TEKNIK PENGUJIAN PERANGKAT LUNAK DAN PENGUJIAN SISTEM

TEKNIK PENGUJIAN PERANGKAT LUNAK

DAN PENGUJIAN SISTEM

Testing (Pengujian Perangkat Lunak)

Adalah elemen kritis dari jaminan kualitas perangkat lunak dan merepresentasikan kajian pokok dari spesifikasi, desain, dan pengkodean. Pentingnya pengujian perangkat lunak dan implikasinya yang mengacu pada kualitas perangkat lunak tidak dapat terlalu ditekan karena melibatkan sederetan aktivitas produksi di mana peluang terjadinya kesalahan manusia sangat besar dan arena ketidakmampuan manusia untuk melakukan dan berkomunikasi dengan sempurna maka pengembangan perangkat lunak diiringi dengan aktivitas jaminan kualitas. Meningkatnya visibilitas (kemampuan) perangkat lunak sebagai suatu elemen sistem dan “biaya” yang muncul akibat kegagalan perangkat lunak, memotivasi dilakukannya perencanaan yang baik melalui pengujian yang teliti. Pada dasarnya, pengujian merupakan satu langkah dalam proses rekayasa perangkat lunak yang dapat dianggap sebagai hal yang merusak daripada membangun.

Tujuan pengujian PL :

· Tujuan langsung

- Identifikasi dan menemukan beberapa kesalahan yang mungkin ada dalam PL yang diuji

- Setelah PL dibetulkan, diidentifikasi lagi kesalahan dan dites ulang untuk menjamin kualitas level penerimaan

- Membentuk tes yang efisien dan efektif dengan anggaran dan jadwal yang terbatas

· Tujuan tidak langsung

- Mengumpulkan daftar kesalahan untuk digunakan dalam daftar pencegahan kesalahan (tindakan corrective dan preventive).

Strategi pengujian PL :

· Big bang testing : menguji PL keseluruhan, sekali untuk semua package yang ada

· Incremental testing : menguji PL per bagian dalam modul (unit testing), dilanjutkan dengan menguji integrasi tiap modul (integration test), selanjutnya seluruh packagediuji (system testing)

Incremental testing :

Dibentuk dari dua dasar strategi :

Top-down

§ Modul pertama yang diuji : modul utama (tertinggi)

§ Modul terakhir yang diuji : modul pada level paling rendah

§ Keuntungan : memperlihatkan keseluruhan fungsi program (semua modul lengkap)

§ Kerugian : sulit menyiapkan potongan program dan menganalisis hasil tes

Bottom-up : kebalikan top-down

§ Keuntungan : relatif mendorong performance

§ Kerugian : menghambat program sebagai suatu keseluruhan modul

· Keduanya menganggap package PL dibangun berdasarkan hirarki modul PL

Pengelompokan berdasarkan konsep pengujian :

A. BLACK BOX (FUNCTIONALITY) TESTING

Mengidentifikasi kesalahan yang berhubungan dengan kesalahan fungsionalitas PL yang tampak dalam kesalahan output. Pengujian yang mengabaikan mekanisme internal sistem atau komponen dan fokus semata-mata pada output yang dihasilkan yang merespon input yang dipilih dan kondisi eksekusi. Pengujian yang dilakukan untuk mengevaluasi pemenuhan sistem atau komponen dengan kebutuhan fungsional tertentu. Pengujian yang dilakukan untuk antar muka perangkat lunak,pengujian ini dilakukan untuk memperlihatkan bahwa fungsi-fungsi bekerja dengan baik dalam arti masukan yang diterima dengan benar dan keluaran yang dihasilkan benar-benar tepat, pengintegrasian dari eksternal data berjalan dengan baik(file/data).

Pengujian Black Box digunakan untuk menguji fungsi-fungsi khusus dari perangkat lunak yang dirancang. Kebenaran perangkat lunak yang diuji hanya dilihat berdasarkan keluaran yang dihasilkan dari data atau kondisi masukan yang diberikan untuk fungsi yang ada tanpa melihat bagaimana proses untuk mendapatkan keluaran tersebut. Dari keluaran yang dihasilkan, kemampuan program dalam memenuhi kebutuhan pemakai dapat diukur sekaligus dapat diiketahui kesalahan-kesalahannya.

Beberapa jenis kesalahan yang dapat diidentifikasi :

• Fungsi tidak benar atau hilang

• Kesalahan antar muka

• Kesalahan pada struktur data (pengaksesan basis data)

• Kesalahan inisialisasi dan akhir program

• Kesalahan performasi

B. WHITE BOX (STRUCTURAL) TESTING / GLASS BOX TESTING

Memeriksa kalkulasi internal path untuk mengidentifikasi kesalahan. Pengujian yang memegang perhitungan mekanisme internal sistem atau komponen. White box testingmemiliki empat kategori yaitu :

1. Data processing and calculations correctness test : melakukan pengecekan data processing untuk setiap kasus tes.

Pendekatan yang digunakan :

- Path coverage : rencana tes yang mencakup semua kemungkinan path, di manacoverage diukur dengan berapa % path discover

- Line coverage : rencana tes yang mencakup semua baris kode program, di manacoverage diukur dengan berapa % line discover

Correctness test & path coverage

- Path yang berbeda dalam modul PL akan dibentuk oleh pilihan kondisionalstatement seperti IF-THEN-ELSE / DO WHILE / DO UNTIL.

- Untuk full line coverage, tiap line dieksekusi min 1 kali selama proses pengujian, contoh : Imperial Taxi Service (ITS) taximeter ada 24 test case

2. Software qualification test
3. Maintainability test
4. Reusability test

Pengujian yang dilakukan lebih dekat lagi untuk menguji prosedur-prosedur yang ada.Lintasan logic yang dilalui oleh setiap bagian prosedur diuji dengan memberikan kondisi/ loop spesifik. Pengujian ini menjamin pengujian terhadap semua lintasan yang tidak bergantung minimal satu kali.Dimana semua keputusan logic dari sisi ‘true’ dan ‘false’ program akan diuji serta eksekusi semua loop dalam batasan kondisi dan batasan operasionalnnya selain itu juga meliputi pengujian validasi struktur data internal.

Pengujian White Box digunakan untuk mengetahui cara kerja suatu perangkat lunak secara internal. Pengujian dilakukan untuk menjamin operasi-operasi internal sesuai dengan spesifikasi yang telah ditetapkan dengan menggunakan struktur kendali dari prosedur yang dirancang.

Pelaksanaan pengujian white box :

• Menjamim seluruh independent path dieksekusi paling sedikit satu kali. Independent path adalah jalur dalam program yang menunjukkan paling sedikit satu kumpulan proses ataupun kondisi baru.

• Menjalani logical decision pada sisi dan false

• Mengeksekusi pengulangan (looping) dalam batas-batas yang ditentukan

• Menguji struktur data internal

Strategi Pengujian Perangkat Lunak

TRATEGI PENGUJIAN PERANGKAT LUNAK

Dalam strategi pengujianperangkat lunak dapat digambarkan dengan ilustrasi berikut: Sebuah perangkat lunak dimulai daripenentuan kebutuhan perangkat lunak, kemudian prose dilanjutkan ke dalam bentukrancangan, dan akhirnya ke pengkodean. Strategi pengujian serupa dengan haltersebut, dimulai dengan unit testing di pusat spiral di mana masing-masingmodul/unit dari perangkat lunak yang diimplementasikan dalam source codemenjadi sasaran pengujian. Kemudian dilakukan integration testing dengan focuspengujian adalah desain dan kontruksi arsitektur perangkat lunak. Selanjutnyadilakukan validation testing dengan sasaran pengujian adalah kesesuaian dengankebutuhan perangkat lunak yang telah ditentukan di awal. Terakhir padalingkaran terluar spiral sampai pada system testing, di mana perangkat lunakdan keseluruhan sistem diuji.

A. PendekatanStrategis ke Pengujian Perangkat lunak

Pengujianmerupakan rangkaian aktivitas yang dapat direncanakan sebelumnya dan dilakukansecara sistematis. Strategi uji coba perangkat lunak memudahkan para perancanguntuk menentukan keberhasilan system yg telah dikerjakan. Hal yg harusdiperhatikan adalah langkah-langkah perencanaan dan pelaksanaan harusdirencanakan dengan baik dan berapa lama waktu, upaya dan sumber daya ygdiperlukan Strategi uji coba mempunyai karakteristik sbb :

a. Pengujian mulai pada tingkat modul yg paling bawah,dilanjutkan dgn modul di atasnya kemudian hasilnya dipadukan

b. Teknik pengujianyang berbeda mungkin menghasilakn sedikit perbedaan (dalam hal waktu)

c. Pengujiandilakukan oleh pengembang perangkat lunak dan (untuk proyek yang besar) suatukelompok pengujian yang independen.

d. Pengujian dandebugging merupakan aktivitas yang berbeda, tetapi debugging termasuk dalamstrategi pengujian.

Validasi dan validasi

Verifikasi dan validasi merupakandua istilah yang sering dikaitkan dengan tahapan pengujian perangkat lunak.Verifikasi mengacu pada serangkaian aktivitas untuk memastikan bahwa perangkatlunak mengimplementasikan fungsi tertentu secara benar, sedangkan validasimengacu pada serangkaian aktivitas untuk memastikan bahwa perangkat lunak yangtelah dibuat sesuai denga kebutuhan konsumen.

Definisi V&V mencakupserangkaian aktivitas dari penjaminan kualitas perangkat lunak (SQA) yangmeliputi kajian teknis formal, audit kualitas dan control, monitoring kinerja,simulasi, studi feasibilitas, kajian dokumentasi, kajian basisdata, analisisalgoritma, pengujian pengembangan, pengujian kualifikasi, dan pengujianinstalasi.

Pengorganisasian Pengujian Perangkat Lunak

Proses pengujian sebuah perangkat lunaksebaiknya melibatkan pihak yang memang secara khusus bertanggung jawab untukmelakukan proses pengujian secara independen. Untuk itulah diperlukanIndependent Test Group (ITG).

Peran dari ITG adalah untuk menghilangkan“conflict of interest” yang terjadi ketika pengembang perangkat lunak berusahauntuk menguji produknya sendiri.

Walaupun seperti itu, sering terjadibeberapa kesalahan pemahaman berkaitan dengan peran ITG, antara lain:

a. Pengembangtidak boleh melakukan pengujian sama sekali. Pendapat ini tidak 100% benar,Karena dalam banyak kasus, pengembang juga melakukan proses unit testing danintegration test.

b. Perangkatlunak dilempar begitu saja untuk diuji secara sporadic. Hal tersebut adalahsalah karena pengemmbang dan ITG bekerja sama pada kesalahan proyek untukmemastikan pengujian akan dilakukan. Sementara pengujian dilakukan, pengembangharrus memperbaiki kesalahan yang ditemukan.

c. Pengujitidak terlibat pada proyek sampai tahap pengujian dimulai. Hal tersebut salahkarena ITG merupakan bagian dari tim proyek pengembangan perangkat lunak dimanaia terlihat selama spesifikasi proses dan tetap terlinat pada keseluruhanproyek besar.

B. Masalah-Masalah Strategis

Masalah-masalah berikut harus diselesaikanbila pengujian ingin berlangsung sukses:

1. Menspesifikasikan kebutuhan produkpada kelakuan yang terukur sebelum pengujian dimulai. Strategi pengujian yangbaik tidak hanya untuk menenmukan kesalahan, namun juga unutk menilai kualitasprogram.

2. Menspesifikasikan tujuan pengujiansecara eksperangkat lunakisit. Sasaran spesifik dari pengujian harus dinyatakandalam bentuk yang terukur

3. Mengidentifikasikan kategori useruntuk perangkat lunak dan membuat profilnya masing-masing. Beberapa kasus yangmenggambarkan scenario interaksi bagi masing-masing kategori dapat mengurangikerja pengujian dengan memfokuskan pengujian pada penggunaan actual produk.

4. Membangun rencana pengujian yangmenegaskan rapid cycle testing. Umpan balik yang muncul dari rapid cycletesting dapaat digunakan untuk mengontrol kualitas dan strategi pengujian yangsesuai.

5. Membangun perangkat lunak yang tangguhyang dirancang untuk menguji dirinya sendiri. Perangkat lunak dapatmendiagnosis jenis-jenis kesalahan tertentu dan mengakomodasi pengujianotomatis dan pengujian regresi.

6. Menggunakan tinjauan formal yang efektif sebagai filter sebekum pengujian.Kajian teknis formal dapat mengungkap kesalahan seefektif pengujian sehinggadapat mengurangi jumlah kerja pengujian.

7. Mengadakan tinjauan formal dapatmengungkap inkonsistensi, penghapusan, dan kesalahan seketika dalam pendekatanpengujian.

8. Membangun pendekatan yang meningkatsecara berkelanjutan untuk proses pengujian. Strategi pengujian harus terukur.Metric yang terkumpul selama pengujian harus digunakan sebagai bagian daripendekatan control proses statistical bagi pengujian perangkat lunak.

C. PengujianUnit

Unit testing (uji coba unit) fokusnya pada usahaverifikasi pada unit terkecil dari desain perangkat lunak, yakni modul. Ujicoba unit selalu berorientasi pada white box testing dan dapat dikerjakanparalel ayau beruntun dengan modul lainnya.

PertimbanganPengujian Unit

Interface modul diuji untuk memastikan bahwa informasisecara tepat mengalir masuk dan keluar dari inti program yang diuji. Strukturdata local diuji untuk memastikan bahwa data yang tersimpan secara temporaldapat tetap menjaga integritasnya selama semua langkah langkah di dalamsuatu algoritma dieksekusi. Kondisi batas diuji untuk memastikan bahwa modulberoperasi dengan tepat pada batas yang ditentukan untuk membatasipemrosesan. Semua jalur independen(jalur dasar) yang melalui struktur controldipakai sedikirnya satu kali. Dan akhirnya penanganan kesalan diuji.

Prosedur Pengujian Unit

sumber telah dikembangkan, ditunjang kembali dandiverifikasi untuk sintaksnya, maka perancangan test case dimulai. Peninjauankembali perancangan informasi akan menyediakan petunjuk untuk menentukan testcase. Karena modul bukan program yg berdiri sendiri maka driver (pengendali)dan atau stub perangkat lunaK harus dikembangkan untuk pengujian unit.

Driver adlprogram yg menerima data untuk test case dan menyalurkan ke modul yg diuji danmencetak hasilnya.

Stub melayanipemindahan modul yg akan dipanggil untuk diuji

D. Pengujian Integrasi

Pengujian terintegrasi adl teknik yg sistematis untukpenyusunan struktur program, pada saat dikerjakan uji coba untuk memeriksakesalahan yg nantinya digabungkan dengan interface. Metode pengujian:

1. Top down integration

Merupakan pendekatan inkrmental untuk penyusunanstruktur program. Modul dipadukan dgn bergerak ke bawah melalui kontrol hirarkidimulai dari modul utama. Modul subordinat ke modul kontrol utama digabungkanke dalam struktur baik menurut depth first atau breadth first.

Proses integrasi:

a. Modul utama digunakan sebagai test driver danstub yg menggantikan seluruh modul yg secara langsung berada di bawah modulkontrol utama.

b. Tergantung pada pendekatan perpaduan yg dipilih(depth / breadth)

c. Uji coba dilakukan selama masing-masing moduldipadukan

d. Pada penyelesaian masing-masing uji coba stub yglain dipindahkan dgn modul sebenarnya.

e. Uji coba regression yaitu pengulangan pengujianuntuk mencari kesalahan lain yg mungkin muncul.

2. Buttom up integration

Pengujian buttom up dinyatakan dgn penyusunan ygdimulai dan diujicobakan dgn atomic modul (modul tingkat paling bawah pdstruktur program). Karena modul dipadukan dari bawah ke atas, proses ygdiperlukan untuk modul subordinat yg selalu diberikan harus ada dan diperlukanuntuk stub yg akan dihilangkan.

Strategi pengujian

a. Modul tingkat bawah digabungkan ke dalam clusteryg memperlihatkan subfungsi perangkat lunak

b. Driver (program kontrol pengujian) ditulisuntuk mengatur input test case dan output

c. Clusterdiuji

d. Driver diganti dan cluster yg dikombinasikandipindahkan ke atas pada struktur program

E. Pengujian Validasi

Setelah semua kesalahan diperbaiki maka langkahselanjutnya adalah validasi terting. Pengujian validasi dikatakan berhasil bilafungsi yg ada pada perangkat lunak sesuai dgn yg diharapkan pemakai. Validasiperangkat lunak merupakan kumpulan seri uji coba black box yg menunjukkansesuai dgn yg diperlukan.

Kemungkinan kondisi setelah pengujian:

1. Karakteristikperformansi fungsi sesuai dgn spesifikasi dan dapat diterima

2. Penyimpangandari spesifikasi ditemukan dan dibuatkan daftar penyimpangan.

Pengujian BETA dan ALPHA

Apabila PERANGKAT LUNAK dibuat untuk pelanggan makadapat dilakukan aceeptance test sehingga memungkinkan pelanggan untukmemvalidasi seluruh keperluan. Test ini dilakukan karena memungkinkan pelanggan menemukan kesalahan yg lebih rinci danmembiasakan pelanggan memahami PERANGKAT LUNAK yg telah dibuat.

Pengujian Alpha

Dilakukan pada sisi pengembang oleh seorang pelanggan.Perangkat Lunak digunakan pada setting yg natural dgn pengembang “yg memandang”melalui bahu pemakai dan merekam semua kesalahan dan masalah pemakaian

Pengujian Beta

Dilakukan pada satu atau lebih pelanggan oleh pemakaiakhir perangkat lunak dalam lingkungan yg sebenarnya, pengembang biasanya tidakada pada pengujian ini. Pelanggan merekan semua masalah (real atau imajiner) ygditemui selama pengujian dan melaporkan pada pengembang pada interval waktutertentu.

F. Pengujian Sistem.

Pada akhirnya PERANGKAT LUNAK digabungkan dgn elemensystem lainnya dan rentetan perpaduan system dan validasi tes dilakukan. Jikauji coba gagal atau di luar skope dari proses daur siklus pengembangan system,langkah yg diambil selama perancangan dan pengujian dapat diperbaiki.Keberhasilan perpaduan PERANGKAT LUNAK dan system yg besar merupakan kuncinya.

Sistem testing merupakan rentetan pengujian ygberbeda-beda dgn tujuan utama mengerjakan keseluruhan elemen system ygdikembangkan.

Recovery Testing

Adalah system testing yg memaksa PERANGKAT LUNAKmengalami kegagalan dalam bermacam-macam cara dan apakah perbaikan dilakukandgn tepat.

Security Testing

Adalah pengujian yg akan melalukan verifikasi darimekanisme perlindungan yg akan dibuat oleh system, melindungi dari hal-hal ygmungkin terjadi.

Strees Testing

Dirancang untuk menghadapi situasi yg tidak normalpada saat program diuji. Testing ini dilakukan oleh system untuk kondisi seperti volume data yg tidak normal (melebihiatau kurang dari batasan) atau fekuensi.

G. Debugging

Debugging bukan merupakanpengujian, namun merupakan konsekuensi dari pengujian yang berhasil. Jikasebuah kasus uji berhasil menemukan kesalahan, maka proses debugging bertujuanuntuk menghilangkan kesalahan tersebut.

Debugging merupakan proses yangsulit untuk dilakukan karena adanya beberapa karakteristik bug seperti:

1. Gejala dan penyebab dari bug bisa sajasangat jauh, gejala dapat muncul pada bagian tertentu dari program danpenyebabnya bisa saja berada pada bagian lain yang sangat jauh dari tempatmunculnya gejala.

2. Gejala dapat hilang ketika kesalahanyang lain diperbaiki

3. Gejala dapat ditimbulkan oleh sesuatuyang tidak salah(mis. Pembulatan yang tidak akurat).

4. Gejala dapat disebabkan oleh masalahtiming.

5. Kemungkinan sulit untuk memproduksikondisi onput secara akurat.

6. Gejala dapat terjadi tiba-tiba.

7. Gejala dapat disebabkan oleh sesuatuyang didistribusikan melewati sejumlah tugas yang bekerja pada prosesor yangberbeda-beda.

Terdapat 3 jenis pendekatandebugging, antara lain:

a. Brute Force

Merupakan teknik yang paling seringdigunakan dan paling tidak efisien dalam mengisolasi penyebab kesalahan. Denganprinsip “biarkan computer menemukan kesalahan”, maka seluruh sumber dayacomputer digunakan dengan tujuan untuk menemukan penyebab kesalahan

b. Backtracking

Merupakan pendekatan yang dimulaidari penemuan gejala kemudian menelusuri balik hingga ke penyebab.

c. Cause Elimination

Dimanifestasikan oleh induksi ataudeduksi dan menggunakan konsep partisi biner. Data yang berhubungan dengankesalahan yang muncul dikumpulkan untuk mengisolasi penyebab. Kemudian dibuatsebuah hipotesis dan data digunakan untuk membuktikan hipotesis tersebut.Daftar rangkaian penyebab yang mungkin dibuat dan dilakukan pengujian untukmengeliminasi penyebab-penyebab tersebut. Jika pengujian menunjukkan kebenaranhipotesis untuk suatu penyebab, maka data diperbaiki untuk mengisolasi bug.Sekali bug ditemukan, bug harus diperbaiki. Namun, perbaikan pada bug dapatmemunculkan kesalahan lain, maka ada beberapa pertimbangan sebelum bugdihilangkan antara lain:

1) Apakah penyebab bug ada pada bagianlain dari program?

2) Apakah “bug yang lain” mungkin terjadipada saat perbaikan dilakukan?

3) Apakah yang telah dilakukan untukmencegah bug pada tempat pertama?