Pengujian Perangkat Lunak Berorientasi Objek

Pengujian adalah suatu proses pengeksekusian program yang bertujuan untuk menemukan kesalahan (Berard, 1994). Pengujian sebaiknya menemukan kesalahan yang tidak disengaja dan pengujian dinyatakan sukses jika berhasil memperbaiki kesalahan tersebut. Selain itu, pengujian juga bertujuan untuk menunjukkan kesesuaian fungsi-fungsi perangkat lunak dengan spesifikasinya.

Pengujian dapat dikategorikan atas :

  1. Pengujian terhadap proses pengembangan sistem dan dokumendokumen pendukung. Proses berarti sejumlah aktivitas yang didukung oleh dokumen yang  mendeskripsikan aktivitas-aktivitas.
  2. Pengujian terhadap analisis dan model perancangan. Dalam sistem berorientasi objek, pengujian model analisis dan perancangan adalah hal yang sangat penting.
  3. Pengujian secara statik dan dinamik untuk implementasi. Tujuannya adalah mencari kesalahan sedini mungkin dalam proses, tetapi kesalahan dalam kode untuk  sistem yang besar dan kompleks tidak dapat dihindarkan. Pengujian statik merupakan inspeksi kode untuk menemukan kesalahan logic. Pengujian dinamik  merupakan eksekusi dengan data uji untuk menemukan kesalahan dalam kode

Perangkat lunak berorientasi objek berbeda dari perangkat lunak procedural (konvensional) dalam hal analisis, perancangan, struktur dan teknik-teknik  pengembangannya. Bahasa pemrograman berorientasi objek mempunyai ciri-ciri adanya pembungkusan (encapsulation), keanekaragaman (polymorphism), dan pewarisan (inheritance) yang membutuhkan dukungan pengujian tertentu. Fokus pengujian perangkat lunak berorientasi objek dimulai pada hasil analisisnya, dilanjutkan pada hasil perancangannya, dan diakhir pada hasil pemrogramannya (Rochimah, 1997). Model yang dihasilkan pada analisis dan perancangan harus diperiksa terutama dalam hal :

  1. Semantic correctness, yaitu kesesuaian model dengan domain permasalahan di dunia nyata. Jika model merefleksikan dunia nyata secara akurat, berarti model tersebut benar secara semantik, dan
  2. Consistency, yaitu kesesuaian kelas dengan objek turunannya maupun kesesuaian asosiasi kelas dengan kelas lainnya.

Model Uji (Test Model)

Berbagai model pengujian perangkat lunak berorientasi objek diusulkan oleh para peneliti. Setiap model mempunyai konstruksi atau aturan yang menjadi dasar dalam langkah-langkah pengujian. Dalam pengujian class, Siegel (1996) mendefinisikan tiga model fungsional yang digambarkan dalam struktur objek model pengujian dalam gambar 1 berikut ini :

State-Transition Model

Transisi dalam pengujian method (operasi) suatu class menunjukkan konsep perilaku class. Setiap method dalam class mengekspresikan beberapa elemen dari keseluruhan perilaku class. Dalam beberapa metoda perancangan berorientasi objek menggunakan model State-Transition untuk merepresentasikan perilaku  class. State (Status) suatu objek adalah kombinasi dari semua nilai atribut. Pada saat tertentu, status bersifat statik. Untuk model dinamik objek, perlu   ditambahkan transisi dari satu status ke status lainnya dan terjadilah suatu aksi. Model ‘transisi-status’ digambarkan dengan grafik, dimana simpul menyatakan status dan busur menyatakan transisi.
Boris Beizer memberikan beberapa aturan untuk pengecekan model “Transisi-status”, yaitu :

  • Verifikasi bahwa status telah merepresentasikan himpunan satus dengan benar;
  • Cel model untuk semua kemungkinan event suatu class, yaitu transisi dari setiap status untuk setiap method dalam class dan cek spesifikasi perancangannya;
  • Cek terhadap ketetapan satu tansisi untuk setiap kombinasi “eventstate”. Lakukan pengecekan, misal dengan representasi matriks sebagai kombinasi kemungkinan status dan event;
  • Cek status yang tidak terjangkau dan status mati, dimana pada status tersebut tidak ada lintasan atau transisi;
  • Cek aksi yang tidak benar(invalid), termasuk method (operasi) yang tidak ada atau method yang tidak sesuai dengan kebutuhan selama transisi.

Model “transisi-status” dapat mencakup keseluruhan perilaku class, sehingga lebih produktif dibanding dengan model lainnya, namun mempunyai beberapa kelemahan yaitu :

  1. Karena model dibentuk dari spesifikasi kebutuhan, bukan dari kode, mudah menyebabkan kesalahan sehingga perlu menguji model seperti halnya menguji kode.
  2. Karena model mencakup seluruh perilaku class dan superclass-nya, maka model menjadi kompleks. Namun pemakaian “transisi-status” secara hirarki dapat mengurangi kompleksitas tersebut.
  3. Model perilaku dapat mengakibatkan hilangnya kendali dan data yang salah. Oleh karena itu perlu adanya asumsi yang sama tentang perilaku class yang didasarkan pada kebutuhan dengan asumsi yang dibuat oleh pemrogram.

Rencana Uji (Test Plan)

Perancangan pengujian dilakukan dengan menyiapkan standarstandar yang harus dipenuhi dalam proses pengujian. Jika tidak sesuai dengan standar, maka proses pengujian telah menemukan kesalahan. Standar-standar tersebut harus terdokumentasi dengan baik. Kasus uji terdiri atas sekumpulan masukan untuk pengujian, sekumpulan kondisi yang harus dieksekusi dan hasil yang diharapkan berdasarkan tujuan yang telah ditetapkan.

Metoda perancangan kasus uji untuk perangkat lunak berorientasi objek yang diusulkan Berrard (dalam Pressman, 1997) adalah :

  1. Setiap kasus uji harus diidentifikasi secara unik dan secara eksplisit diasosiasikan dengan class yang diuji
  2. Tujuan pengujian harus ditetapkan dengan jelas
  3. Langkah-langkah pengujian harus dikembangkan untuk setiap kasus uji dan berisi :

a. Daftar status tertentu untuk objek yang diuji;
b. Daftar pesan (message) dan operasi yang akan dieksekusi sebagai akibat pengujian;
c. Daftar exception yang mungkin terjadi karena objek yang diuji;

d. Daftar kondisi eksternal (misalnya mengubah lingkungan eksternal perangkat lunak);
e. Informasi tambahan yang membantu pemahaman dan implementasi pengujian.

Teknik Pengujian Berbasis Status (State-based testing / SBT)

Pengujian berbasis status adalah bentuk implementasi pengujian class. Hal utama dalam SBT adalah pengujian nilai yang disimpan dalam suatu objek pada suatu saat. Nilai tersebut merepresentasikan status dari suatu objek. SBT juga melakukan validasi interaksi yang terjadi antara transisi dan status suatu objek. StateChart dapat digunakan untuk membantu dalam SBT.

Suatu status dapat didefinisikan sebagai nilai vektor [McG-93] : V = <a1, a2, …. An> ; dimana setiap ai merupakan nilai current dari atribut suatu objek. Himpunan status S suatu objek adalah produk kartesian dari himpunan status setiap atribut. Jika suatu objek mempunyai dua atribut, A dan B, dimana A dalah Boolean dan B = {-1,0.1}, maka himpunan status objek adalah {(T,-1), (T,0), (T,1), (F,-1), (F,0), (F,1)}.

Perancangan status harus didasarkan pada observasi perilaku objek. Model objek merepresentasikan kemungkinan perilaku objek, atribut dan hubungan antar objek dalam suatu sistem. Status suatu objek adalah kombinasi dari seluruh nilai-nilai atribut yang terkandung dalam objek. Sekelompok nilai-nilai tersebut  mempengaruhi perilaku (behavior) suatu objek. Perubahan status dapat terjadi sebagai akibat dari antar objek saling mempengaruhi. Hal ini disebut kejadian (event). Transisi merupakan perubahan dari satu status ke status lainnya yang disebabkan oleh suatu event. Suatu aksi (action) dapat terjadi selama terjadi transisi dari satu status ke status lainnya. Transisi sebagai konsep perilaku class. Setiap method dari suatu class mengekspresikan beberapa elemen secara keseluruhan perilaku class.

Pengujian berbasis status terhadap suatu class dapat dilihat method yang mempengaruhi status dalam empat kemungkinan berikut ini :
1. mengubah status objek ke status baru yang sesuai;
2. berpindah dari status tersebut;
3. mengubah status objek ke status yang tak terdefinisi, berarti terjadi kesalahan;
4. mengubah status objek ke status yang tidak sesuai, berarti terjadi kesalahan.

State Table (Tabel Status) merupakan suatu model yang digunakan untuk menggambarkan perilaku sistem. Tabel status disebut juga tabel
transisi status, direpresentasikan dengan baris dan kolom sebagai berikut :
– setiap baris menyatakan status.
– setiap kolom menyatakan kondisi masukan/transisi.
– kotak yang merupakan interseksi antara baris dan kolom menentukan status selanjutnya dan keluaran, jika ada.

Implementasi Pengujian Berbasis Status

Implementasi sistem pengujian ini dimulai dengan membangun model objek yang memperlihatkan struktur data statik dari sistem dunia nyatanya (gambar 2).

Program Uji
Program uji sebagai file program sumber ditulis dalam bahasa Pascal Objek. Program yang akan diuji tersebut telah benar secara leksik dan sintaks, yang berisi satu definisi class lengkap dengan atribut dan operasinya (method). Aturan sintaks program uji adalah :

<id_class>               = class
<definisi atribut>
<definisi operasi>
end;
{Definisi class turunan}

<id_class>              = class<id_superclass>

<definisi atribut>
<definisi operasi>

Data Uji dan Kasus Uji

Suatu kasus uji dapat dinotasikan dalam tiga tuple, yaitu (Tsai, 1997): <S1, t1 (..tn),S2> ; dimana S1 adalah current state (status awal) dan S2 adalah next state (status akhir) yang akan dicapai setelah mengeksekusitransisi t1 (atau urutan message, t1..tn). Dari kasus uji tersebut dapat
diidentifikasikan data uji.

Pada saat eksekusi pengujian dengan kasus uji, jika status hasil sama dengan status yang  seharusnya dicapai, berarti benar, sebaliknya terjadi kesalahan. Jika himpunan kasus uji dituliskan <status awal, transisi, ->, maka ini merupakan kasus khusus dan berarti data uji yang diberikan tidak valid.

Studi Kasus

Pada studi kasus pengujian berbasis status pada program berorientasi objek diberikan deskripsi singkat tentang struktur penyimpanan data dengan STACK berikut ini

Suatu class STACK (of array) untuk penyimpanan data dengan sifat operasi stack adalah first-in last-out. Kondisi-kondisi yang terjadi pada stack adalah kosong (empty), penuh (full) atau di antaranya (not full). Untuk mengakses data dalam stack, operasi-operasi yang ada adalah tambah data (PUSH/add) dan hapus data (POP/delete). Selain itu, untuk menyatakan bahwa stack penuh maka dapat dilihat dari ukuran stack yang diwakili oleh fungsi size yang bernilai Boolean.

Dari deskripsi tersebut dapat ditentukan status-status untuk class STACK, yaitu empty, notfull, dan full. Dengan keterangan ukuran STACK adalah :
– full ; jika ukuran stack = n (missal ditentukan n adalah ukuran stack maksimum)
– notfull ; jiks 0 < ukuran < n
– empty ; jika ukuran = n

Digunakan atribut tambahan count untuk menyatakan ukuran relatif data dalam stack.
Dari hasil rancangan class, dapat didefinisikan beberapa method, yaitu :

  • delete(integer) : untuk menghapus data dari stack
  • add(character,integer) : untuk menyatakan character apa yang ditambahkan pada stack dan berapa ukuran stack akibat penambahan data tersebut
  • initStack() : untuk menyatakan konstruksi objek stack
  • isEmpty() : untuk menyatakan apakah stack kosong atau tidak
  • size() : untuk mengecek ukuran stack

Dari deskripsi tersebut dapat dinyatakan dalam table contoh perubahan status berikut ini

Rencana Uji

1. Tujuan pengujian : menguji perilaku class STACK
2. Identifikasi Kasus Uji :

a. Daftar Status : Empty, NotFull, Full
b. Daftar Method : Add, delData, Sizes, isEmpty
c. Daftar Exception : <empty,delData,…>; <full,add,…>

Himpunan Kasus Uji

{<empty,sizes,empty>, <notfull,sizes,notfull>,<full,sizes,full>,<empty,isEmpty,empty>,<notfull,isEmpty,notfull>,<full,isEmpty,full>,<empty,delData,->,<notfull,delData,notfull>,
<notfull,delData,Empty>,<full,delData,notfull>,<empty,add,notfull>,<notfull,add,notfull>,<full,add,->}

Program Uji Stack

Unit programuji;
Const
Max = 10;
Type
TStack = class
Size : integer;
Tab_char : array[1..Max] of char;
Top : integer;
Procedure Constructor;
Procedure Add(x :string);
Procedure DelData(var x : string);
Function sizes : integer;
Function isEmpty : Boolean;

End;
Var
S : TStack;
Implementation
Procedure TStack.Constructor;
Begin
Size := max;
Top := 0;
End;
Procedure TStack.Add(x:string);
Begin
If top<size then
Begin
Top := top+1;
Tab_char[top]:=x;
End;
End;
Procedure TStack.DelData(var x:string);
Begin
If top>0 then
Begin
X := tab_char[top];
Top := top-1;
End;
End;
Function TStack.Sizes:integer;
Begin
Sizes := top;
End;
Function TStack.isEmpty : Boolean;
Begin
If top = 0 then
isEmpty := true
else
isEmpty := false;
end;
end.

Dari program uji tersebut terlihat bahwa :

  • nilai batas ukuran STACK adalah 10 (nilai batas inilah yang dijadikan atribut peubah status class)
  • instance yang diuji adalah S

Dari table hasil pengujian tersebut bahwa :

  1. jika pengujian benar, yaitu benar sintaks dan nilai atribut untuk uji (nilai status), maka hasil uji adalah OK;
  2. jika pengujian benar sintaks, namun salah nilai atribut, maka menghasilkan FAIL;
  3. jika terjadi kesalahan dalam pengisian data uji, maka proses pengujian gagal dan tidak menghasilkan tabel pengujian.

Kesalahan data uji tersebut meliputi

  • salah sintaks;
  • salah nama objek yang diuji;
  • salah nama method.

Penutup

Dari uraian di atas dapat dinyatakan bahwa pengujian berbasis status pada perangkat lunak berorientasi objek dilakukan dengan aturanaturan dalam representasi data uji yang didasarkan pada kasus uji. Perilaku status yang direpresentasikan dalam transisi status sangat membantu dalam mendeskripsikan perilaku class berdasarkan kondisi-kondisi dari nilai
instance-nya.

Pengujian berbasis status ini termasuk dalam pengujian unit dan semi statik-dinamik. Dinamik karena penguji dapat memberikan deskripsi transisi status sesuai dengan sistem yang akan diuji. Statik, karena implementasinya masih terbatas pada satu class program uji (yaitu STACK). Hal ini dikarenakan rumit dan kompleksnya interpretasi setiap method dengan nilai parameter yang akan diuji.

sumber :

Beizer, Boris. 1990, Software Testing Techniques, 2nd Edition, New York: Van Nostrand Reinhold

Berard, Edward V. 1994, Issues in the Testing of Object-Oriented Software, Berard Software Engineering Inc., article at http://www.toa.com.

Pacheco, Xavier. 1995, Borland Delphi Developer’s Guide, First Edition, New York: Sam Publishing

Pressman, Roger S. 1997, Software Engineering a Practitioner’s Approach, 4th edition, Singapore: Mc.Graw Hill Inc.

Robert V. Binder, 1995, Testing Object : State-based testing, The Approach for sistem testing, Chicago: Object Magazine, RSBC corp.

Rochimah, Siti. 1997, Penerapan Method Berarah Objek pada Kasus Penjadwalan, Bandung: Institut Teknologi Bandung

Rumbaugh, James, et al. 1991, Object Oriented Modelling and Design, New York:
Prentice-Hall International

Siegel, Shel. 1996, Object Oriented Software Testing an Hierarchical Approach, Canada: John Wiley & Sons Inc.

Tsai, et al. 1997, A Method for Automatic Class Testing (MACT) Object Oriented Program Using A State-based Testing Method, Fifth European Edinburg: Conf. Software Testing Analysis and  Review

http://www.paramadina.ac.id/downloads/Jurnal%20Universitas%20Paramadina/Jurnal%20UPM%20Vol-2%20No-2,%2001-2003/227-retno.pdf

google.com