Verfügbarkeit: Software-Qualität | Technische Universität München

Software-Qualität: Testen, Analysieren und Verifizieren von Software

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Beteilige Person:	Liggesmeyer, Peter 1963- (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	Heidelberg Spektrum, Akad. Verl. 2009
Ausgabe:	2. Aufl.
Schlagwörter:	Software - Qualitätsmanagement Software - Testen Softwaremetrie Qualitätsmanagement Qualitätssicherung Software Softwaretest
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Beschreibung:	Literaturverz. S. 493 - 508
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ISBN:	3827420563 9783827420565

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adam_text	Titel: Software-Qualität Autor: Liggesmeyer, Peter Jahr: 2009 1 Inhaltsverzeichnis 1 Einführung 1 1.1 Motivation 2 1.2 Terminologie und Begriffsdefinitionen 5 1.3 Stand der Technik 10 1.3.1 Oualitätsmanagement 10 1.3.1.1 Kontinuierliche Ansätze 13 1.3.1.2 Modellbasierte Ansätze 16 1.3.1.3 Unterstützende Techniken 28 1.3.2 Software-Qualitätssicherung 30 1.3.3 Hardware-Qualitätssicherung 32 1.3.4 Qualitätssicherung softwareintensiver Systeme 35 1.4 Einordnung und Klassifikation der Prüftechniken 37 1.41 Dynamischer Test 39 1.42 Statische Analyse 43 1.4.3 Formale Techniken: Symbolischer Test und formale Beweisverfahren 44 1.5 Organisation 46 Checkliste 48 2 Funktionsorientierter Test 49 2.1 Eigenschaften und Ziele des funktionsorientierten Tests 50 2.2 Funktionale Äquivalenzklassenbildung 51 2.2.1 Eigenschaften und Ziele der funktionalen Äquivalenzklassenbildung 51 2.2.2 Beschreibung der funktionalen Äquivalenzklassenbildung 52 2.2.3 Bewertung der funktionalen Äquivalenzklassenbildung 57 2.3 Zustandsbasierter Test 58 2.3.1 Eigenschaften und Ziele des zustandsbasierten Tests 58 2.3.2 Beschreibung des zustandsbasierten Tests 58 2.3.3 Bewertung des zustandsbasierten Tests 64 2.4 Ursache-Wirkungs-Analyse 66 2.5 Weitere funktionsorientierte Testtechniken 73 2.5.1 Syntaxtest 73 2.5.2 Transaktionsflussbasiertes Testen 75 2.5.3 Test auf Basis von Entscheidungstabellen oder Entscheidungsbäumen 79 2.6 Bewertung des funktionsorientierten Tests 81 Checkliste 81 3 Kontrollflussorientierter, strukturorientierter Test 83 3.1 Eigenschaften und Ziele des kontrollflussorientierten Tests 84 3.2 Anweisungsüberdeckungstest 85 3.2.1 Eigenschaften und Ziele des Anweisungsüberdeckungstests 85 3.2.2 Beschreibung des Anweisungsüberdeckungstests 86 3.2.3 Bewertung des Anweisungsüberdeckungstests 87 3.3 Zweigüberdeckungstest 88 IX 331 Eigenschaften und Ziele des Zweigüberdeckungstests 88 33.2 Beschreibung des Zweigüberdeckungstests 88 333 Problematiken des Zweigüberdeckungstests 90 33.4 Bewertung des Zweigüberdeckungstests 91 3.4 Bedingungsüberdeckungstest 93 3.4.1 Eigenschaften und Ziele des Bedingungsüberdeckungstests 93 3.4.2 Einfacher Bedingungsüberdeckungstest 95 3.43 Bedingungs-/Entscheidungsüberdeckungstest 99 3.4.4 Minimaler Mehrfach-Bedingungsüberdeckungstest 101 3.4.5 Modifizierter Bedingungs-/Entscheidungsüberdeckungstest 106 3.4.6 Mehrfach-Bedingungsüberdeckungstest 111 3.4.7 Problematiken 114 3.4.8 Bewertung des Bedingungsüberdeckungstests 117 3.5 Techniken für den Test von Schleifen 117 3.5.1 Eigenschaften und Ziele 117 3.5.2 Strukturierter Pfadtest und boundary interior-Pfadtest 118 3.5.2.1 Beschreibung 118 3.5.2.2 Modifizierte boundary interior-Testtecbmk 124 3.5.23 Bewertung 128 3.53 LCSAJ-Test 132 3.53.1 Eigenschaften und Ziele des LCSAJ-Tests 132 3.53.2 Erweiterungen 134 3.533 Bewertung des LCSAJ-Tests 136 3.6 Pfadüberdeckungstest 136 3.6.1 Eigenschaften und Ziele des Pfadüberdeckungstests 136 3.6.2 Bewertung des Pfadüberdeckungstests 137 3.7 Bewertung des kontrollflussorientierten Tests 138 Checkliste 138 4 Datenflussorientierter, strukturorientierter Test 141 4.1 Eigenschaften und Ziele des datenflussorientierten Tests 142 4.2 Defs/Uses-Test 144 43 Required k-Tuples Test 163 4.4 Datenkontext-Überdeckung 171 4.5 Bewertung des datenflussorientierten Tests 177 Checkliste 178 5 Spezielle dynamische Testtechniken 179 5.1 Diversifizierender Test 180 5.1.1 Eigenschaften und Ziele des diversifizierenden Tests 180 5.1.2 Back to Back-Test 180 5.1.2.1 Eigenschaften und Ziele des Back to Back-Tests 180 5.12.2 Beschreibung des Back to Back-Tests 181 5.1.2.3 Bewertung des Back to Back-Tests 183 5.13 Mutationen-Test 185 5.1.3.1 Eigenschaften und Ziele des Mutationen-Tests 185 * Inhaltsverzeichnis 5.1.3-2 Beschreibung des Mutationen-Tests 185 5-1.3.3 Bewertung des Mutationen-Tests 191 5-1.4 Regressionstest 192 51.4.1 Eigenschaften und Ziele des Regressionstests 192 5-1.4-2 Beschreibung des Regressionstests 192 51.4.3 Bewertung des Regressionstests 194 5-1-5 Bewertung des diversifizierenden Tests 195 5.2 Bereichstest (Domain Testing) 195 52.1 Eigenschaften und Ziele der Bereichstests 195 52.2 Pfadbereichstest 196 5.2.3 Test fehleroffenbarender Unterbereiche 203 52.4 Partition-Analyse 206 5.2.5 Bewertung der Bereichstests 208 53 Zufallstest 208 5-4 Errorguessing 210 5.5 Verwendung von Zusicherungen 211 5.6 Bewertung 213 Checkliste 214 6 Modellbasiertes Testen 215 6.1 Eigenschaften und Ziele des modellbasierten Tests 216 6.2 Beschreibung des modellbasierten Tests 218 6.2.1 Charakterisierung verschiedener Modelltypen 218 6.2.1.1 Zustandsautomaten 220 6.2.1.2 Vor- und Nachbedingungen 221 6.2.1.3 Temporallogiken ¦ • 223 6.2.1.4 Markov-Ketten 225 6.2.1.5 Prozesskalküle 227 6.3 Bewertung des modellbasierten Tests 229 Checkliste 230 7 Software-Messung 231 7.1 Eigenschaften und Ziele der Software-Messung 232 7.2 Maße und Metriken 233 73 Maßtypen 234 7.4 Forderungen an Maße 236 75 Maßskalen 237 7.5.1 Grundlagen 237 7.5.2 Skalendiskussion 240 75.2.1 DieOrdinalskala 240 7-5.2.2 Die Rationalskala 241 7.5.2.3 Die empirische Relation 242 7.6 Datenerfassung für Maßsysteme 244 7.7 Zielgerichte Definition von Maßen 245 7.8 Auswertung von Messungen 245 7.8.1 Darstellung von Messwerten 247 Inhaltsverzeichnis \| XI 7.8.2 Auswertung mit Erfahrungswissen 251 7.8.3 Auswertung mit statistischen Techniken 253 7.9 Wichtige Maße für Software 255 7.9.1 Die zyklomatische Komplexität 256 7.9.2 Die Halstead-Maße 260 7.93 Das Maß Live Variables 262 7.9.4 Das Maß „Variablenspanne 263 7.9.5 Die MTBF 263 7.10 Fallstudie zur Software-Messung 263 7.11 Bewertung der Software-Messung 266 Checkliste 268 8 Werkzeugunterstiitrte statische Codeanalyse 269 8.1 Eigenschaften und Ziele der werkzeugunterstützten statischen Codeanalyse 270 8.2 Stilanalyse 271 8.2.1 Eigenschaften und Ziele der Stilanalyse 271 8.2.2 Prüfung der Einhaltung von Programmierkonventionen 272 8.2.3 Bewertung der Stilanalyse 275 8.3 Diagramme und Tabellen 276 8.3.I Eigenschaften und Ziele der Nutzung von Diagrammen und Tabellen 276 8.32 Diagramme 276 8.3.2.1 Kontrollflussgraph 277 8.3-2.2 Programmablaufplan 281 8.3.2.3 Nassi-Shneiderman-Diagramm 282 8.32.4 Strukturdiagramm 282 8.3.3 Tabellen 284 8.3.4 Bewertung der Nutzung von Diagrammen und Tabellen 285 8.4 Slicing 285 8.4.1 Eigenschaften und Ziele des Sliängs 285 8.4.2 Statisches Slicing 286 8.4.3 Dynamisches Slicing 289 8.4.4 Bewertung des Slicings 291 8.5 Datenflussanomalieanalyse 292 8.5.1 Eigenschaften und Ziele der Datenflussanomalieanalyse 292 8.5.2 Durchführung der Datenflussanomalieanalyse 293 8.5.3 Mögliche Probleme der Datenflussanomalieanalyse und ihre Behebung 298 8.5.4 Bewertung der Datenflussanomalieanalyse 302 8.6 Bewertung der werkzeugunterstützten statischen Codeanalyse 303 Checkliste 303 9 Software-Inspektionen und Reviews 305 9.1 Eigenschaften und Ziele von Software-Inspektionen und Reviews 306 9.2 Formale Inspektionstechniken 308 9.2.1 Eigenschaften und Ziele der formalen Inspektionstechniken 308 9.2.2 Beschreibung der formalen Inspektionstechniken 308 9.2.3 Bewertung der formalen Inspektionstechniken 315 X J Inhaltsverzeichnis 93 Konventionelles Review in Sitzungstechnik: Structured Walkthrough 317 9.4 Review in Kommentartechnik 318 9.5 Bewertung von Software-Inspektionen und Reviews 318 Checkliste 319 10 Formale Techniken: Symbolischer Test und formaler Korrektheitsbeweis 321 10.1 Eigenschaften und Ziele der formalen Techniken 322 10.2 Symbolischer Test 322 10.2.1 Eigenschaften und Ziele des symbolischen Tests 322 10.2.2 Beschreibung des symbolischen Tests 325 10.2.3 Bewertung des symbolischen Tests 333 10.3 Formaler Korrektheitsbeweis 335 10.3.1 Eigenschaften und Ziele des formalen Korrektheitsbeweises 335 10.3.2 Zusicherungsverfahren 335 10.3.2.1 Das Floyd sche Verifikationsverfahren 335 10.3.2.2 Der Hoare-Kalkül 344 10.3.3 Totale Korrektheit 349 10.3.4 Algebraische Techniken 351 10.3.5 Automatenbasierte Techniken 354 10.3.6 Bewertung des formalen Korrektheitsbeweises 357 10.4 Bewertung der formalen Techniken 358 Checkliste 360 11 Prozesse und Prüfstrategien 361 11.1 Eigenschaften und Ziele 362 11.2 Software-Entwicklungsprozesse 362 11.3 Die Entwicklung 364 11.3.1 Die Analyse 368 11.3.2 Der Entwurf 369 11.3.3 Die Implementierung 370 11.4 Die Prüfung 370 11.4.1 Die Modulprüfung 371 11.4.2 Die Integration und die Integrationsprüfung 372 11.43 Die Systemprüfung 376 11.5 Organisatorische Aspekte 378 11.6 Dokumentation und Auswertung der Prüfung 381 11.7 Standards 382 11.7.1 Bedeutung von Standards 382 11.7.2 Prozessorientierte Standards 385 11.7.2.1 DIN EN ISO 9001 und V-Modell 385 11.7.2.2 ISO/IEC 15504: SPICE 385 11.7.2.3 AOAP-Century-Standards 386 11.7.3 Anwendungsbereichsunabhängige technische Standards: Der Standard IEC 61508 386 11.7.4 Anwendungsbereichsspezifische technische Standards 387 11.7.4.1 DIN EN 50128 387 11.7.4.2 RTCA/DO 178B 388 Inhaltsverzeichnis ( XIII 11.8 Bewertung 389 Checkliste 389 12 Werkzeuge 391 12.1 Eigenschaften und Ziele der Nutzung von Werkzeugen 392 12.2 Werkzeugtypen 393 12.2.1 Dynamische Testwerkzeuge 393 12.2.2 Statische Analysewerkzeuge 397 12.2.3 Formale Verifikationswerkzeuge 398 12.2.4 Modellierende und analysierende Werkzeuge 399 12.3 Verfügbarkeit von Werkzeugen 401 12.3.1 Abdeckung von Techniken durch Werkzeuge 401 12.3.2 Abdeckung von Programmiersprachen durch Werkzeuge 402 12.3.3 Abdeckung von Entwicklungs- und Zielplattformen durch Werkzeuge 402 12.4 Informationsquellen über Werkzeuge 403 12.5 Bewertung der Nutzung von Werkzeugen 403 Checkliste 404 13 Prüfen von objektorientierter Software 407 13.1 Eigenschaften und Ziele des Prüfens von objektorientierter Software 408 13.2 Hinweise für die objektorientierte Entwicklung 410 13.3 Objektorientierter Modultest 411 13.3.1 Klassentest als objektorientierter Modultest 412 13.3.2 Ein Ansatz für die Überprüfung von Klassen 413 13.33 Funktionsorientierter Test 415 13.33.1 Zustandsbasierter Test von Operationssequenzen 415 13332 Funktionsorientierte Äquivalenzklassenbildung für den Test von Operationen 417 13.3.4 Strukturorientierter Test 417 13.3.4-1 KontrollflussorientierterTest 419 13.3.4.2 Datenflussorientierter Test 421 13.3.5 Formale Spezifikationen zur Unterstützung des objektorientierten Prüfens 422 13.3.6 Test von parametrisierten Klassen 426 13.3.7 Test von Unterklassen und Regressionstests 427 13-4 Objektorientierter Integrationstest 428 13.4.1 Integrationstest von Basisklassen 428 13.4.2 Integrationstest und Vererbung 430 13.4.2.1 Integrationstest von Vererbung bei dienstanbietenden Klassen 431 134.2.2 Integrationstest von Vererbung bei dienstnutzenden Klassen 432 13.4.2.3 Integrationstest von Vererbung bei dienstnutzenden und dienstanbietenden Klassen .... 433 13.42.4 Integrationstest und Testumgebungen 434 13.5 Objektorientierter Systemtest 435 13.6 Bewertung des Prüfens von objektorientierter Software 437 Checkliste 43g 14 Prüfen von eingebetteter Software 43g 14.1 Eigenschaften und 2ieie des Prüfens von eingebetteter Software 440 14.2 Wichtige Eigenschaften von eingebetteter Software 440 XIV \| Inhaltsverzeichnis 14-2.1 Sicherheitskritikalität 440 14.2.2 Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit 441 14.2.3 Echtzeitfähigkeit 443 14.3 Dynamisches Testen von sicherheitskritischer Software 443 14.4 Sicherheits- und Zuverlässigkeitsmodellierung 445 14.4.I Eigenschaften und Ziele der Sicherheits- und Zuverlässigkeitsmodellierung 445 14-4.2 Software-FMECA 446 14.4.3 Fehlerbaumanalyse 447 14.4.4 Markov-Modellierung 451 14.4.5 Bewertung der Sicherheits- und Zuverlässigkeitsmodellierung 452 14.5 Stochastische Software-Zuverlässigkeitsanalyse 453 14.5.1 Eigenschaften und Ziele der stochastischen Software-Zuverlässigkeitsanalyse 453 14.5.2 Grundlagen der stochastischen Zuverlässigkeitsanalyse 454 14.5.3 Hardware- und Software-Zuverlässigkeitsanalyse im Vergleich 460 14.5.4 Software-Zuverlässigkeitsmodelle 463 14.5.4.1 Bestimmung von Modellparametern 463 145-4.2 Modellauswahl 467 14.5.5 Beispiel eines Modells: Musas elementares Ausführungszeiten-Modell 471 14.5.5.1 Modellbildung 472 14.5.5.2 Beispiele für die Modellierung 475 14.5.6 Bewertung der stochastischen Software-Zuverlässigkeitsanalyse 476 14.6 Bewertung des Prüfens von eingebetteter Software 478 Checkliste 479 15 Ein Praxisleitfaden 481 15.1 Organisatorische Hinweise 482 15.2 Technische Hinweise 483 15.2.1 Eine einfache praxisgeeignete Prüfstrategie 485 15.2.2 Beachtung spezieller Anforderungen 487 15.3 Zusammenfassung 489 Checkliste 490 Literaturverzeichnis 493 Glossar 509 Index 521 Inhaltsverzeichnis j XV
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