A. Pengujian perangkat lunak

Dalam pengembangan perangkat lunak, tahapan pengujian
(testing) merupakan proses yang penting dalam menentukan tingkat
kebenaran perangkat lunak. Pengujian perangkat lunak merupakan aktifitas
yang sangat mahal dan dapat menghabiskan waktu. Jika proses pengujian
dapat dilakukan secara otomatis, maka efisiensi pengujian akan meningkat
dan biaya pengembangan perangkat lunak dapat dikurangi. Oleh karena itu
pengujian otomatis harus dirancang dengan baik agar dapat menemukan
klasifikasi kesalahan secara sistematis dan dapat diperbaiki dalam waktu
dan usaha yang minimal.
Teknologi perangkat lunak berorientasi objek telah meningkat
dengan cepat dalam hal perancangan dan pemrograman. Saat ini banyak
penelitian dalam teknologi informasi dalam rangka pengembangan perangkat
lunak terfokus pada tahapan pengujian.
Pengujian terbagi atas sejumlah aktifitas yaitu pengujian unit,
pengujian integrasi dan pengujian sistem. Pengujian unit difokuskan pada
pengujian bagian terkecil (blok) program. Pengujian integrasi menguji
kebenaran interaksi antara bagian-bagian sistem perangkat lunak yang diuji.
Proses pengujian ini mengkombinasikan dan menguji bagian-bagian sistem
secara bersama-sama. Pengujian sistem dilaksanakan ketika sistem telah diinstall
sesuai dengan platform dan digunakan untuk menunjukkan apakah
sistem sesuai dengan kebutuhan dan sesuai dengan objektivitasnya atau
bukan. Teknik pengujian dikelompokkan atas pengujian kotak putih (white
box testing) dan pengujian kotak hitam (black box testing). Pengujian kotak putih bertujuan untuk menguji struktural program, sedangkan pengujian kotak
hitam bertujuan untuk menguji fungsional perangkat lunak.
Dalam pengujian berorientasi objek, unit terkecil adalah objek dan
class, sistem merupakan sekumpulan komunikasi-komunikasi antar objek.
Class sering dirancang untuk menerima urutan pesan-pesan tertentu yang
mengakibatkan respon class terhadap pesan-pesan tersebut menjadi
berbeda-beda Hal ini selanjutnya disebut dengan perilaku (behavior) class.
Perilaku tersebut dapat dikendalikan dengan nilai yang ter-enkapsulasi,
urutan pesan atau keduanya. Masalah yang dapat muncul adalah bagaimana
menguji perilaku class terhadap semua kombinasi nilai-nilainya dan apakah
kombinasi tersebut benar. Pada tulisan ini akan dibahas bagaimana
pengujian berbasis status (State-Based Testing /SBT), dengan alasan SBT
menggunakan model transisi-status dapat mencakup semua objek yang ada,
namun model menjadi kompleks karena mencakup semua karakteristik
class.
Pengujian Perangkat Lunak Berorientasi Objek
Pengujian adalah suatu proses pengeksekusian program yang
bertujuan untuk menemukan kesalahan (Berard, 1994). Pengujian sebaiknya
menemukan kesalahan yang tidak disengaja dan pengujian dinyatakan
sukses jika berhasil memperbaiki kesalahan tersebut. Selain itu, pengujian
juga bertujuan untuk menunjukkan kesesuaian fungsi-fungsi perangkat lunak
dengan spesifikasinya.
Pengujian dapat dikategorikan atas :
1. Pengujian terhadap proses pengembangan sistem dan dokumendokumen
pendukung. Proses berarti sejumlah aktivitas yang
didukung oleh dokumen yang mendeskripsikan aktivitas-aktivitas.
2. Pengujian terhadap analisis dan model perancangan. Dalam sistem
berorientasi objek, pengujian model analisis dan perancangan
adalah hal yang sangat penting. 3. Pengujian secara statik dan dinamik untuk implementasi. Tujuannya
adalah mencari kesalahan sedini mungkin dalam proses, tetapi
kesalahan dalam kode untuk sistem yang besar dan kompleks tidak
dapat dihindarkan. Pengujian statik merupakan inspeksi kode untuk
menemukan kesalahan logic. Pengujian dinamik merupakan
eksekusi dengan data uji untuk menemukan kesalahan dalam kode.
Perangkat lunak berorientasi objek berbeda dari perangkat lunak
procedural (konvensional) dalam hal analisis, perancangan, struktur dan
teknik-teknik pengembangannya. Bahasa pemrograman berorientasi objek
mempunyai ciri-ciri adanya pembungkusan (encapsulation),
keanekaragaman (polymorphism), dan pewarisan (inheritance) yang
membutuhkan dukungan pengujian tertentu.
Fokus pengujian perangkat lunak berorientasi objek dimulai pada
hasil analisisnya, dilanjutkan pada hasil perancangannya, dan diakhir pada
hasil pemrogramannya (Rochimah, 1997). Model yang dihasilkan pada
analisis dan perancangan harus diperiksa terutama dalam hal :
1. Semantic correctness, yaitu kesesuaian model dengan domain
permasalahan di dunia nyata. Jika model merefleksikan dunia nyata
secara akurat, berarti model tersebut benar secara semantik, dan
2. Consistency, yaitu kesesuaian kelas dengan objek turunannya
maupun kesesuaian asosiasi kelas dengan kelas lainnya.
Model Uji (Test Model)
Berbagai model pengujian perangkat lunak berorientasi objek
diusulkan oleh para peneliti. Setiap model mempunyai konstruksi atau
aturan yang menjadi dasar dalam langkah-langkah pengujian. Dalam
pengujian class, Siegel (1996) mendefinisikan tiga model fungsional yang
digambarkan dalam struktur objek model pengujian dalam gambar 1 berikut
ini :

Jurnal Universitas Paramadina, Vol. 2 No. 2, Januari 2003: 175-190
178
Gambar 1. Model objek untuk “Model Pengujian”
Model Uji
Document,
component, version,
test object, test suite,
resources,
infrastructure
Create, review, reuse,
derive test objcts
Exception
Derive test
object
State-transition
Derive test
object
Control flow
Test objects
Derive test
object
Data-control-flow
Method-
Exception
Transition-path
Transactionflow
Derive test
object
Data--flow
Derive test
object
Transaction
Test object
1+
Test object
1+
Test object
1+
Test object
1



State-Transition Model
Transisi dalam pengujian method (operasi) suatu class menunjukkan
konsep perilaku class. Setiap method dalam class mengekspresikan
beberapa elemen dari keseluruhan perilaku class. Dalam beberapa metoda
perancangan berorientasi objek menggunakan model State-Transition untuk
merepresentasikan perilaku class. State (Status) suatu objek adalah
kombinasi dari semua nilai atribut. Pada saat tertentu, status bersifat statik.
Untuk model dinamik objek, perlu ditambahkan transisi dari satu status ke
status lainnya dan terjadilah suatu aksi. Model ‘transisi-status’ digambarkan
dengan grafik, dimana simpul menyatakan status dan busur menyatakan
transisi.
Boris Beizer memberikan beberapa aturan untuk pengecekan model
“Transisi-status”, yaitu :
a. Verifikasi bahwa status telah merepresentasikan himpunan satus
dengan benar;
b. Cel model untuk semua kemungkinan event suatu class, yaitu
transisi dari setiap status untuk setiap method dalam class dan cek
spesifikasi perancangannya;
c. Cek terhadap ketetapan satu tansisi untuk setiap kombinasi “eventstate”.
Lakukan pengecekan, misal dengan representasi matriks
sebagai kombinasi kemungkinan status dan event;
d. Cek status yang tidak terjangkau dan status mati, dimana pada
status tersebut tidak ada lintasan atau transisi;
e. Cek aksi yang tidak benar(invalid), termasuk method (operasi) yang
tidak ada atau method yang tidak sesuai dengan kebutuhan selama
transisi.
Model “transisi-status” dapat mencakup keseluruhan perilaku class,
sehingga lebih produktif dibanding dengan model lainnya, namun
mempunyai beberapa kelemahan yaitu :
1. Karena model dibentuk dari spesifikasi kebutuhan, bukan dari kode,
mudah menyebabkan kesalahan sehingga perlu menguji model
seperti halnya menguji kode;
2. Karena model mencakup seluruh perilaku class dan superclass-nya,
maka model menjadi kompleks. Namun pemakaian “transisi-status”
secara hirarki dapat mengurangi kompleksitas tersebut;
3. Model perilaku dapat mengakibatkan hilangnya kendali dan data
yang salah. Oleh karena itu perlu adanya asumsi yang sama tentang
perilaku class yang didasarkan pada kebutuhan dengan asumsi yang
dibuat oleh pemrogram.
Rencana Uji (Test Plan)
Perancangan pengujian dilakukan dengan menyiapkan standarstandar
yang harus dipenuhi dalam proses pengujian. Jika tidak sesuai
dengan standar, maka proses pengujian telah menemukan kesalahan.
Standar-standar tersebut harus terdokumentasi dengan baik. Kasus uji terdiri
atas sekumpulan masukan untuk pengujian, sekumpulan kondisi yang harus
dieksekusi dan hasil yang diharapkan berdasarkan tujuan yang telah
ditetapkan.
Metoda perancangan kasus uji untuk perangkat lunak berorientasi
objek yang diusulkan Berrard (dalam Pressman, 1997) adalah :
1. Setiap kasus uji harus diidentifikasi secara unik dan secara eksplisit
diasosiasikan dengan class yang diuji
2. Tujuan pengujian harus ditetapkan dengan jelas
3. Langkah-langkah pengujian harus dikembangkan untuk setiap kasus
uji dan berisi :
a. Daftar status tertentu untuk objek yang diuji;
b. Daftar pesan (message) dan operasi yang akan dieksekusi
sebagai akibat pengujian;
c. Daftar exception yang mungkin terjadi karena objek yang
diuji;
d. Daftar kondisi eksternal (misalnya mengubah lingkungan
eksternal perangkat lunak);
e. Informasi tambahan yang membantu pemahaman dan
implementasi pengujian.
Teknik Pengujian Berbasis Status (State-based testing / SBT)
Pengujian berbasis status adalah bentuk implementasi pengujian
class. Hal utama dalam SBT adalah pengujian nilai yang disimpan dalam
suatu objek pada suatu saat. Nilai tersebut merepresentasikan status dari
suatu objek. SBT juga melakukan validasi interaksi yang terjadi antara
transisi dan status suatu objek. StateChart dapat digunakan untuk membantu
dalam SBT.
Suatu status dapat didefinisikan sebagai nilai vektor [McG-93] : V =
; dimana setiap ai merupakan nilai current dari atribut suatu
objek. Himpunan status S suatu objek adalah produk kartesian dari
himpunan status setiap atribut. Jika suatu objek mempunyai dua atribut, A
dan B, dimana A dalah Boolean dan B = {-1,0.1}, maka himpunan status
objek adalah {(T,-1), (T,0), (T,1), (F,-1), (F,0), (F,1)}.
Perancangan status harus didasarkan pada observasi perilaku objek.
Model objek merepresentasikan kemungkinan perilaku objek, atribut dan
hubungan antar objek dalam suatu sistem. Status suatu objek adalah
kombinasi dari seluruh nilai-nilai atribut yang terkandung dalam objek.
Sekelompok nilai-nilai tersebut mempengaruhi perilaku (behavior) suatu
objek. Perubahan status dapat terjadi sebagai akibat dari antar objek saling
mempengaruhi. Hal ini disebut kejadian (event). Transisi merupakan
perubahan dari satu status ke status lainnya yang disebabkan oleh suatu
event. Suatu aksi (action) dapat terjadi selama terjadi transisi dari satu status
ke status lainnya. Transisi sebagai konsep perilaku class. Setiap method dari
suatu class mengekspresikan beberapa elemen secara keseluruhan perilaku
class.
Pengujian berbasis status terhadap suatu class dapat dilihat method
yang mempengaruhi status dalam empat kemungkinan berikut ini :
1. mengubah status objek ke status baru yang sesuai;
2. berpindah dari status tersebut;
3. mengubah status objek ke status yang tak terdefinisi, berarti terjadi
kesalahan;
4. mengubah status objek ke status yang tidak sesuai, berarti terjadi
kesalahan.
State Table (Tabel Status) merupakan suatu model yang digunakan
untuk menggambarkan perilaku sistem. Tabel status disebut juga tabel
transisi status, direpresentasikan dengan baris dan kolom sebagai berikut :
- setiap baris menyatakan status;
- setiap kolom menyatakan kondisi masukan/transisi;
- kotak yang merupakan interseksi antara baris dan kolom
menentukan status selanjutnya dan keluaran, jika ada.
Implementasi Pengujian Berbasis Status
Implementasi sistem pengujian ini dimulai dengan membangun
model objek yang memperlihatkan struktur data statik dari sistem dunia
nyatanya (gambar 2).
Program Uji
Program uji sebagai file program sumber ditulis dalam bahasa
Pascal Objek. Program yang akan diuji tersebut telah benar secara leksik
dan sintaks, yang berisi satu definisi class lengkap dengan atribut dan
operasinya (method). Aturan sintaks program uji adalah :
= class


end;
{Definisi class turunan}
= class


end;
Pemakai
Nama, tgluji
Setuju,batal,
active
Sistem Pengujian
Openprogramuji,
openkasusuji,
opendatauji, uji,
batal, simpan
antarmuka
button,dialogbox,
message
active,deactive,
close
programuji
nama,operasi,
atribut
buka, baca,
batal
Table status
St_awal,
st_akhir, transisi
Insert,init,
destroy,
traversal
Kasus uji
Status, transisi
Buka, telusuri,
batal
parser
nama, jenis,
token, posisi,
lookahead, ch
init,scan,parse,
keyword,
getchar
hasiluji
Statusteruji,
class, nilai,
informasi st
Tampil, simpan
data uji
Status, transisi,
nilaistatus,
objek
Input,validasi,
batal, simpan
penguji control
Data Uji dan Kasus Uji
Suatu kasus uji dapat dinotasikan dalam tiga tuple, yaitu (Tsai,
1997): ; dimana S1 adalah current state (status awal) dan S2
adalah next state (status akhir) yang akan dicapai setelah mengeksekusi
transisi t1 (atau urutan message, t1..tn). Dari kasus uji tersebut dapat
diidentifikasikan data uji.
Pada saat eksekusi pengujian dengan kasus uji, jika status hasil
sama dengan status yang seharusnya dicapai, berarti benar, sebaliknya
terjadi kesalahan. Jika himpunan kasus uji dituliskan >, maka ini merupakan kasus khusus dan berarti data uji yang diberikan tidak
valid.
Studi Kasus
Pada studi kasus pengujian berbasis status pada program
berorientasi objek diberikan deskripsi singkat tentang struktur penyimpanan
data dengan STACK berikut ini
Suatu class STACK (of array) untuk penyimpanan data dengan sifat
operasi stack adalah first-in last-out. Kondisi-kondisi yang terjadi pada stack
adalah kosong (empty), penuh (full) atau di antaranya (not full). Untuk
mengakses data dalam stack, operasi-operasi yang ada adalah tambah data
(PUSH/add) dan hapus data (POP/delete). Selain itu, untuk menyatakan
bahwa stack penuh maka dapat dilihat dari ukuran stack yang diwakili oleh
fungsi size yang bernilai Boolean.
Dari deskripsi tersebut dapat ditentukan status-status untuk class
STACK, yaitu empty, notfull, dan full. Dengan keterangan ukuran STACK
adalah :
- full ; jika ukuran stack = n (missal ditentukan n adalah ukuran
stack maksimum)
- notfull ; jiks 0 < ukuran =" n" count =" 0)" count =" 1)" count =" 2)" count =" 1)" count =" 1)" count="1)" max =" 10;" tstack =" class">0 then
Begin
X := tab_char[top];
Top := top-1;
End;
End;
Function TStack.Sizes:integer;
Begin
Sizes := top;
End;
Function TStack.isEmpty : Boolean;
Begin
If top = 0 then
isEmpty := true
else
isEmpty := false;
end;
end.
Dari program uji tersebut terlihat bahwa :
- nilai batas ukuran STACK adalah 10 (nilai batas inilah yang
dijadikan atribut peubah status class)
- instance yang diuji adalah S

Daftar Pustaka
Beizer, Boris. 1990, Software Testing Techniques, 2nd Edition, New York: Van
Nostrand Reinhold
Berard, Edward V. 1994, Issues in the Testing of Object-Oriented Software, Berard
Software Engineering Inc., article at www.toa.com.
Pacheco, Xavier. 1995, Borland Delphi Developer’s Guide, First Edition, New York:
Sam Publishing
Pressman, Roger S. 1997, Software Engineering a Practitioner’s Approach, 4th
edition, Singapore: Mc.Graw Hill Inc.
Robert V. Binder, 1995, Testing Object : State-based testing, The Approach for sistem
testing, Chicago: Object Magazine, RSBC corp.
Rochimah, Siti. 1997, Penerapan Method Berarah Objek pada Kasus Penjadwalan,
Bandung: Institut Teknologi Bandung
Rumbaugh, James, et al. 1991, Object Oriented Modelling and Design, New York:
Prentice-Hall International
Siegel, Shel. 1996, Object Oriented Software Testing an Hierarchical Approach,
Canada: John Wiley & Sons Inc.
Tsai, et al. 1997, A Method for Automatic Class Testing (MACT) Object Oriented
Program Using A State-based Testing Method, Fifth European Edinburg:
Conf. Software Testing Analysis and Review