クラシフィケーション・ツリー法入門

1. クラシフィケーション・ツリー法入門 WACATE2014 Winter 2014/12/6 井芹洋輝(@goyoki) 1

2. このセッションについて • ねらい – クラシフィケーションツリー法の特徴と手順を知る – クラシフィケーションツリー法によるテスト設計を経験する • 対象 – テスト設計に携わる人 – 同値分割を知っている人 2

3. アウトライン 1. クラシフィケーション・ツリー法の概要 2. クラシフィケーション・ツリー法の進め方 3. 応用的なトピック 3

4. 1. クラシフィケーション・ツリー法の概要 4

5. クラシフィケーションツリー法とは • 名前 –Classification Tree Method。略称CTM • 用途 –ブラックボックステストの技法。主に機能テストが対象 –同値分割、組み合わせテストを分類木（クラシフィケーションツリー）でモデリングするテスト設計技法 5

6. 6 分類木（クラシフィケーションツリー）の例定食選択主菜副菜肉魚サラダおひたし調理法刺身焼魚【四角枠線で囲ったもの】クラシフィケーション【枠線のないもの】クラス

7. 7 分類木（クラシフィケーションツリー）の例定食選択主菜副菜肉魚サラダおひたし調理法刺身焼魚【四角枠線で囲ったもの】クラシフィケーション【枠線のないもの】クラスクラシフィケーションとクラスは同値分割の関係

8. CTMの大まかな進め方 1. 分類木でテスト条件をモデリングする定食選択主菜副菜肉魚サラダおひたしテストケース１テストケース2 3. 基準に従ってテストケースを作成する 8 2. 網羅基準を定める (例：全網羅する)

9. CTMのメリット • メリット – 同値クラスや組み合わせテストを整理だてて考えられる • 同値クラスの抽象構造、コンポジション、Is-aの関係をわかりやすく表現 – 手軽で汎用的 • 副次的なメリット – 自動化しやすい • ツールによるテスト自動生成が普及している – 類似手法（FOT、NGT）の勉強のとっかかりに 9

10. CTMの経緯 • 生まれたのは1993年 – Grochtmann, Matthias; Grimm, Klaus (1993). "Classification Trees for Partition Testing". Software Testing, Verification & Reliability • 最近の動向 – ISO 29119の主要技法の一つとしてピックアップされている – FOTという類似のテスト手法が提唱されている 10

11. 分類木のスタイル • 記法に様々なものがある(主にツール依存) • 拡張も提唱されている(後述) Classification Class Class ISO 29119のスタイル Classification Class Class Guide to Advanced Software Testing のスタイル Classification Class Class mutex FOTのスタイル 11 Class

12. 2.クラシフィケーション・ツリー法の進め方 12

13. CTMの進め方 1. 分類木を描く 1. 描き方のルール 2. 描き方 3. 個人演習 2. テストケースを作成する 1. 網羅基準の設定 2. テストケースの作成 3. 個人演習 13

14. 14 1. 分類木を描く：描き方のルール CTMでの分類木(構成要素) 1 AAA BBB 3 機能 2 4 BBB • 分類木の最上位の要素はドメインやルートと呼ばれる。 • 機能名やテスト入力名を描く

15. 15 1. 分類木を描く：描き方のルール CTMでの分類木(構成要素) 支払方法クレジットカード現金 ※CTMは入力について描く【四角枠線で囲ったもの】クラシフィケーション（テストの入力条件を描く）【枠線のないもの】クラス（クラシフィケーションがとり得る値や同値クラスを描く）機能

16. 16 1. 分類木を描く：描き方のルール CTMでの分類木(要素のつながり) ラーメン細麺麺スープ豚骨塩麺の種類麺の硬さ太麺ばりかたかためバリエーション醤油豚骨マー油豚骨豚骨のみ ●クラシフィケーション→クラス Is-a、同値分割の関係。親ノード（上側）がとり得る同値クラスや値を子ノード（下側）に書くツリーを描く

17. 17 1. 分類木を描く：描き方のルール CTMでの分類木(要素のつながり) ラーメン細麺麺スープ豚骨塩麺の種類麺の硬さ太麺ばりかたかためバリエーション醤油豚骨マー油豚骨豚骨のみ ●ドメイン→クラシフィケーション ●クラシフィケーション→クラシフィケーション ●クラス→クラシフィケーション has-a、コンポジションの関係親ノードが子ノードを包含する親ノードが属性として子ノードを持つツリーを描く

18. 18 1. 分類木を描く：描き方のルール CTMでの分類木(注意事項) ラーメン細麺麺スープ豚骨塩麺の種類麺の硬さ太麺ばりかた針金バリエーション醤油豚骨マー油豚骨豚骨のみ ●兄弟ノードはクラシフィケーションかクラスで統一すること

19. 19 1. 分類木を描く：描き方のルール CTMでの分類木(注意事項) ラーメン細麺麺スープ豚骨塩麺の種類麺の硬さ太麺ばりかた針金バリエーション醤油豚骨マー油豚骨豚骨のみ ●クラシフィケーションの兄弟ノードは直交しているのが理想 ●クラスの兄弟ノードは漏れ・ダブリを避ける ●クラスはテストの入力条件に使えるものを

20. 1. 分類木を描く：描き方 CTMでの分類木(注意事項) • 分類木の描き方は自由 • 描き方アプローチ（組み合わせて実施） – ボトムアップ • 具体的なものを抽象化・グルーピング – トップダウン • 抽象的なものを具体化 • 観点を検討し、観点ごとに具体化 – 整理・作り込み • 観点の整理、抽象度・MECE性の改善を行う 20

21. 1. 分類木を描く：描き方 CTMでの分類木(注意事項) • 分類木の描き方は自由 • 描き方アプローチ（組み合わせて実施） – ボトムアップ • 具体的なものを抽象化・グルーピング – トップダウン • 抽象的なものを具体化 • 観点を検討し、観点ごとに具体化 – 整理・作り込み • 観点の整理、抽象度・MECE性の改善を行う 21 これをやりやすいのが CTMの強力なメリット

22. 22 1. 分類木を描く：描き方ボトムアップ【申し込み情報】テスト対象

23. 23 1. 分類木を描く：描き方ボトムアップ【申し込み情報】テスト対象申し込み情報持参する持参しない参加した知っていたが、参加できなかった知らなかった考えられるクラスの具体例を出す

24. 24 1. 分類木を描く：描き方ボトムアップ【申し込み情報】申し込み情報ノートPCの持参前回の WACATEについて持参する持参しない参加した知っていたが、参加できなかった知らなかったテスト対象クラスを抽象化・グルーピングして分類木にする

25. 25 1. 分類木を描く：描き方トップダウンテスト対象文書ソフトの文字装飾機能文字装飾機能文字の装飾背景の装飾位置・サイズ分析のとっかかりとして観点を出す

26. 26 1. 分類木を描く：描き方トップダウンテスト対象文書ソフトの文字装飾機能文字装飾機能文字の装飾背景の装飾位置・サイズ太字斜体斜体非斜体太字非太字位置サイズ上付き下付き通常有効サイズ無効サイズ背景色下線・・・観点ごとに分析

27. 27 1. 分類木を描く：描き方整理・作り込み（横方向）文字装飾機能文字の装飾背景の装飾位置・サイズ太字斜体斜体非斜体太字非太字位置サイズ上付き下付き通常有効サイズ無効サイズ背景色下線・・・漏れやダブリがないか、観点は出しきっているか、分割の粒度や数は問題ないか、確認・改善するクラスは無効・記述漏れも出しきる

28. 28 1. 分類木を描く：描き方整理・作り込み（縦方向）文字装飾機能文字の装飾背景の装飾位置・サイズ太字斜体斜体非斜体太字非太字位置サイズ上付き下付き通常有効サイズ無効サイズ背景色下線・・・抽象度は問題ないか、上下関係に抜け漏れはないか、確認・改善する

29. 個人ワーク1（20分） • 当日提示 29

30. CTMの進め方 1. 分類木を描く 1. 描き方のルール 2. 描き方 3. 個人演習 2. テストケースを作成する 1. 網羅基準の設定 2. テストケースの作成 3. 個人演習 30

31. 2. テストケースを作成する網羅基準の設定 • 分類木をどう網羅するか基準を決める –網羅基準の例(ISO 29119) • Minimized:「すべてのクラスを網羅する」 • Maximized:「すべてのクラスの組み合わせを網羅する」 –網羅基準に制約はないテスト目的に応じて柔軟に設定する 31

32. 2.テストケースを作成するテストケースの作成 1. 網羅基準に従って組み合わせを決める（例は組合わせ全網羅） – 分類木の下に組み合わせ表を書いて組み合わせを図化する – 手動、自動やりやすい手段で All Pair法等も活用可 2. クラスに具体的な値を割り当て、テスト条件とする定食選択主菜副菜肉魚サラダおひたしテストケース１テストケース2 テストケース3 テストケース4 組み合わせ表 32

33. 33 CTMでのテスト設計の例申し込み情報ノートPCの持参前回の WACATE について持参する持参しない参加した知っていたが、参加できなかった知らなかった (1)網羅基準を決める「クラスを網羅する」 (2)組み合わせを作る（今回は手動） (3)組み合わせをテストケースに展開する

34. 個人ワーク2 • 問題１【ワーク１を使ってテスト設計】 • 詳細は当日提示 34

35. 3.応用的なトピック 35

36. CTMの基礎的な考え方 • ソフトウェアテストのアプローチ – ソフトウェアテストでは、テスト目的に基づいたテストの十分性を満たす実行空間を、様々なアプローチで網羅するテスト対象の実行空間テストすべき実行空間S テストAの空間テストB の空間テストC の空間 36

37. CTMの基礎的な考え方 • CTMのアプローチ – CTMは機能テストのテスト空間をクラスで漏れ無く・ダブりなく分割。十分性を満たしやすくすることを目指すテスト対象の実行空間テストすべき実行空間S クラシフィケーションを観点に空間分割クラシフィケーションを観点に空間分割 S1 S2 S3 … CTMの理想・∪Si=S ・∩Si=Φ 37 この実現のため、抽象関係や、漏れ・ダブリがわかりやすい分類木モデルを使用している

38. CTMの使い所 • 機能テストの多くで使える汎用的な手法 – 明日から使える！ • 特に以下で有効 – 同値分割のズームアウト・ズームインを行う時 • 同値クラスの抽象構造を分類木で表現する – 複雑・規模の大きな同値分割・組み合わせテストを設計する時 38

39. CTMの使い所 • 例）機能テストを設計する際に、マインドマップツールで分類木を気軽に描く – アイコンや書式でClassification、Classを区別 – 例はFreeMind 39

40. 並行処理のモデル検査での活用 • 状態モデルを抽象化するためにCTMを用いる void threadZero() { while (true) { while (thread1inside) {} ...OtherTask… thread0inside = 1; ...CriticalRegionOfThreadZero… thread0inside = 0; ...OtherTask… } } void threadOne() { while (true) { while (thread0inside) {} ...OtherTask… thread1inside = 1; ...CriticalRegionOfThreadOne… thread1inside = 0; ...OtherTask… } } Spin lock threadOnethreadZero lock spin Critical Region unlock spin lock Critical Region unlock コードを抽象化した状態をクラスとして記述する 40

41. 41 FOT（フィーチャ指向テスティング）での制約条件の記述ラーメン細麺麺スープ豚骨塩太麺 • FOTではツリーに制約条件を記述できるようにしている（テストツリーと呼称） CTMでも参考にできる • ツリーからのテスト自動生成を支援にする • 制約条件の記法 • Requires：●ならば☓選択 • Mutex：両立不可 • Removes：●ならば▲無効 • Attaches：●ならば▲有効 mutex

42. ツールによるテスト設計の自動化 • CTMはモデリング支援、テスト作成支援のツールが存在 – 代表ツール（TESTONA http://www.testona.net/） 42 定食選択主菜副菜肉魚サラダおひたしテストケース１テストケース2 テストケース3 テストケース4 網羅条件、制約条件を設定することで組み合わせを自動生成する

43. まとめ • クラシフィケーション・ツリー法の概要と進め方を説明しました • クラシフィケーション・ツリーで – テスト条件をモデリングしました – テスト設計を行いました 43

44. 参考文献 • Eduardo Miranda, “An Illustrated Introduction to the Classification Tree Method” • ISO/IEC/IEEE, “DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/IEC/IEEE DIS 29119-4.2 Part: 4 Test techniques” • Anne Mette Jonassen Hass, “Guide to Advanced Software Testing” • Matthias Grochtmann他, “Test Case Design Using Classification Trees and the Classification-Tree Editor CTE” • 北村崇師, "FOTによるモデルベーステストと品質コントロール" 44

クラシフィケーション・ツリー法入門

クラシフィケーション・ツリー法入門

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot(20)

Viewers also liked

Viewers also liked(20)

More from H Iseri

More from H Iseri(17)

Recently uploaded

Recently uploaded(8)

クラシフィケーション・ツリー法入門