BPEL単体テストのための

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
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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
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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>
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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>
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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
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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
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2008/02/15
BPELUnit TestSuite Editor
検証式の指定
送信データ入力
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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
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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.
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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2008/02/15

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