Software testing has been perceived as a critical element of quality assurance. However, there are many problems to place software testing on the center of mainstream software engineering. Currently, testers face the difficulty of deriving test cases from specifications which enable the testers to select test cases even before codes are produced. The next problem is the lack of revalidation methods to retest modified programs during maintenance phase despite its importance. Finally, a mechanism for integrating multiple techniques should be provided in order to increase the quality of software because there is no single uniform approach to testing. In this dissertation, we deal with two testing methods aimed at developing approaches to specification-based test case selection and revalidating through retesting during maintenance phase. In addition, we show that two proposed testing methods are complementary by integrating them in the coherent manner.
In the research direction of specification-based testing, we consider algebraic specifications for designing and generation test cases and suggest two testing strategies, signature-based testing and axiom-based testing. Signature-based testing depends on the syntactic information of algebraic specifications for developing test cases. Axiom-based testing is designed to check the consistency of the module with axioms prescribed in the specifications and can complement the signature-based testing for validating whether the module possesses the required properties. The testing strategies to be presented relies on the formal test specifications written in test specification language, ALTEL which is designed for controlling test case generation.
Software revalidation through retesting during the maintenance phase is essential for establishing confidence in the reliability of the modified programs. In the research direction of retesting during maintenance, we present a testing criterion and techniques for revalidating modified programs as well as the conditions to determine the necessity for revalidation of the modified program. By comparing programs and identifying the textual and semantic changes between them, it is shown that the number of test cases to be rerun can be reduced compared to the current revalidation methods. Our method is applicable to programs with different control structures from the original program with a little effort by treating the test case reuse problem as a constraint satisfaction problem. In addition, application of an zero-one integer programming model to selecting the minimal set of paths to be retested is explored.
Finally, we experiment with the use of process modeling language as a specification mechanism for integrating testing techniques. For the ends, we develop a process modeling language, called AttNet which can also describe general software development processes. AttNet is a Petri net based formalism which encapsules a logical process into an activity object. In order to prove its usefulness for integrating testing techniques, we conduct experiments to integrate the proposed testing methods and also show that many problems to plague testing in the software development process can be migrated.
소프트웨어 테스팅은 품질관리의 중요한 요소로서 인식되고 있지만 여전히 해결해야 할 많은 문제가 있다. 특히 사용자로 하여금 코드가 생성되기 전이라도 명세로부터 테스트 케이스를 생성할 수 있는 명세 기반 테스팅 방법과 유지보수 단계동안에 수정된 프로그램을 재검증하는 연구가 빈약하다. 또한 소프트웨어의 신뢰성을 높이기 위해서 다양한 테스팅 방법들을 효율적으로 통합할 수 있는 방법이 요구 된다. 본 논문에서는 명세에 기반을 둔 테스팅 방법과 유지보수 단계를 위한 재 테스팅 방법을 제안하였다. 그리고 제안된 테스팅 방법들을 효율적으로 통합하기 위한 모델을 개발하였다.
명세에 기반을 둔 데스팅 방법에서는 대상 명세로서 대수적 명세(algebraic specification)를 고려하였으며 대수적 명세의 문법에 관련된 정보만을 이용하여 테스팅하는 기법(signature-based testing)과 의미에 관련된 정보를 이용하여 프로그램이 요구되는 성질을 지니고 있는지를 판별할 수 있는 테스팅하는 기법(axiom-based testing)을 제안하였다. 또한 명세로부터 테스트 케이스를 자동적으로 생성하기 위하여 ALTEL이라는 새로운 테스트 형식 명세언어를 설계하였으며 실험을 통하여 제안된 테스팅 방법들이 효과적임을 입증하였다.
소프트웨어 재 테스팅 방법에서는 재검증 조건과 재검증 기준 및 기법을 제안하였다. 제안된 재 검증 기법은 수정되기 전의 프로그램과 수정된 후의 프로램을 비교하고 텍스트적인 차이(textual change)와 의미적인 차이(semantic change)를 구분한다. 이를 통하여 다시 수행하여야 할 테스트 케이스의 수를 기존의 재검증 방법과 비교하여 줄일 수 있음을 보였다. 그리고 프로그램의 제어구조가 변한다 할지라도 적용할 수 있기때문에 적은 노력으로 테스트 케이스를 재사용할 수 있음을 보였으며 재검증해야 할 프로그램의 경로의 수를 최소화하기 위하여 0-1 integer programming 기법을 사용하였다.
마지막으로 제안된 테스팅 방법들을 효율적으로 통합하기 위하여 Petri net에 기반을 둔 AttNet 모델을 개발하였다. AttNet 모델을 통하여 소프트웨어 생명 주기 전단계에 걸친 테스팅 방법을 효율적으로 통합할 수 있음을 입증하였다.
