s 1 spec, 0 arıza, seed 31435 ile rastgele hale getirildi

Orijinal kodun sonucu:

Daughter's age is 5. Mother's age is 20. Welcome to the Mother-Daughter program

4. Adım: Mutantı tanıtın. Bu durumda, büyüktür işleci (ana_yaş> kızı_yaş) bir den daha az operatör (mother_age

Mutant kodu (Javascript)

const user_info = () =>{ mother_age = parseInt(prompt('Enter mother's age')) daughter_age = parseInt(prompt('Enter daughter's age')) if (mother_age

operatörden daha az

Adım 5: Daha sonra testi mutant kod üzerinden çalıştırıyoruz.

İşte test sonuçları:

Mutant test sonuçları

0.017s 1 spec, 0 arıza, seed 89555 ile rastgele hale getirildi

Mutant kodun sonucu:

Daughter's age: 5, is more than mother's age: 20. Please enter correct ages

6. Adım: Orijinal versiyon ve mutant versiyonun sonuçlarını karşılaştırın. Bu durumda, aynı test paketi kullanılsa bile farklıdırlar. Bu nedenle mutantımızı öldürdük. Test süitimiz bu nedenle gitmek için iyidir.

Mutasyon Testi türleri

Birkaç çeşit mutasyon vardır. Bunlar aşağıda açıklanmıştır.

# 1) Değer Mutasyonu

Burada, parametre ve / veya sabit değerleri, genellikle +/- 1 ile değiştirerek bir mutasyon tanıtıyoruz.

Örnek: Orijinal kod (Javascript)

let arr = (2,3,4,5) for(let i=0; i

İfade Mutasyonu

Yukarıdaki kodun çift sayıları çarpması amaçlanmışsa ben<4 , o zaman değer mutasyonu, başlatmayı şu şekilde değiştirmek anlamına gelir: i = 1 olsun .

Örnek: Mutant kodu (Javascript)

let arr = (2,3,4,5) for(let i=1; i

MutantDeğerlendirmesi

# 2) İfade Mutasyonu

Burada, bir kod bloğundaki bir ifadeyi siliyoruz veya kopyalıyoruz. Ayrıca bir kod bloğundaki ifadeleri yeniden düzenleyebiliriz.

Örneğin bir if-else bloğunda, else bölümünü veya hatta eğer-else bloğunun tamamını silebiliriz.

Örnek: Orijinal kod (Javascript)

let arr = (2,3,4,5) for(let i=0; i

İfade Mutasyonu

Örnek: Mutant kodu (Javascript)

let arr = (2,3,4,5) for(let i=0; i

MutantStatementMutation

# 3) Karar Mutasyonu

Buradaki hedef, kararları veren koddur, Örneğin, değer karşılaştırmaları. Değiştirebiliriz > için< Anne-Kız program örneğimizdeki gibi.

Değiştirebileceğimiz diğer operatörler şunları içerir:

Orijinal operatörMutant operatörü
bir <=> =
iki > ===
3 =====
4 veveya
5 ||&&

Mutasyon Testinin (MT) Avantajları şunları içerir:

  • MT, kod mantığının büyük bir bölümünü kapsar.
  • Kodun yalnızca belirli bölümlerini test ederiz. yollar , şubeler veya ifadeler .
  • MT ile atlaması kolay hataları bile yakalayabiliriz.
  • Test paketimizin kalitesini değerlendirmemize ve buna göre ayarlamamıza yardımcı olur.

Mutasyon Testinin (MT) dezavantajları şunları içerir:

  • Genellikle her kod bloğu için üretilen çok sayıda mutant olduğundan yoğun kaynak gerektirir.
  • Bazıları geçersiz olduğu için hayatta kalan mutantları kontrol etmemiz gerekiyor.

Mutasyon Test Araçları

Araçlar, mutant oluşturma sürecini hızlandırmak için kullanışlıdır. MT'de kullanabileceğimiz bazı araçlar şunlardır: Stryker, Jumble, PIT ve Insure ++.

Mutasyon Testi hakkında daha fazla bilgi

Bir örnekten öğrenelim:

Diyelim ki, yeni kullanıcıların kaydolmasına izin veren bir hastane sitesi var. Hastanın doğum tarihini veya yaşını okur. 14'ten büyükse, bir genel hekimi ana doktoru olarak atar. Bunu yapmak için, uygun doktoru bulan 'genel hekim' işlevini çağırır.

Şimdi, başka işlevler olabilir. Belki 13 yaşın altındaki hastalar bir çocuk doktoruna atanır vb. Ama biz sadece 14 yaş üstü davayı alacağız.

Kod şöyle görünebilir:

1) Yaşı Oku
2) Yaş> 14 ise
3) Doktor = Genel Hekim ()
4) Eğer bitir

Lütfen yukarıdaki kod satırlarının herhangi bir programlama diline özel olmadığını ve çalışmayacağını unutmayın. Bu sadece varsayımsaldır.

Bir testçi olarak, eğer veri setim 14, 15, 0, 13 ise - bazı rastgele sayılar.

Hedef, 4 değerden (14, 15, 0 ve 3) oluşan veri setinin bu kodla ilgili tüm olası sorunları tanımlamak için yeterli olup olmadığını kontrol etmektir.

Ayrıca => okuyun Test senaryolarınızı yürütmeden önce test verilerini tasarlamaya yönelik ipuçları

Mutasyon Testi bunu nasıl başarır?

İlk ve en önemlisi, programın mutant varyasyonlarını yaratırsınız. Bir mutant, sapma olarak yazılmış bir programdan başka bir şey değildir. Kendi kendine tohumlanan bir hata içerir.

Örnekler:

  • Aritmetik operatör değişimi
  • Mantıksal konektör değişimi
  • Açıklama kaldırma
  • İlişkisel operatör değişimi
  • Mutlak değer ekleme vb.

Bu değiştirmelere ayrıca 'Mutasyon Operatörleri'

Size örnekler göstereyim:

Mutant # 1: İlişkisel operatördeğiştirme

1) Okuma Yaşı
2) Yaş ise<’
3) Doktor = Genel Hekim ()
4) Eğer

Mutant # 2:

1) Okuma Yaşı
2) Yaş = 14 ise '> ile = değiştiriliyor'
3) Doktor = Genel Hekim ()
4) Eğer

Mutant 3:

1) Okuma Yaşı
2) Yaş> = 14 ise '> ile> = ile değiştirme'
3) Doktor = Genel Hekim ()
4) Eğer

Mutant # 4:

1) Okuma Yaşı
2) Yaş ise<=’
3) Doktor = Genel Hekim ()
4) Eğer

Mutant # 5: İfadenin Kaldırılması

1) Okuma Yaşı
2) Yaş = 14 ise
3) 'doktor atama bildirimini kaldırın'
4) Eğer

Mutant # 6: Mutlak Değer Ekleme

1) Okuma Yaşı
2) Yaş> 14 ise
3) Doktor = Bay X (Mutlak değer ekleme - diyelim ki X bir çocuk doktoru)
4) Eğer

Mutant # 7: Yanlış sözdizimi

1) Okuma Yaşı
2) Yaş %% 14 ise (yanlış sözdizimi)
3) Doktor = Genel Hekim ()
4) Eğer

Mutant # 8: Orijinal testle aynı şeyi yapar

1) Okuma Yaşı
2) Yaş> 14 ve yaş> 14 'yaş> 14' ile aynı anlama geliyorsa
3) Doktor = Genel Hekim ()
4) Eğer

Bir kez tüm mutantlar yaratılır. Test veri setine tabi tutulurlar. Bizim setimiz 14, 15, 0 ve 13. Veri setimiz bu mutantlardan hangisini bulacak?

Aşağıdaki tablodan öğrenin:

(Büyütülmüş bir görünüm için resme tıklayın)

mutasyon testi

Gördüğünüz gibi veri değerimiz 14, Mutant 2, 3 ve 4'e karşı çalıştığında başarısızlıklar bulur. Veya 14 mutant 2, 3 ve 4'ü öldürür. Ancak, 1, 6 ve 8'e karşı etkisizdir.

Veri kümeniz tüm mutantları öldürürse, etkilidir. Aksi takdirde, daha fazla veya daha iyi test verisi ekleyin. Veri kümesindeki her bir değerin tüm mutantları öldürmesi gerekli değildir. Ama birlikte, hepsini öldürmeleri gerekir.Örneğin:14 2, 3 ve 4'ü öldürür. 15 1, 2 ve 4'ü öldürür. Ve bu böyle devam eder.

Ya 5, 7 ve 8?

Mutant # 5 - verdiğiniz herhangi bir veri değerinden bağımsız olarak başarısız olacak program örneğidir. Bunun nedeni hem geçerli hem de geçersiz değerler için herhangi bir programlama yapmamasıdır.

Mutant # 7 - bir derleme hatası olacaktır. Veya bir komut dosyası dili durumunda, yürütmeyi engelleyecek bir hata.

Mutant # 8 - ana programla aynı şeydir.

Gördüğünüz gibi, yukarıdaki mutantlar hiç yararlı değil.

Bu nedenle, kaçınılması gereken mutantlar şunlardır:

  • Sözdizimsel olarak yanlış / 'Hala Doğmuş' mutantlar. : SADECE sözdizimsel olarak doğru mutantlara ihtiyacınız var.Misal:Mutant 7
  • Eşdeğer Mutantlar: Orijinal programla aynı şeyi yapanlar.Misal:Mutant 8.
  • Önemsiz Mutant: Herhangi bir veri seti tarafından yok edilebilir.Misal:Mutant 5

Dikkat Edilecek Noktalar

  • Küçük bir program için bile mutantların sayısı çok olabilir. Sonlu bir sayıdır, ancak yine de çok büyüktür. Bu nedenle, genellikle mutantların bir alt kümesi kullanılır. Mutantların rastgele seçilmesi yaygındır.
  • Yukarıda listelenen mutasyon operatörleri kapsamlı bir liste değildir. Başka birçok varyasyon olabilir. Kolay anlaşılması için kavramı fazla basitleştirdim.
  • Mutasyon operatörleri, uygulamanın programlama dilleri, tasarımı ve spesifikasyonları ile de farklılık gösterir.
  • Testin sonunda hayatta kalan bazı mutantlar varsa. Ya geçersiz bir mutant (5, 7 ve 8 gibi) ya da veri setinin yetersiz olduğu anlamına gelir. Daha sonraki ise, geri dönün ve değiştirin.
  • Mutasyon Testi yapısal, beyaz kutu ve birim test yöntemidir. Mutantlarını oluşturmak için hata enjeksiyonu veya hata tohumlama kullanır.
  • Birçok birim var test çerçeveleri ve otomatik mutasyon testine yardımcı olan araçlar. Onlardan bazıları:
    • JUnit için şakacı.
    • Python için Pester
    • Eclipse için MuClipse vb.

Bu kadar çaba gerektirirse, büyük kod örneklerini test etmem gerektiğinde ne olacağını mı düşünüyorsunuz?

Mutasyon testi iki şeye dayanır:

animasyonları çevrimiçi olarak nerede izleyebilirim
  • Yetkili Programcı Varsayımı : Bir programcı küçük bir kod parçasını yazmak ve test etmek için yeterince yetkinse, daha büyük programlar yazmakta da başarılı olacaktır.
  • Birleştirme etkisi Varsayımı: Bir program oluşturmak için 2 ünite birleştirilirse ve her biri kendi içinde iyiyse, kombinasyon da iyi olacaktır.

Yani, en küçük kod birimine odaklanır ve programcının mutasyon testini daha büyük programlara ölçeklendirme becerisine güvenir.

Sonuç

Bu eğitim, örneklerle ayrıntılı olarak bu testi gerçekleştirmek için Mutasyon testi tanımı, türleri ve adımlarını kapsamaktadır. Bu ilginç test tekniği Mutasyon Testi hakkında okumaktan ve öğrenmekten keyif aldığınızı umuyoruz.

Yazar hakkında: Bu makale STH ekip üyesi Swati S. tarafından yazılmıştır.

Lütfen yorumlarınızı, sorularınızı ve düşüncelerinizi aşağıda paylaşın.

Önerilen Kaynaklar

^