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実践!組合せテスト設計(WACATE2012s)
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WACATE2012夏メインセッション講義資料。テスト設計技法を学んだ方を対象としています。実際のセッションでは時間短縮に合わせた圧縮版を使用しています。
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実践!組合せテスト設計(WACATE2012s)
実践!組合せテスト設計 〜~組合せテストで学ぶソフトウェアテストの設計プロセス〜~
WACATE2012 夏 2012年年6⽉月30⽇日 井芹 洋輝(WACATE実⾏行行委員会) Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
この講義で扱うこと • ソフトウェアを対象とした組合せテスト
の設計プロセスについて解説します – 仕様の分析 – 因⼦子・⽔水準のピックアップ – 組合せをどう扱うか – 組合せテスト技法の使いどころ • これから⾏行行われる2つのワークショップ で実践してきます Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
組合せテストの設計で⼤大事なこと • 適切切な組合せテストの設計には、適切切なテ
スト計画、テスト分析、テストの上流流設計 が⽋欠かせません – いきなり技法を適⽤用すると冗⻑⾧長なテストや、テ ストの抜け漏漏れが発⽣生しやすくなります – 逆にテストの上流流⼯工程を適切切に⾏行行っていれば、 どのような組合せがありどのような技法を使う べきか明らかになっていきます Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
良良いテスト設計の基本的な流流れ
入力 (テストベースやテスト要求) 発散 整理 テスト設計 テストケースや テスト手順へ Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
良良いテスト設計の基本的な流流れ
入力 (テストベースやテスト要求) ・仕様の抜け漏れや隠れた意図を明らかにする ・テストの目的やテストへの要求を明らかにする ・テスト対象やテストの目的を整理する 発散 ・何にどのようなテストが必要か目安を たてる 整理 テスト設計 ・テスト対象に対して実施すべきテ テストケースや ストを適切な技法を使って設計する テスト手順へ Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
駄⽬目なテスト設計の流流れ
入力 (テストベースやテスト要求) テストケースや テスト手順へ Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
駄⽬目なテスト設計の流流れ
入力 ●要求仕様 (テストベースやテスト要求) ・停止状態でボタンを押したらストップウォッ チを開始する テスト手順 期待される動作 停止状態でボタンを押す ストップウォッチを開始する テストケースや 仕様とテスト対象の矛盾程度 テスト手順へ しかチェックされない (Copy & Paste & Modify法と呼ばれる) Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
駄⽬目なテスト設計の流流れ2
入力 (テストベースやテスト要求) テスト技法 を使った設計 テストケースや テスト手順へ Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
駄⽬目なテスト設計の流流れ2
入力 ●要求仕様 (テストベースやテスト要求) ・麺の固さはかため、普通、柔らかめ ・スープは豚骨、味噌、醤油 ペアワイズ 直交表 テスト技法 を使った設計 麺 … スープ … 結果 … テストケースや 隠れた仕様や意図を取りのがす テスト手順へ 重要でない所に注力し、重要な所を見逃すリスク テストの全体整合の欠落 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
良良いテスト設計の基本的な流流れ
入力 (テストベースやテスト要求) 発散 整理 テスト設計 テストケースや テスト手順へ Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
テスト設計のプロセス 1. テスト計画 2. テスト分析 3.
テスト設計 4. テスト実装 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
テスト設計のプロセス
例 1. テスト計画 ●テストのスコープや全体像を明らかにする 2. テスト分析 テスト目的の方針やテストのアプローチ テストの構成(テストレベル等)やフェーズ 3. テスト設計 4. テスト実装 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
テスト設計のプロセス 1. テスト計画
テスト対象の分析 ●ユースケース 時間を計測する 2. テスト分析 時刻を確認する … 3. テスト設計 4. テスト実装 ●品質特性 ●文字表示 ちらつき テスト目的の分析 機能性 減光 信頼性 使用性 コントラスト 効率性 画素欠陥 … 解像度 … 関係性の分析 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
テスト設計のプロセス 1. テスト計画
どの対象にどのようなテストが必要か明らかにする 2. テスト分析 機能性 ユーザビリ 堅牢性 テスト ティテスト テスト 3. テスト設計 機能A ○ ○ 機能B ○ 4. テスト実装 機能C ○ … テスト目的の分析 検証方法 テスト設計技法 機能A デシジョンテーブ ル All Pair法 機能B 機能C … 組合わせテスト技法の適用 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
テスト設計のプロセス • テスト設計全体を扱うアプローチや⽅方法
論論が既に複数実践されています。 • 今回はテーマに近いものをいくつか紹介 します。 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
テスト設計のプロセス • HAYST法
Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
テスト設計プロセス • ゆもつよメソッド
「テスト目的・分析・設計~テスト設計の進め方」 湯本 剛 http://www.juse.or.jp/software/87/attachs/hd_4.pdf ソフトウェアテストPRESS Vol.10 特集1「今こそ聞きたい テストの上流設計」 湯本 剛 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
テスト設計プロセス • TAME/マインドマップを活⽤用したテスト
設計 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
テスト設計プロセス • VSTeP • 智美塾を中⼼心としたテスト設計⽅方法論論 「テストアーキテクチャ解説 ~テストアーキテクチャ設計を実践するには~」 智美塾塾長+塾生一同 http://www.jasst.jp/symposium/jasst12tokyo/report.html#plan1 「テスト観点に着目したテスト開発プロセス(VSTeP)の概要」西
康晴 http://jasst.jp/archives/jasst09e/pdf/A7-6.pdf 「テスト設計における モデリングのための記法の提案」西 康晴 http://jasst.jp/archives/jasst06e/pdf/E2-3.pdf Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
組合せテストでの テスト設計の流流れ Copyright (C)
2012 WACATE All rights reserved
組み合わせテストでのテスト設計の流流れ 1. テスト計画
• この講義で扱うところ 2. テスト分析 1. 仕様の整理理 3. テスト設計 • 因⼦子/⽔水準の抽出 2. 組合せ分析と技法の選定 4. テスト実装 3. テスト技法による設計 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
組み合わせテストでのテスト設計の流流れ • 組合せテスト技法の適⽤用 1.
仕様の分析/整理理 発散 • 因⼦子/⽔水準の抽出 整理 2. 組合せ分析と技法の選定 3. テスト技法による設計 設計 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
組み合わせテストでのテスト設計の流流れ • 組合せテスト技法の適⽤用 1.
仕様の分析/整理理 2. 組合せ分析と技法の選定 3. テスト技法による設計 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
仕様の分析/整理理 • テストベースを分析して、テスト対象やテス
ト⽬目的を明らかにしていきます – 仕様を分析し、必要な情報をピックアップします 隠れた仕様や意図も明らかにします – テスト設計がやりやすいように仕様を整理理します • 今回紹介する⼿手法 – 3⾊色ボールペン法 – レビュー観点による分析(間/対称/類推/外側) – 同値分割法 – マインドマップ Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
仕様の分析/整理理(3⾊色ボールペン法) • 3⾊色ボールペン法
– ドキュメントの読解⽅方法 • テストの⼊入出⼒力力や因⼦子・⽔水準をピックアップします • 単純ですが汎⽤用的に使えるテクニックです – 仕様書で留留意が必要な部分に⾊色分けしながら 書き込みを⾏行行って、仕様を読解していきます • ⼤大事なところに線を引く • 思いついたところをメモとして追記する ソフトウェアテストPRESS総集編 Vol.2「三色ボールペンで読む仕様書」(鈴木三紀夫) たまゆら雑記「三色ボールペンで読む仕様書」 http://d.hatena.ne.jp/mkoszk/20110218/ Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
仕様の分析/整理理(3⾊色ボールペン法) • ⾊色の付け⽅方 – デフォルト
• ⾚赤:客観的に⾒見見て、最も重要な箇所 • ⻘青:客観的に⾒見見て、重要な箇所 • 緑:主観的に⾒見見て、気になるところ – ⾊色の数や使い分けは適宜変更更可能です。 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
仕様の分析/整理理(3⾊色ボールペン法) • 麺のゆで時間は細麺:120秒、太麺:300秒 • 麺の固さがかため指定なら-‐‑‒10秒、バリかた指定な
ら-‐‑‒10秒、やわらかめ指定なら+10秒 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
仕様の分析/整理理(3⾊色ボールペン法)
麺の種類 • 麺のゆで時間は細麺:120秒、太麺:300秒 • 麺の固さがかため指定なら-‐‑‒10秒、バリかた指 定なら-‐‑‒10秒、やわらかめ指定なら+10秒 そもそもメニューは? 他の麺の固さは? 例) 赤:因子 青:水準 緑:気になる所 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
仕様の分析/整理理(レビュー観点による分析) • テスト設計やレビューの観点を⽤用いた仕
様の抽出 – フレームワークに基づいて仕様の整理理や抜け 漏漏れのピックアップを⾏行行います – Ex)間/対称/類推/外側 • 具体例例から他のデータや抜け漏漏れをピックアップ • 「ソフトウェアテスト技法ドリル」秋⼭山浩⼀一 – 間:データとデータの間 – 対称:反対側のデータ – 類推:似たデータ – 外側:挙げられていないデータ Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
仕様の分析/整理理(レビュー観点による分析) • 「ゆで時間を100秒から120秒までカウントダウンで計
測できる」 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
仕様の分析/整理理(レビュー観点による分析) • 「ゆで時間を100秒から120秒までカウントダウンで計
測できる」 – 間: • 「何秒刻みか?少数は?」「100秒や120秒は範囲に含まれるか?」 – 対称: • 「カウントアップは?」「無効値は?(秒数未指定等)」 – 類推: • 「110」「121」 – 外側: • 「100より⼩小さい値」「120秒より⼤大きい値」 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
因⼦子/⽔水準の抽出(同値分割法) • 同値分割による⽔水準の抽出
– 同値分割法 • 「仕様上、コンポーネントやシステムの動作が同 じと⾒見見なせる⼊入⼒力力定義域や出⼒力力定義域の部分」 – JSTQB ソフトウェアテスト標準⽤用語集(⽇日本語版) Version 2.0.J01 • 同じように扱えるグループに値をグルーピングする • 有効同値クラスと無効同値クラスを区別する – 無効同値クラスは組み合わせテスト設計で活⽤用 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
因⼦子/⽔水準の抽出(同値分割法) • 「6歳未満は無料料。6歳以上12歳以下は
半額。13歳以上は定額」 0 6 12 -∞ +∞ 年齢 ありえない (無効同値クラス) 因子:年齢に4つのグループ →水準に展開 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
参考図書(セッション予習資料料)
Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
仕様の分析/整理理(マインドマップ) • マインドマップ – 思考ツール。放射状にキーワードを広げる
– 分析の思考⽀支援、管理理、明⽰示化等に使⽤用します • 他の⼿手法の結果を管理理する • 分析ツールつとして使⽤用する Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
仕様の分析/整理理(マインドマップ)
インターフェースの分析 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
仕様の分析/整理理(マインドマップ)
因子・水準の分析 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
仕様の分析/整理理(マインドマップ) • 複雑な場合、階層化や分割で整理理してい
きます ズームイン/ズームアウト 階層化 液晶モニタ 時間表示 メニュー 領域 ボタン 電池表示 液晶モニタ 領域 非表示領 メニュー 域 分割 スタート/ス 時間表示領 トップ 域 ボタン 電池表示領 液晶モニタ 域 リセット 非表示領域 スタート/ス トップ ボタン リセット Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
仕様の分析/整理理 (テスト対象・テスト⽬目的の構造化や関連付け) • 発散したテスト対象やテスト⽬目的を扱い
やすい形式・粒粒度度で整理理します – リスト/ツリー/属性付け等で整理理します • 関連要素を関連づけて、どの対象にどの ようなテストが必要か⽬目安を⽴立立てます Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
仕様の分析/整理理 (テスト対象・テスト⽬目的の構造化や関連付け) • テスト対象/インターフェース表
– テスト対象を整理理します テストの入出力 ユーザインターフェース 時間/タイ ミング スタート/ス リセットボ 電源ボタ 時間表示 RTC トップ タン ン ボタン input input input output Input 起動 ○ 時間計測 ○ ○ ○ ○ テスト対象 Doc.2.3.1 Doc.2.3.2 機能リスト 電源OFF ○ ○ ○ … Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
仕様の分析/整理理 (テスト対象・テスト⽬目的の構造化や関連付け) •
テスト分析マトリクス – テスト対象とテスト⽬目的の関連性を管理理して 、テスト設計の全体像を明⽰示化します テストタイプ 機能性テスト ユーザビ 耐久性 … 単機能 状態遷移 リティテ テスト スト テスト対象 起動 ○ 機能リスト 時間計測 ○ ○ ○ ○ 電源OFF ○ ○ ○ … • ソフトウェアテストPRESS Vol.10 特集1「今こそ聞きたい テストの上流流設計」湯本 剛 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
仕様の分析/整理理 (テスト対象・テスト⽬目的の構造化や関連付け) • スープカレー表
– スープカレー⽅方式 – 機能観点+4W1H – 「『スープカレー⽅方式』によるシステムテスト分析と設計」 TEF北北海道テスト勉強会 http://www.jasst.jp/archives/jasst10e/pdf/A5-‐‑‒1.pdf • FV表 – HAYST法 – ⽬目的機能+検証⽅方法、テスト技法 – 「ソフトウェアテストHAYST法⼊入⾨門 品質と⽣生産性がアップする直交表 の使い⽅方」吉澤 正孝/秋⼭山浩⼀一/仙⽯石太郎郎 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
仕様の分析/整理理 (テスト対象・テスト⽬目的の構造化や関連付け) • FL表(因⼦子⽔水準表)
– 因⼦子と⽔水準を管理理します。 因子 水準 スープ 豚骨 醤油 味噌 … 麺 かため ふつう … • (参考⽂文献) 「詳説FL表」 秋⼭山 浩⼀一 – 「Software Testing ManiaX vol.3」(さーくるWACATE) – www.hayst.com/Documents/FL-‐‑‒table.pdf Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
仕様の分析/整理理で⼤大事な事 • 因⼦子/⽔水準をモレなく抽出 – 適切切な組合せテストの設計が可能になります
(≠テスト実施⼯工数の増加) – 抽出モレは組合せの⽋欠落落に直結します • テスト設計が容易易になるように仕様を整理理 – 全体像を把握可能にします – 細部も理理解可能なように整理理します。 分析結果が爆発したら階層化・分割で扱える 粒粒度度に整理理します Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
組み合わせテストの場合 • 組合せテスト技法の適⽤用 1.
仕様の分析/整理理 2. 組合せ分析と技法の選定 3. テスト技法による設計 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
組合せ分析と技法の選定 • テスト対象の複雑さや、テストにかけら
れるリソース・⼯工数は千差万別です • そのため組合せ設計では、しばしば特定 のやり⽅方に縛られない柔軟な対応が要求 されます。 万能なやり⽅方は存在しません。 • 今回は⼀一般的な指針を⽰示します。 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
組合せ分析と技法の選定
抽出・整理した 因子/水準 単機能 組合せ テストの テストの 設計 設計 単機能テスト 有則のテスト 禁則のテスト 無則のテスト Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
組合せ分析と技法の選定
抽出・整理した 因子/水準 単機能 組合せ テストの テストの 設計 設計 単機能テスト 有則のテスト 禁則のテスト 無則のテスト Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
組合せ分析と技法の選定(単機能テスト) • 因⼦子に対する単機能テスト
– 抽出した因⼦子毎に単機能テストを作成します – 単機能テスト • 1つの因⼦子に対するテスト • 他の因⼦子はデフォルトや影響の少ない⽔水準を選択 因子 水準1 水準2 水準3 … 麺の種類のテスト 麺の種類 太麺 細麺 麺の固さ バリかた かため ふつう やわらかめ 麺の固さのテスト スープ 豚骨 味噌 塩 スープのテスト Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
組合せ分析と技法の選定(単機能テスト) • 因⼦子に対する単機能テスト – 全因⼦子に対し⼀一通り⾏行行うのが理理想です
– 組合せテストの事前に実施するのが効率率率的 – これらにより、⼿手戻りコストを削減する、組 合せテストで組合せバグに注⼒力力できるよう なる、といったメリットが得られます Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
組合せ分析と技法の選定
抽出・整理した 因子/水準 単機能 組合せ テストの テストの 設計 設計 単機能テスト 有則のテスト 禁則のテスト 無則のテスト Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
組合せ分析と技法の選定(組合せテスト) • 組合せテストでは次の組合せを区別して
いきます – 有則の組合せ – 無則の組合せ – 禁則の組合せ Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
組合せテスト(有則の組合せ) • 有則の組合せ – 有則の組合せを扱えるテスト設計技法を活⽤用
してテスト設計を進めます • デシジョンテーブル • 原因結果グラフ • ドメイン分析、等々 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
組合せテスト(有則の組合せ) • 有則の組合せ
4で割り切れる N Y Y Y 100で割り切れる N N Y Y 400で割り切れる N N N Y うるうどし N Y N Y テストケースに 展開 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
組合せテスト(有則の組合せ) • 有則の組合せ – 有則の組合せは全網羅羅が理理想です
– 有則の組合せ数が爆発した場合、分割や階層 化を⾏行行って範囲を調整します Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
組合せテスト(無則の組合せ) • 無則の組合せ – 無則は組合せ数が膨⼤大で絞り込みや最適が要
求されます そのためにも事前のテスト分析が重要です • ⼀一般的に無則の全網羅羅は⾮非現実的です – 無則の全網羅羅≒組合せ全網羅羅 • 何をテストすべきか、どのようなテストができる か⾊色々な視点から検討していきます。 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
組合せテスト(無則の組合せ) • 無則の組合せ分析 –
1. プロダクトリスク リス リスクコン ソフトウェアのリスクレベル ク トロール 重大度 頻度 検知度 総合レベル A B ハイリスクと関係する A 因子は重点的に網羅 – 2. 有則以外も含む因⼦子間の依存関係 • 状態やリソースの共有 • インターフェースの共有 • 処理理の共有 →強い依存関係にある因⼦子は重点的に網羅羅 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
組合せテスト(無則の組合せ) • 無則の組合せ分析 –
3. 類似プロジェクト・統計・標準等の指標 サーバサイド内製ソフト A社アプリ開発ソフト 単機能テストで検出されるバグ 70 60 2因子間網羅で検出されるバグ 80 70 3因子間網羅で検出されるバグ 90 80 • 指標値に基づいて網羅羅の強度度を検討 – 4. 組合せ可能性 ユースケース 詳細 私用機能 組合せられる可能性 ゆで時間を計測する ・・・ 時刻表示、ストップウォッチ時 間計測、リセット の高い因子は重点的 に網羅 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
組合せテスト(無則の組合せ) • 無則の組合せ分析
– 5. テスト実施⼯工数 機能A(手動テスト) 実施 コスト 実施コストが少ないなら 機能B(テスト自動化) 組合せを強化 テストケース数 – その他 • プロジェクト状況 • テストしにくさ • 有則/禁則のテスト設計の状態、等々 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
組合せテスト(無則の組合せ) • 無則の組合せテスト設計では、禁則の組
合せ、異異常値の⽔水準を除外します • 禁則の組合せ – 組合せがテストされない • 異異常値 – 例例外処理理が発⽣生し、組合せが実⾏行行されない 因子 水準 ドリンク有無 なし 禁則関係で実施不能 禁則でない組合せもテス ドリンク種類 ビール トされなくなる スープ 味噌 麺 細麺 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
組合せテスト(無則の組合せ) • 分析に応じて組合せテストを設計 – 網羅羅度度・強度度の設定
• 因⼦子間網羅羅:単機能網羅羅、2因⼦子網羅羅、3因⼦子網羅羅.. • 組合せ網羅羅率率率 • ピンポイントの補強や間引き – 特定因⼦子のみ全網羅羅 – 複数の⽔水準を1つに統合、等 – テスト設計技法の活⽤用 • 直交表 – 2因⼦子間網羅羅、3因⼦子以上の網羅羅率率率もある程度度確保 • ペアワイズ – 複雑な禁則や⽔水準も含め、ツールで柔軟に対応可 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
組合せテスト(禁則の組合せ) • 禁則の組合せ – 禁則の組合せもテストが必要です
– 禁則のテストで確認すること • 組合せられないこと • 組合せても害がないこと 因子 水準 ドリンク有無 なし 組み合わせられない事を ドリンク種類 ビール テストで確認 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
組合せテスト(禁則の組合せ) • 禁則の組合せ – 以下の場合、しばしばテスト対象の設計に問題
• ユーザが禁則を組合わせられてしまう • 禁則の組合せが複雑 設計改善 無理矢理 してテスト < テストをする するコスト コスト – 可能であれば開発にフィードバックし、禁則 関係を整理理しましょう Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
組合せテスト(その他) • 組合せが爆発した場合 – 分割・階層化で調整を図ります
• 有則の組合せテスト – 分割した各要素で全網羅羅。要素間の組合せは無則やピン ポイントの組合せテスト技法で対応 • 無則の組合せテスト – 分割した各要素でそれぞれ適切切に網羅羅。要素間の組合せ は網羅羅度度を緩めたり、ピンポイントで適切切に網羅羅したり して対応 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
組合せ分析と技法の選定
抽出・整理した 因子/水準 単機能 組合せ テストの テストの 設計 設計 単機能テスト 有則のテスト 禁則のテスト 無則のテスト Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
最後に • 適切切な組合せテストの設計には、適切切な
テスト計画、テスト分析、テストの上流流 設計が⽋欠かせません – いきなり技法を適⽤用するとテストケースの冗 ⻑⾧長性や抜け漏漏れが発⽣生しやすくなります – 逆にテストの上流流⼯工程を適切切に⾏行行っていれば 、どのような組合せがありどのような技法を 使うべきか明らかになっていきます。 Copyright (C) 2012 WACATE All rights reserved
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