BPEL単体テストのための テストケース生成手法の提案と実現 Design and Implementation of Test Case Generation Tool for BPEL Unit Testing 井上研究室 博士前期課程２年 Choy Kho Yee Software Engineering Laboratory, Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 概要 • 背景 – BPELによるサービスの記述とそのテスト方法 • 提案手法 – テスト対象の入出力データの型情報と依存関係 を利用して、一貫性をもつテストデータを生成 – テストデータを用いてテストケースを構築 • 実験 – 提案手法を実装したシステムを実際に運用しても らい、評価実験を行った CS専攻 修士論文発表会 Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 2 2008/02/15 SOAとBPEL • サービス指向アーキテクチャ（SOA）とは、 ネットワーク上の「サービス」をメッセージ通信 で呼び出すアーキテクチャ – 一般的にXMLメッセージを利用 • ウェブサービスビジネスプロセス実行言語 (BPEL)とは、サービス合成のために設計さ れたXMLベースの言語 – WSDL、XML Schema、XPathを利用 – BPELで書かれたプログラムはBPELプロセスと いう CS専攻 修士論文発表会 Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 3 2008/02/15 BPELプロセスの例 パートナー サービス XMLデータ通信 <query> <keyword>tropical island</keyword> </query> BPELプロセス <request> <search>tropical island</search> </request> <response> <result>Hawaii</result> <result>Bali</result> </response> GeoInfo オペレーション クライアント <query> <from>Japan</from> <to>Hawaii</to> </query> <response> <result>…</result> <result>…</result> </response> Currency Exchange <query> <from>Japan</from> <to>Bali</to> </query> CS専攻 修士論文発表会 Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 4 2008/02/15 BPELプロセスの単体テスト パートナー サービス <query> <keyword>tropical island</keyword> </query> BPELプロセス <request> <search>tropical island</search> </request> <response> <result>Hawaii</result> <result>Bali</result> </response> GeoInfo クライアント <query> <from>Japan</from> <to>Hawaii</to> </query> <response> <result>…</result> <result>…</result> </response> Currency Exchange <query> <from>Japan</from> <to>Bali</to> </query> CS専攻 修士論文発表会 Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 5 2008/02/15 BPELプロセスの単体テスト BPEL単体テストフレームワーク BPELプロセス 代理クライアント BPELUnit • BPELプロセスの単体テストフレームワーク 代理パートナーサービス • P. Mayer, D. Lübke, Towards a BPEL unit testing framework. TAV-WEB’06, July 17, 2006. GeoInfo Currency Exchange CS専攻 修士論文発表会 Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 6 2008/02/15 BPELUnitのテストケース作成 テストパス XML 依存 検証 XML 検証 XML 検証 検証 XML 依存関係を満たしたテストデータを 一貫性を持つテストデータという CS専攻 修士論文発表会 Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 7 2008/02/15 BPELUnit TestSuite Editor 検証式の指定 送信データ入力 CS専攻 修士論文発表会 Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 8 2008/02/15 研究の動機と目的 一貫性をもつテストデータを作成するのが困難 – サービスが送受信するXMLデータの構造が複雑 – 既存ツールは、テストデータの作成を支援してい ない 一貫性をもつテストデータの作成を中心に、テ ストケース作成を支援するツールの提案および 実装 CS専攻 修士論文発表会 Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 9 2008/02/15 着目点 • BPELはサービスの合成を目的に設計された ため、高度なデータ処理機能がない[1] • BPELでは、データ処理にXPathを標準に採 用している 従って、BPELの入出力データ間での関係は 簡単なXPath式で記述できると考えられる [1] F.Leymann, D.Roller, S.Thatte, Goals of the BPEL4WS Specification. CS専攻 修士論文発表会 Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 10 2008/02/15 XPath式 XML文書から情報を抽出するための式 • XML文書を木として扱い、経路で要素を特定 • 関数によって真偽値、ノード、ノードの集合を返す XML文書 結果 XPath式 <response> <result>Hawaii</result> <result>Bali</result> </response> /response/result[1]/text() “Hawaii” count(/response/result) 2 /response/result 2つのresultノード CS専攻 修士論文発表会 Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 11 2008/02/15 提案手法 1. 開発者は、テスト対象のプロセスが呼び出すパートナー サービスのオペレーション集合を指定する 2. 開発者は、これらのオペレーションの入出力間での依存関 係をXPath式を用いて指定する 3. システムは、データ間での依存関係に基づき必要なデータ を生成する – – – – 独立入力 – XMLスキーマに従ってランダムに生成 依存入力 – XPath式に従って生成 依存出力 – XPath式に従って検証式を生成 独立出力 – 開発者が明示的に指定した値で検証式を生成 4. システムは、生成されたテストデータを用いてテストケース を構築する CS専攻 修士論文発表会 Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 12 2008/02/15 データ依存の種類 /request/search = /query/keyword 代入 <request> <search>tropical island</search> </request> 多重度 <query> <keyword>tropical island</keyword> </query> /response/resultの数 = count(/response/result) <response> <result>Hawaii</result> <result>Bali</result> </response> <query> <from>Japan</from> <to>Hawaii</to> </query> GeoInfo Currency Exchange <query> <from>Japan</from> <to>Bali</to> </query> <response> <result>…</result> <result>…</result> </response> CS専攻 オペレーションの呼出回数 = count(/response/result) 修士論文発表会 Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 13 2008/02/15 システム構成 XMLデータの型情報 データ依存情報 • BPEL Data Dependency Editor – Eclipseのプラグインとして実装 – 開発者にデータ依存を定義するGUIを提供 • BPEL Data Dependency Description – データ依存を記述したXML文書 • Test Case Generator – テストデータとテストケースを生成 CS専攻 修士論文発表会 Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 14 2008/02/15 BPEL Data Dependency Editor テストケース関連 オペレーション 集合の一覧 データ依存 記述・追加 XMLデータ 構造の表示 Xpath式挿入 追加された データ依存一覧 CS専攻 修士論文発表会 Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 15 2008/02/15 テストデータの生成 データ依存テーブルを利用して生成できるデータから順に 生成していく （1回目呼出の）データ依存テーブル ID データ 依存先IDの集合 データ格納用テーブル データ 1回目呼出用 2回目呼出用 1 BPEL IN [] (1) BPEL IN XMLデータ XMLデータ 2 BPEL OUT [4] (2) BPEL OUT XMLデータ XMLデータ 3 GeoInfo IN [1] (3) GeoInfo IN XMLデータ XMLデータ 4 GeoInfo OUT [] (4) GeoInfo OUT XMLデータ XMLデータ 5 Currency IN [4] (5) Currency IN XMLデータ XMLデータ 6 Currency OUT [] (6) Currency OUT XMLデータ XMLデータ CS専攻 修士論文発表会 Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 16 2008/02/15 テストケースの生成 データ格納用テーブル データ XML XML XML 検証 1回目呼出用 2回目呼出用 (1) BPEL IN XMLデータ XMLデータ (2) BPEL OUT XMLデータ XMLデータ (3) GeoInfo IN XMLデータ XMLデータ (4) GeoInfo OUT XMLデータ XMLデータ (5) Currency IN XMLデータ XMLデータ (6) Currency OUT XMLデータ XMLデータ 生成されたテストデータを用いてテストケースを 作成していく CS専攻 修士論文発表会 Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 17 2008/02/15 適用実験の概要 • 対象：BPEL初心者の大学院生（M1）4名 • 利用ツール – BPELUnit TestSuite Editor（従来ツール） – BPEL Data Dependency Editor（提案ツール） • 手順 – 予め決められた順番で2つのBPELプロセスのためのテス トケースを異なるツールで作成してもらう • 評価点 – テストケースの性質 – 一般的な間違い CS専攻 修士論文発表会 Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 18 2008/02/15 実験結果：性質 検証式の数の比較では、提案手法で作成した 方が多い ⇒ XMLデータ構造の表示が有効 CS専攻 修士論文発表会 Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 19 2008/02/15 実験結果：間違いの種類 BPELUnit TestSuite Editor BPEL Data Dependency Editor XML namespace関連 • wsdl:p:element • 必要なnamespaceの入れ忘れ • 不必要なnamespaceの記述 • 無し XPath関連 • 途中要素の書き忘れ e.g. /a/b/c → /a/c • スペルミス • 構文上の間違い データ関連 • サービスAがサービスBのデータを送信 • 必要なデータ依存の欠如 • スペルミス CS専攻 修士論文発表会 Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 20 2008/02/15 まとめと今後の課題 • まとめ – BPELプロセスの単体テストを支援するために、 テストケースを生成する手法を提案及び実装した – 評価実験では、送受信データの間違いが従来 ツールより減少 • 今後の課題 – 手法とユーザインターフェイスの改良 – BPEL開発者での評価実験 CS専攻 修士論文発表会 Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University 21 2008/02/15
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