GEXRENOF: Herramienta para la gestión de pruebas no funcionales basada en el estándar ISO/IEC

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1 GEXRENOF: Herramienta para la gestión de pruebas no funcionales basada en el estándar ISO/IEC Pérez, M. V, 1 Castellanos, D, 1, Mir, D. 1 1 Universidad de las Ciencias Informáticas (UCI), Facultad 5, Carretera a San Antonio de los Baños, km 2 ½, La Habana, Cuba. mvperez@uci.cu, dcastellanosr@uci.cu, dmir@uci.cu 1. RESUMEN Una de las funciones de un grupo interno de calidad y pruebas en un centro de desarrollo de software es la ejecución de pruebas, donde en ocasiones es común encontrar durante este proceso carencias en la validación de los requerimientos no funcionales de rendimiento, seguridad, fiabilidad y usabilidad por solo mencionar algunos, debido en muchas ocasiones a la inexistencia de un procedimiento de trabajo para ejecutarlos. El objetivo principal de la presente investigación es desarrollar una herramienta que facilite el proceso de pruebas no funcionales. Como resultado del trabajo se obtuvo un procedimiento que define detalladamente cómo realizar las pruebas no funcionales y una herramienta para la gestión de las mismas, proporcionándole así a los productos una mejor calidad en cuanto a requisitos no funcionales, además de apoyar el proceso de pruebas internas y de toma de decisiones de los directivos en el desarrollo actual y futuro de productos. 2. INTRODUCCIÓN El proceso de pruebas de software constituye un elemento imprescindible y crítico para la validación de un producto de software [1]. Actualmente el desarrollo de software, por sus múltiples aplicaciones en los negocios, se ha convertido en uno de los elementos fundamentales de la informática y las comunicaciones, trayendo consigo que las industrias, en busca de mejorar la productividad y la calidad de sus servicios, automaticen sus procesos, muy especialmente el de pruebas. El presente trabajo describe el empleo de una herramienta que sistematiza el estándar ISO/IEC [2], que cubre el ciclo de vida completo, a través del análisis, ejecución y mantenimiento de las pruebas de software. La herramienta implementada se llama Sistema para la Gestión de Pruebas No Funcionales, en adelante GEXRENOF, y pretende ser un aporte en la ingeniería de software para obtener productos con mayor grado de calidad. El objetivo de dicha herramienta es apoyar el proceso de pruebas internas y de toma de decisiones de los directivos en el desarrollo actual y futuro de productos. 3. CONDICIONES EXPERIMENTALES La herramienta empleada fue necesario desarrollarla dado que se elaboró un procedimiento para sistematizar la norma ISO A continuación se describe el

2 transcurso de actividades realizadas para la automatización de las pruebas para requisitos no funcionales. 3.1 Procedimiento para la realización de pruebas no funcionales El procedimiento fue creado para dar cumplimiento a lo descrito en la norma ISO 25000, se centra en definir los roles y sus responsabilidades, las actividades correspondientes, los artefactos de entrada y salida que intervienen en la evaluación de los requisitos no funcionales, específicamente de portabilidad, mantenimiento, fiabilidad, eficiencia, usabilidad y seguridad. Los principales objetivos que persigue son: Proporcionar una guía que permita evaluar el cumplimiento de los RNF Calcular las métricas establecidas para la medición de las características de calidad referente a los RNF de portabilidad, mantenimiento, fiabilidad, eficiencia, usabilidad y seguridad a través de los resultados alcanzados en las pruebas Evaluar el grado de implementación de las características de calidad referente a los RNF La siguiente tabla resume los roles involucrados en el procedimiento para evaluar el cumplimiento de los RNF, así como las responsabilidades de cada rol y sus habilidades. Tabla 1. Roles, responsabilidades y habilidades. Roles Responsabilidades Habilidades Administrador de la calidad Asigna las tareas y los productos de trabajo a los probadores para la ejecución de las pruebas. Elabora los planes de prueba. Guía el diseño y ejecución de las pruebas internas. Coordina y colabora con las pruebas de liberación externa al proyecto. Prepara el entorno de la prueba. Probador Encargado de seguir los planes de prueba. Prepara el entorno de la prueba. Ejecuta los casos de prueba. Realiza revisiones estáticas a la documentación. Genera No conformidades. Registra los resultados de las pruebas. Analiza los resultados de las pruebas realizadas. Líder de Aprueba los planes de prueba. proyecto Prepara el entorno de la prueba. Asigna responsabilidades Dominar el ciclo de desarrollo de software. Dominar las materias de ingeniería y gestión de software. Dominar los tipos de pruebas. Dominar el trabajo con herramientas de automatización de pruebas. Conocer los tipos y técnicas de las pruebas. Dominar las herramientas de pruebas definidas. Conocer los estándares, procedimientos y lineamientos que norman la producción en el centro. Conocer las anomalías de software y errores más comunes. Liderazgo Habilidades de comunicación Capacidad de decisión.

3 Dicho procedimiento calcula las métricas establecidas para la medición de cada una de estas características de calidad a partir de los tipos de pruebas definidos. El procedimiento contiene cinco actividades generales, ellas son: (1) Preparar el entorno de la prueba. (2) Ejecutar la prueba según el requerimiento no funcional a evaluar. (3) Existen No Conformidades? (4) Registrar las no conformidades y asignar responsabilidades. (5) Análisis de resultados. Cada una de estas actividades están subdivididas en actividades que desempeñan cada uno de los roles involucrados. La siguiente tabla muestra el procedimiento general para la realización de las pruebas no funcionales a productos del centro. Es importante aclarar que para ejecutar el procedimiento se debe llevar la gestión de los proyectos en una herramienta para dichos efectos en la organización. Tabla 2. Procedimiento general para la realización de las pruebas no funcionales a productos Procedimiento general para realizar pruebas a requisitos no funcionales Tipos de pruebas: No funcionales. Criterio de entrada Plan de pruebas. Criterio de salida Acta de liberación del producto. Roles Entrada Control Actividades Salida Administrador de la calidad, líder del proyecto y probador. Probador Requisitos no funcionales y Plan de pruebas. (Depende del requerimiento a evaluar) Petición y plan de pruebas del proyecto. (1)Preparar el entorno de la prueba. (2)Ejecutar la prueba según el requerimiento no funcional a evaluar. Petición. (actualizada) Aplicación probada. (3) Existen NC? Probador Probador (Depende del requerimiento a evaluar) Plantilla de no conformidades y Registro de No Conformidades. Aplicación para la Gestión de Pruebas no Funcionales. [Si] (4)Registrar las no conformidades y asignar responsabilidades. (5)Análisis de resultados [No] Petición (No conformidades asignadas). Registro de No conformidades (Actualizado) Reportes de resultados de la aplicación.

4 3.2 Proceso de construcción de la herramienta GEXRENOF fue desarrollada haciendo uso de la metodología ágil Programación Extrema (XP) ya que la misma se centra en potenciar las relaciones interpersonales y logra la retroalimentación continua entre el cliente y el equipo de desarrollo. [3] Se decidió que la herramienta fuera una plataforma web basada en una arquitectura de aplicaciones de tres capas, donde se separa la presentación, la lógica del negocio y el acceso a los datos. El lenguaje de programación escogido fue Java, usado para la programación de sistemas multiplataforma. Además se empleó el marco de trabajo Vaadin para la creación más sencilla de la aplicación web, Apache Tomcat como servidor web con soporte de servlets y JSPs, y PostgreSQL como gestor de base de datos de software libre y ampliamente utilizado en los más recientes proyectos que requieren grandes volúmenes de almacenamiento y buen rendimiento. 3.3 Entorno de despliegue de la herramienta Para ejecutar el sistema implementado se necesita tener levantado un servidor web, una base de datos y un servidor FTP. Funciona correctamente con los siguientes navegadores: Mozilla Firefox 3+, Internet Explorer 6, 7, y 8, Safari 3+, Opera 10 y Google Chrome. Ver figura 1 y 2. Figura 1. Pantalla principal de la aplicación.

5 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN. Figura 2. Interfaz del proceso de gestión de requisitos de calidad. La herramienta GEXRENOF se utilizó en software SCADAs, de gestión industrial y laboratorios virtuales; obteniéndose mejores resultados en la detección de no conformidades referentes a requisitos no funcionales. [Ver Tabla 3] Tabla 3. Comparativa de no conformidades detectadas por categoría de software. Cantidad Cantidad de no conformidades detectadas Categoría de software Productos Manual Automática (GEXRENOF) SCADAs Gestión Industrial Laboratorios virtuales Los valores en la Tabla 4 corresponden a una comparativa que se hizo entre las herramientas existentes que implementan características de este estándar y GEXRENOF, que fue desarrollada para suplir las carencias de herramientas existentes y poseer un producto propio al cual continuar añadiéndole funcionalidades de análisis de tendencia y toma de decisiones. Tabla 4. Herramientas que implementan gestión de características de calidad. Eficiencia Portabilidad Mantenimiento Usabilidad Seguridad Fiabilidad Proyecto Kemis x Diniz x x x Córdoba x x x Kiuwan x x x x x GEXRENOF x x x x x x

6 5. CONCLUSIONES Con la herramienta GEXRENOF se logró mejorar la gestión de los proyectos a nivel gerencial y de desarrollo, debido a que se definió un procedimiento para la automatización de las pruebas a requisitos no funcionales, se iniciaron pruebas de integración de las herramientas a sistemas de integración continua como Jenkins, se incrementó el número de no conformidades detectadas y se obtuvo una herramienta propia que permitirá ir añadiéndole funcionalidades de análisis de tendencias y de apoyo a la toma de decisiones. 6. BIBLIOGRAFÍA 1. Reid S., "Software Testing. The new international software testing standard ISO/IEC 29119". Disponible en: (2014) 2. Marcos J. y Arroyo A. et al, "La norma ISO/IEC y el proyecto KEMIS para su automatización con software libre", REICIS, vol. 4, núm. 2, pp (2008) 3. Beck, K. A. Extreme Programming Explained. Addison Wesley.(2004) 4. ISO. (2005a). ISO/IEC software and system engineering software product quality requirements and evaluation (SQuaRE) Guide to SQuaRE. 5. ISO/IEC 25020: Software Engineering -- Software Product Quality Requirements and Evaluation (SQuaRE) -- Measurement Reference Model and Guide, (2005d). 6. ISO/IEC 25021: Systems and Software Engineering -- Systems and Software Quality Requirements and Evaluation (SQuaRE) -- Quality Measure Elements, (2005e). 7. ISO/IEC FDIS Systems and Software Engineering -- Systems and Software Quality Requirements and Evaluation (SQuaRE) -- Guide to SQuaRE, (2005i). 8. ISO/IEC TR 25060: Systems and Software Engineering -- Systems and Software Product Quality Requirements and Evaluation (SQuaRE) -- Common Industry Format (CIF) for Usability: General Framework for Usability-Related Information, (2005k).