Black Box Testing

Metode ujicoba blackbox memfokuskan pada keperluan fungsional dari software. Karna itu ujicoba blackbox memungkinkan pengembang software untuk membuat himpunan kondisi input yang akan melatih seluruh syarat-syarat fungsional suatu program. Ujicoba blackbox bukan merupakan alternatif dari ujicoba whitebox, tetapi merupakan pendekatan yang melengkapi untuk menemukan kesalahan lainnya, selain menggunakan metode whitebox.

Ujicoba blackbox berusaha untuk menemukan kesalahan dalam beberapa kategori, diantaranya :

1. Fungsi-fungsi yang salah atau hilang
2. Kesalahan interface
3. Kesalahan dalam struktur data atau akses database eksternal
4. Kesalahan performa
5. kesalahan inisialisasi dan terminasi

Tidak seperti metode whitebox yang dilaksanakan diawal proses, ujicoba blackbox diaplikasikan dibeberapa tahapan berikutnya. Karena ujicoba blackbox dengan sengaja mengabaikan struktur kontrol, sehingga perhatiannya difokuskan pada informasi domain.
Ujicoba didesain untuk dapat menjawab pertanyaanpertanyaan berikut :

1. Bagaimana validitas fungsionalnya diuji?
2. Jenis input seperti apa yang akan menghasilkan kasus uji yang baik ?
3. Apakah sistem secara khusus sensitif terhadap nilai input tertentu ?
4. Bagaimana batasan-batasan kelas data diisolasi?
5. Berapa rasio data dan jumlah data yang dapat ditoleransi oleh sistem?
6. Apa akibat yang akan timbul dari kombinasi spesifik data pada operasi sistem?

Dengan mengaplikasikan ujicoba blackbox, diharapkan dapat menghasilkan sekumpulan kasus uji yang memenuhi kriteria berikut :

kasus uji yang berkurang, jika jumlahnya lebih dari 1, maka jumlah dari ujikasus tambahan harus didesain untuk mencapai ujicoba yang cukup beralasan

Kasus uji yang memberitahukan sesuatu tentang keberadaan atau tidaknya suatu jenis kesalahan, daripada kesalahan yang terhubung hanya dengan suatu ujicoba yang spesifik.

Equivalence Partioning

Equivalence partioning merupakan metode ujicoba blackbox yang membagi domain input dari program menjadi beberapa kelas data dari kasus ujicoba yang dihasilkan. Kasus uji penanganan single yang ideal menemukan sejumlah kesalahan (misalnya : kesalahan pemrosesan dari seluruh data karakter) yang merupakan syarat lain dari suatu kasus yang dieksekusi sebelum kesalahan umum diamati. Equivalence partioning berusaha untuk mendefinisikan kasus uji yang menemukan sejumlah jenis kesalahan, dan mengurangi jumlah kasus uji yang harus dibuat. Kasus uji yang didesain untuk Equivalence partioning berdasarkan pada evaluasi dari ekuivalensi jenis/class untuk kondisi input. Class-class yang ekuivalen merepresentasikan sekumpulan keadaan valid dan invalid untuk kondisi input. Biasanya kondisi input dapat berupa spesifikasi nilai numerik, kisaran nilai, kumpulan nilai yang berhubungan atau kondisi boolean.
Ekuivalensi class dapat didefinisikan dengan panduan berikut :

Jika kondisi input menspesifikasikan kisaran/range, maka didefinisikan 1 yang valid dan 2 yang invalid untukequivalence class

Jika kondisi input memerlukan nilai yang spesifik, maka didefinisikan 1 yang valid dan 2 yang invalid untuk equivalence class

Jika kondisi input menspesifikasikan anggota dari himpunan, maka didefinisikan 1 yang valid dan 1 yang invalid untuk equivalence class

Jika kondisi input adalah boolean, maka didefinisikan 1 yang valid dan 1 yang invalid untuk equivalenceclass

Misalkan, terdapat data terpelihara untuk sebuah aplikasi perbankan otomatis. User dapat mengaksesnya dari komputer pribadinya dengan menyediakan password 6 digit, dan mengikuti serangkaian perintah keyword yang mengakses berbagai fungsi perbankan.


Boundary Value Analysis

Sejumlah besar kesalahan cenderung terjadi dalam batasan domain input dari pada nilai tengah. Untuk alasan ini boundary value analysis (BVA) dibuat sebagai teknik ujicoba. BVA mengarahkan pada pemilihan kasus uji yang melatih nilai-nilai batas. BVA merupakan desain teknik kasus uji yang melengkapi equivalence partitioning. Dari pada memfokuskan hanya pada kondisi input, BVA juga menghasilkan kasus uji dari domain output.

Panduan untuk BVA hampir sama pada beberapa bagian seperti yang disediakan untuk equivalence partitioning :

Jika kondisi input menspesifikasikan kisaran yang dibatasi oleh nilai a dan b, kasus uji harus dibuat dengan nilai a dan b, sedikit diatas dan sedikit dibawah a dan b

Jika kondisi input menspesifikasikan sejumlah nilai, kasus uji harus dibuat dengan melatih nilai maksimum dan minimum, juga nilai-nilai sedikit diatas dan sedikit dibawah nilai maksimum dan minimum tersebut.

Aplikasikan panduan 1 dan 2 untuk kondisi output. Sebagai contoh, asumsikan tabel temperatur VS tabel tekanan sebagai output dari program analisis engineering. Kasus uji harus didesain untuk membuat laporan output yang menghasilkan nilai maksimum(dan minimum) yang mungkin untuk tabel masukan

Jika struktur data program internal telah mendeskripsikan batasan (misal : array ditetapkan maks. 100), maka desain kasus uji yang akan melatih struktur data pada batasan tersebut.

Kebanyakan pengembang software secara intuitif melakukan BVA pada beberapa tingkatan. Dengan mengaplikasikan panduan diatas, ujicoba batasan akan lebih lengkap, selain itu memiliki kemungkinan pendeteksian kesalahan yang lebih tinggi.


Cause-Effect Graphing Techniques

Caeuse-effect graphing merupakan desain teknik kasus ujicoba yang menyediakan representasi singkat mengenai kondisi logikal dan aksi yang berhubungan. Tekniknya mengikuti 4 tahapan berikut :

Causes (kondisi input), dan Effects (aksi) didaftarkan untuk modul dan identifier yang dtujukan untuk masing-masing

Causes-effect graph (seperti pada gambar dibawah) dibuat

Graph dikonversikan kedalam tabel keputusan

Aturan tabel keputusan dikonversikan kedalam kasus uji

Versi sederhana dari simbol graph cause-effect seperti dibawah ini. Terdapat hubungan causes ci dengan effects ei. Lainnya merupakan batasan relationship yang dapat diaplikasikan pada causes maupun effects.


Comparison Testing

Dalam beberapa situasi (seperti : aircraft avionic, nuclear power plant control) dimana keandalan suatu software amat kritis, beberapa aplikasi sering menggunakan software dan hardware ganda (redundant). Ketika software redundant dibuat, tim pengembangan software lainnya membangun versi independen dari aplikasi dengan menggunakan spesifikasi yang sama. Setiap versi dapat diuji dengan data uji yang sama untuk memastikan seluruhnya menyediakan output yang sama. Kemudian seluruh versi dieksekusi secara paralel dengan perbandingan hasil real-time untuk memastikan konsistensi.

Dianjurkan bahwa versi independen suatu software untuk aplikasi yang amat kritis harus dibuat, walaupun nantinya hanya satu versi saja yang akan digunakan dalam sistem. Versi independen ini merupakan basis dari teknik black box testing yang disebut comparison testing atau back-to-back testing. Ketika multiple implementasi dari spesifikasi yang sama telah diproduksi, kasus uji didesain dengan menggunakan teknik black box yang lain (misalkan equivalence partitioning) disediakan sebagai input untuk setiap versi dari software. Jika setiap outputnya sama, diasumsikan implementasinya benar, jika tidak, setiap versi di periksa untuk menentukan jika kerusakan terdapat pada satu atau lebih versi yang akan bertanggung jawab atas perbedaan tersebut.

Jika setiap spesifikasi dari seluruh versi telah dibuat dalam kesalahan, maka seluruh versi akan merefleksikan kesalahan. Sebagai tambahan, jika setiap versi independent memberikan hasil identik, tetapi salah, ujicoba hasil dan kondisi akan gagal untuk mendeteksi kesalahan.


Ujicoba Untuk Sistem Real Time

Karakteristik khusus untuk sistem realtime memberikan tantangan tersendiri ketika ujicoba dilaksanakan. Ketergantungannya dengan waktu, sifat alami dari beberapa aplikasi yang tidak sinkron, menambah kesulitan baru dan potensial sebagai elemen untuk ujicoba dengan waktu beragam. Tidak hanya ujicoba whitebox maupun blackbox, tetapi juga ketepatan waktu pengiriman data dan pemrosesan paralel.

Contohnya software realtime yang mengontrol mesin fotocopy, yang dapat menerima interupsi dari operator (berupa penekanan tombol ‘RESET’ atau ‘DARKEN’ ) dengan tanpa kesalahan ketika mesin sedang berjalan (‘COPYING’ state). Operator yang sama akan menginterupsi, ketika mesin nberada dalam posisi ‘jamned’.

Sebegai tambahan, keterkaitan antara software real time dengan perangkat keras pendukungnya juga dapat menyebabkan masalah dalam ujicoba. Ujicoba software harus mempertimbangkan kesalahan perangkat keras yang disebabkan karena pemrosesan software. Belum ada uji kasus yang komprehensif yang dikembangkan untuk sistem realtime, tetapi 4 langkah strategi berikut dapat dilaksanakan :

Task Testing, yaitu dengan mengujicobakan setiap task secara independen. Dalam hal ini metode whitebox dan blckbox testing dapat digunakan untuk menemukan kesalahan logika dan kesalahan fungsional, tetapi untuk kesalahan ketepatan waktu dan prilaku software (timing or behavioral errors), tidak dapat terdeteksi.

Behavioral Testing, dengan menggunakan model sistem dengan CASE tool, memungkinkan untuk mensimulasikan prilaku sistem realtime dan menentukannya sebagai konsekwensi dari peristiwa eksternal. Aktivitas analisis ini dapat dilaksanakan sebagai dasar untuk desain kasus uji yang diadakan ketika sebuah sistem realtime berhasil dibuat. Dengan menggunakan teknik yang sesuai (seperti equivalence partitioning), event dikategorikan (misalnya : interrupts, control signals, data), misalkan event pada sebuah buah mesin fotocopy dapat berupa interupsi dari user (‘reset counter’), interupsi mekanikal (‘paper jamned’), interupsi sistem (‘toner low’), dan kesalahan bentuk (‘overheated’). Setiap kesalahan yang terjadi diuji secara individual, dan prolaku executable sistem diperiksa. Prilaku software diperiksa untuk menentukan apakah terdeteksi kesalahan prilaku sistem

Intertask Testing, ketika sebuah kesalahan dari individual task berhasil diisolasi, ujucoba berlanjut kepada kesalahan pada waktu yang terkait. Task yang tidak sinkron yang berkomunikasi dengan task lainnya diuji dengan beberapa data dan pemrosesan untuk menentukan apakah kesalahan antar task akan terjadi. Sebagai tambahan task yang berkomunikasi via antrian pesan atau penyimpanan data, diujikan untuk menemukan kesalahan ukuran penyimpanan

System Testing, software dan hardware telah disatukan dan diujikan dalam uji sistem sebagai satu kesatuan. Uji ini dilakukan untuk menemukan kesalahan pada software/hardware interface.

AUTOMATED TESTING TOOLS

Dikarenakan ujicoba software menghabiskan sekitar 40% dari total usaha yang diperlukan untuk sebuah proyek pengembangan software, maka tools tools yang dapat mengurangi waktu uji sangat dibutuhkan. Dengan melihat manfaat potensialnya, maka dibentuklah generasi pertama dari automated test tools. Miller mendeskripsikannya menjadi beberapa kategori, diantaranya :

Static Analyzer, program sistem analisis ini mendukung untuk pembuktian dari pernyataan tanpa bukti statis, perintah-perintah yang lemah dalam struktur program dan format.

Code Auditors, sebuah filter dengan kegunaan khusus yang digunakan untuk memeriksa kualitas software untuk memastikan bahwa software tersebut telah memenuhi standars pengkodean minimum

Assertion Processors, sistem preprocessor/postprocessor ini digunakan untuk memberitahukan programmer dengan menyediakan klaim, yang disebut assertion, yaitu mengenai suatu perilaku program yang benar-benar ditemukan saat pelaksanaan program riil

Test File Generators, merupakan pembangun processor, dan dipenuhi dengan definisi awal nilai, file masukan yang serupa untuk program yang sedang diujikan.

Test Data Generators. merupakan sistem analisis otomatis yang membantu pengguna aplikasi dalam memilih data uji yang menyebabkan program berperilaku khusus

Test Verifiers, tool ini mengukur cakupan uji internal, terkadang berhubungan dengan uji struktur control dari objek uji, dan melaporkan cakupan nilai untuk para ahli jaminan kualitas

Test Harnesses. Tools ini mendukung pemrosesan uji coba dengan (1) meng-instal program kandidat dalam lingkungan uji, (2) berikan input data, dan (3) simulasikan dengan menggunakan stubs perilaku dari modul-modul subordinate

Output Comparators, tool ini membuatnya sangat memungkinkan untuk membantingkan sekumpulan output dari suatu program dengan sekumpulan output dari proses sebelumnya(yang telah diarsipkan) untuk menentukan perbedaan diantara keduanya
Dunn menambahkan tool otomatis diatas, dantaranya :
Symbolic Execution System, tool ini penampilkan ujicoba program dengan menggunakan input aljabar, dari pada nilai data numerik,. Software yang diuji akan menguji satu class data uji dari pada satu kasus uji spesifik. Output yang dihasilkan dalam bentuk aljabar dan dapat dibandingkan dengan output yang diharapkan yang telah ditulis dalam bentuk aljabar

Environment Simulator, merupakan tool untuk sistem berbasis komputer khusus, yang mampu untuk menguji model lingkungan eksternal dari suatu software realtme, dan mensimulasikan kondisi operasi sesungguhnya secara dinamis.

Data Flow Analyzer, tool ini melacak aliran data yang melewati sistem, dan berusaha untuk menemukan data reference yang belum didefinisikan , peng-indeks-an yang salah, dan kesalahan data terkait lainnya.

Posted in: Sistem Informasi