1000 auf einen Streich

Das man als Entwickler:in nicht nur Code, sondern auch Tests zu schreiben hat, ist ein alter Hut. Trotzdem ist es für viele eine lästige und monotone Arbeit. Außerdem ist es noch lange nicht garantiert, dass Unit-Tests auch wirklich alle Grenz- und sonstigen Fälle abdecken. Ein moderner Ansatz ist eigenschaftsbasiertes Testen, bei dem eine abstrakte Bedingung spezifiziert und dann vom Testframework automatisch überprüft wird. In diesem Vortrag gebe ich einen Überblick und zeige Beispiele, in welchen Domänen diese praktisch einsetzbar sind.

Errata: Folie 51 ist für jqwik nicht korrekt, da "size" eine untergeordnete Rolle bei den Generatoren spielt

Weiterführende Ressourcen: https://lars.hupel.info/articles/property-testing-ressourcen/

Transcript

1. 1000 auf einen Streich Lars Hupel JAX 2023-05-10
3. Wo würde man diese Zeile finden? int mid = (low + high) / 2; 3
4. … und wo ist der Fehler? int mid = (low + high) / 2; 4
6. Programmierung & Bugs 6
7. Requirements Design/Architecture Implementation Testing Operation 7
8. Alle hassen Bugs Aber sie halten sich hartnäckig … 8
9. Requirements Design/Architecture Implementation Testing Operation “Debugging” 9
10. 10 NIST 2002 Vorsicht bei der Interpretation!
11. “Program testing can be a very effective way to show the presence of bugs, but it is hopelessly inadequate for showing their absence”
12. Spezifikationen 12
13. Was sind Spezifikationen? 13
14. Was sind Spezifikationen? 14
15. Was sind Spezifikationen? 15
16. Was sind Spezifikationen? 16
17. Was machen Spezifikationen? Spezifikation Implementation ??? 17
18. Gab es ja alles schon einmal … 18
19. Ausführbare Spezifikationen 19
20. Binäre Suche, die Zweite 20 int mid = (low + high) / 2;
21. Binäre Suche, die Zweite 21 int mid = (low + high) / 2; assert low <= mid; assert mid <= high;
22. Property Binäre Suche, die Zweite 22 assert low <= high; assert 0 <= low; int mid = (low + high) / 2; assert low <= mid; assert mid <= high;
24. 24 Property Parameter Ergebnis
25. 25 Property Parameter Vorbedingung Success Failure Skipped Nachbdg.
27. Sortierung (vereinfacht) 27 int[] sort(int[] input);
28. Nachbedingung 28 boolean isSorted(int[] input);
29. Property Nachbedingung 29 var output = sort(input); assert isSorted(output);
30. Sortierung herstellen Sortierung prüfen
31. Sortierung herstellen Sortierung prüfen
33. 33 int[] sort(int[] input) { // … }
34. 34 int[] sort(int[] input) { return new int[] {}; }
35. Invariante 35 boolean hasSameElements( int[] array1, int[] array2 );
36. Property Invariante 36 var output = sort(input); assert hasSameElements( input, output );
38. Ja, aber … Sortierfunktionen implementiere ich nicht! Was ist mit meiner Geschäftslogik? Soll ich jetzt den ganzen Code spezifizieren?
39. “One way is to make it so simple that there are obviously no deficiencies
40. “One way is to make it so simple that there are obviously no deficiencies, and the other way is to make it so complicated that there are no obvious deficiencies.”
41. Sortierung herstellen Sortierung prüfen
42. X herstellen X prüfen
45. Property-Testing in Java 45
46. Beispiel: jqwik • Property-Testing für Java • nahtlos integriert in JUnit 5 Platform https://jqwik.net/ 46 +
47. 47 class SortTests { @Property void testSorted(@ForAll int[] array) { // … } }
48. Wie werden Parameter generiert? 48 public interface Arbitrary<T> { RandomGenerator<T> generator(int size); }
49. Wie werden Parameter generiert? 49 public interface RandomGenerator<T> { Shrinkable<T> next(Random random); }
50. Wie werden Parameter generiert geschrumpft? 50 public interface Shrinkable<T> { T value(); Stream<Shrinkable<T>> shrink(); }
51. 51 Arbitrary suchen beginnend mit size = 1 … T erzeugen Property füttern T schrumpfen size += 1 Property füttern
55. In der Praxis 55
57. Central Bank Digital Currency 57 CBDC Banknotes Bank deposits and e-money Issued by the central bank Digital money
59. How money is represented in G+D Filia® 59
65. Fazit 1 Der Einstieg ist leicht. Man muss es bloß tun. 2 PT erzwingt besseres Design. 3 Designfehler werden früh aufgedeckt. 4 PT ist nicht das Allheilmittel.
66. Questions? Answers! Lars Hupel https://lars.hupel.info lars.hupel@gi-de.com
67. Bildquellen • Edsger W. Dijskstra: Hamilton Richards, CC-BY- SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?ti tle=File:Edsger_Wybe_Dijkstra.jpg&oldid=7102 50942 • ER-Modell: Jhon, CC-BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?ti tle=File:Scd_model.png&oldid=498684760 • BPMN: Mikelo Skarabo, CC-BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?ti tle=File:BPMN- AProcessWithNormalFlow.svg&oldid=7345119 59 • Tony Hoare: Rama, CC-BY-SA 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?ti tle=File:Sir_Tony_Hoare_IMG_5125.jpg&oldid= 732060083