GIS & testen, nuttig en haalbaar of te complex?

Transcriptie

1 GIS & testen, nuttig en haalbaar of te complex? Jeroen van der Zwan, Geo-ICT Consultant bij Logica, en Joost Cornelissen, Functioneel Beheer Assets bij Alliander, Een testanalist is bezig een zojuist opgeleverde GIS-release te testen. Er is een aantal nieuwe puntobjecten toegevoegd die correct door de applicatie moet kunnen worden gebruikt. De zoekfunctionaliteit is hiervoor uitgebreid. De release wordt getest conform een gangbare testmethodiek binnen het vakgebied testen. Voor het testen van een invoerveld van een zoekvenster past de analist een syntactische testtechniek toe. Zoals beschreven voert hij verschillende teksten, cijfers en tekens in het veld in om te kijken of de functionaliteit hier correct mee overweg kan. Tot zover gaat het goed. Echter, bij het testen van een nieuw toegevoegd type afsluiter op het gasnetwerk loopt de testanalist tegen een probleem aan. Geen van de bekende testtechnieken lijkt op het nieuwe type puntobject toegepast te kunnen worden. Het geografische, ruimtelijke aspect van een GIS wordt niet of nauwelijks afgedekt door bestaande testmethodieken en technieken. Hoe kan de testanalist de nieuwe release nu efficiënt en gestructureerd testen? Kan een GIS überhaupt wel gestructureerd worden getest? IT-systemen worden steeds complexer en businessprocessen worden hier in toenemende mate van afhankelijk. Mede hierdoor worden er hoge eisen gesteld aan deze systemen. Ze dienen foutloos te opereren. Het niet goed functioneren van een dergelijk systeem kan grote gevolgen hebben Fig. 1. Werkzaamheden monteurs. 4 Geo-Info /12

2 voor de bedrijfsvoering. Het toepassen van gestructureerd testen is hierbij onontbeerlijk en een vereiste om op een efficiënte en verantwoorde wijze tot een hoogwaardig systeem te komen. Belangrijke fouten dienen in een zo vroeg mogelijk stadium binnen een implementatietraject te worden gevonden. Kosten van een project kunnen hierdoor worden gereduceerd, risico s worden beperkt en kwalitatief hoogwaardige producten worden opgeleverd. Binnen het vakgebied testen zijn enkele methodieken beschreven om dit doel te bereiken. Voorbeelden hiervan zijn TMap en TestFrame. Die trachten een volledige methodiek te beschrijven van het testmanagement tot de daadwerkelijke uitvoering van een testaanpak binnen een projectorganisatie. Binnen de GIS-wereld staat gestructureerd testen van Geo-ICT-projecten nog in de kinderschoenen. Deels komt dit door onbekendheid met het vakgebied, daarnaast lenen bestaande testtechnieken en methodieken zich niet voor GIS-applicaties. Binnen het Netwerk Registratie GIS (NRG) Fig. 2. Het V-model. programma van het netwerkbedrijf Alliander (zie kader op pagina 6) worden vier GISapplicaties vervangen door één GIS. In dit programma is door de betrokken functioneel beheerpartijen een professionaliseringsslag gemaakt en wordt het gestructureerd testen van GIS-applicaties toegepast. Een GIS-implementatietraject verloopt niet anders dan een gewoon IT-project. Een release doorloopt diverse gescheiden omgevingen binnen een OTAP-straat (Ontwikkeling Test Applicatie & Productie) om gecontroleerd een release in gebruik te nemen. Het begint bij een ontwikkelomgeving waarin de software wordt geprogrammeerd gevolgd door een aparte testomgeving waar uitgebreide testen plaatsvinden, en een acceptatieomgeving die een afspiegeling is van de productieomgeving en waar de levering op wordt geaccepteerd. Uiteindelijk wordt in de productieomgeving de software daadwerkelijk in gebruik genomen. De fasering van het testen vindt plaats conform het V-model (fig. 2). Aan de verschillende ontwerpen ontwikkelfasen worden testfasen gerelateerd. Gedurende de ontwerpen ontwikkelfase vindt de testvoorbereiding plaats en worden testgevallen gedefinieerd. Testiteraties starten wanneer de eerste release is opgeleverd. Het gestructureerd testen verloopt volgens een Risk and Requirement Based Testing (RRBT) -methode. Op basis van requirements worden ontwerpen gemaakt waarmee de gewenste oplossing voor een applicatie kan worden ontwikkeld en zo aan de wens van de gebruiker kan worden voldaan. RRBT koppelt risico s aan requirements zodat hierop een prioriteitstelling kan worden gebaseerd. Het komen tot risico s gebeurt in overleg met verschillende betrokken partijen en heeft in ieder geval een technische en functionele component. De technische component heeft bijvoorbeeld betrekking op hoe complex de code is waardoor het risico op fouten in de code kan toenemen. De functionele component kijkt vanuit het perspectief van de business. Hoe groot zijn de gevolgen voor de business als een bepaalde functionaliteit niet goed werkt? Op basis van deze prioriteitstelling kan een project bewust keuzes maken waar wel of niet extra capaciteit nodig is en kan aan de hand van RRBT continu de kwaliteit en voortgang van een implementatietraject worden gemonitord. Met de RRBT-prioriteitstelling kan voor de testfasen het MoSCoW-principe worden toegepast. Dit is een classificatiemethode van testprioriteiten op basis van productrisico s. Per testgeval wordt aangegeven of dit een must test, should test, could test of won t test is. Met behulp van de risicoanalyse en de prioriteitstelling kan de testdiepgang worden bepaald. Hoewel het stellen van deze risico s binnen RRBT van een GIS niet veel anders zal Geo-Info /12 5

3 Fig. 3. Gasnetwerk afsluiters Liander en het NRG-programma Liander is een regionale netbeheerder die elektriciteit transporteert naar 2,9 miljoen klanten en gas naar 2,1 miljoen klanten in de provincies Gelderland, Noord-Holland en grote delen van Flevoland, Friesland en Zuid-Holland. Liander verzorgt het onderhoud, de uitbreiding en de innovatie van zijn netten. Tevens maakt Liander het mogelijk dat al zijn klanten energie kunnen afnemen van de leverancier van hun keuze. Liander is onderdeel van Alliander. Liander registreert, beheert en analyseert zijn asset data voor een belangrijk deel in een GIS. In het verleden gebeurde dit verspreid over verschillende GISapplicaties (zie nevenstaande figuur). Het NRG-programma Oude situatie GIS-databases is verantwoordelijk voor het samenvoegen van de oude GIS-databases naar één nieuwe database, NRG. Vier GIS-applicaties worden vervangen door een GIS-omgeving. Uitgangspunt is dat er wordt gewerkt met één beheerapplicatie, één datamodel en één brondatabase, kortom: één waarheid. Binnen het programma neemt het testen van de implementatietrajecten een cruciale plaats in. zijn dan van een normale applicatie, dient hier al wel rekening gehouden te worden met het ruimtelijke en visuele aspect van een GIS. Zo kan bijvoorbeeld het correct weergeven van een type kabel codetechnisch eenvoudig zijn, terwijl een fout hierin grote operationele gevolgen kan hebben. Een middenspanningskabel die onder spanning staat mag niet verruild worden voor een kabel die buiten gebruik is. Aan de andere kant kan het toevoegen van een nieuw puntobject, zoals een type afsluiter, codetechnisch grote impact hebben. De afsluiter zou bestaande leidingen topologisch kunnen splitsen waardoor de opbouw van het netwerk verandert met gevolgen voor diverse netwerkfunctionaliteiten zoals een nettraceer- en shortestpath-functie. Een gebruiker zal hier in eerste instantie weinig van merken. Om de ontwikkelde onderdelen te kunnen testen dienen testgevallen te worden beschreven, gebaseerd op de requirements en de hieraan gerelateerde ontwerpen. Om efficiënt en volledig te kunnen testen worden in de testmethodieken verschillende testtechnieken beschreven die in een 6 Geo-Info /12

4 testgeval kunnen worden opgenomen. Kennis van deze testtechnieken is van belang om tot een volledig dekkende testbasis te komen. Bij Alliander zijn er in totaal 26 testtechnieken benoemd. Twee voorbeelden van testtechnieken zijn de semantische test uit de inleiding en de hieraan gerelateerde syntactische test. De semantische testtechniek richt zich op het testen van relaties tussen bepaalde gegevens. Er wordt bijvoorbeeld getest of een invoerveld van een postcode beperkt is tot zes karakters en of een applicatie wel een correcte melding geeft als er een niet-bestaande postcode wordt ingevoerd. De syntactische testtechniek wordt gebruikt om invoergegevens en de gebruikersinterface te testen. Heeft bijvoorbeeld het invoerveld van een postcode de juiste grootte en bevindt het zich op de juiste plek in het menu? De bestaande testtechnieken zoals die door TMap en Testframe worden beschreven schieten tekort als het gaat om het gestructureerd testen van het ruimtelijke aspect van een GIS. Alliander en Logica springen in op dit gebrek door zelf op de bestaande testtechnieken aanvullende en nieuwe technieken te formuleren waarmee een GIS gestructureerd kan worden getest. Deze aanvullingen helpen een analist bij het voorbereiden en opstellen van testgevallen om ook in het geval van een GIS zo volledig en efficiënt mogelijk fouten op te sporen als gevolg van aanpassingen in de applicatie. De tabel Aanvullende testtechnieken geeft een overzicht van deze generieke GIS-testtechnieken die de bestaande testtechnieken uitbreiden. Aanvullende testtechnieken Topologische test Styling test Plot test Geoprocessing Edit test Autorisatie test Navigatie test Rasteranalyses Projectietest Layers Merge/post Meta-informatie Het voorbeeld uit de inleiding waarbij een nieuw type puntobject, de afsluiter, wordt toegevoegd kan onder andere worden getest met een topologische testtechniek. De topologische test beschrijft mogelijke relaties tussen typen geometrie. Vervolgens kan gekeken worden welke situaties wel of niet relevant zijn en op basis daarvan een MoSCoW-prioriteitstelling worden toegepast. In het geval van een nieuw type afsluiter die op leidingen wordt geplaatst zouden in eerste instantie alleen de punt-geometrierelaties in aanmerking Test de onderliggende relaties van punten, lijnen, vlakken en volumes, onafhankelijk van hun positie in de ruimte (fig. 4). Test de visualisatie van objecten en/of features. Test specifiek het afdrukken vanuit een GIS Test werking van geoprocessen Doel is om mutatiemogelijkheden binnen een GIS te controleren, veelal in combinatie met andere testtechnieken. Verschillende rollen dienen correcte autorisaties te hebben. Functionaliteiten en rechten dienen voor de juiste rol beschikbaar te zijn. Er moet visueel en functioneel correct met een GIS genavigeerd kunnen worden. Test de rasters zelf en specifieke raster-analyses Controleert de toegepaste projectie(s) Controleert layerstructuur en correctheid van bewerkingen in layer. Controleert werking alternatieve structuur in combinatie met merge/post proces Test of de juiste GIS-meta-informatie wordt geleverd komen, waarbij de punt-lijn-relatie het belangrijkst is. Volume is niet van toepassing. Fig. 4 geeft een overzicht van de mogelijke relaties in combinatie met een testprioriteit, Must test is rood gearceerd, Should test is oranje. Op basis hiervan kunnen testgevallen verder worden gespecificeerd. De punt-lijnrelatie is geclassificeerd als must-test en kan verder worden gespecificeerd. Er dient te worden onderzocht welke objecten een lijn-geometrie hebben en Fig. 4. Topologische relaties: punten, lijnen, polygonen en volumes. Geo-Info /12 7

5 nader geselecteerd dienen te worden op basis van een mogelijke relatie met het nieuwe type afsluiterobject. In dit voorbeeld dient een afsluiter te kunnen worden geplaatst op een gasdistributie- en gastransportleiding. Deze leidingen dienen vervolgens topologisch te worden gesplitst. Op overige objecten mag geen afsluiter worden geplaatst. In dit geval kan ervoor worden gekozen om testgevallen te maken voor beide typen gasleiding. Per type beschrijft het testgeval globaal welke handelingen moeten worden gevolgd om een afsluiter te plaatsen en wat het te verwachten resultaat is. Vervolgens worden er enkele steekproeven gedaan voor de overige lijnobjecten zoals een middenspanning- en laagspanningkabel waarmee gecontroleerd wordt dat het daadwerkelijk niet mogelijk is om een afsluiter te plaatsen. Naast het testen van objecten met behulp van een topologische testtechniek dienen ook functionaliteiten te worden getest die afhankelijk zijn van deze topologische relaties. Denk hier bijvoorbeeld aan een profielfunctionaliteit die over een leiding loopt en een overzicht geeft van de leidingstukken en topologisch gerelateerde objecten op de leiding. Met behulp van de verschillende technieken kan de testvoorbereiding voor het nieuwe type afsluiter afgerond worden en op een structurele wijze worden getest. Samenvatting Binnen de GIS-wereld staat gestructureerd testen van Geo-ICT-projecten nog in de kinderschoenen. Deels komt dit door onbekendheid van het testvakgebied, daarnaast lenen bestaande testtechnieken en methodieken zich niet voor GIS-applicaties. Het belang van gestructureerd testen en de vele voordelen hiervan blijkt uit diverse ICT-projecten, kosten worden gereduceerd en risico s gecontroleerd. Bij Alliander wordt een professionaliseringsslag gemaakt waarbij gestructureerd testen in het NRG-programma van GIS-applicaties wordt toegepast. Aan de hand van enkele voorbeelden wordt beschreven hoe Alliander het gestructureerd testen toepast op GIS-applicaties en daarmee op efficiënte wijze een kwalitatief hoogwaardig product oplevert. Summary In the GIS industry, the software testing as part of a Geo-ICT project is in its infancy. This is not only due to the unawareness of the testing practice, but also due to the inappropriateness of testing techniques for GIS applications. The usefulness and benefit of structural testing have been proven in various IT projects, i.e. cost reduction and risk management. The company Alliander is improving its approach to testing of GIS applications in the NRG-project. Using some examples encountered in the NRG-project, the article describes how Alliander applies structural testing to GIS applications to deliver a high-quality product efficiently. Door het succesvol uitrollen van gestructureerd GIS-testen binnen het NRG-programma heeft Alliander diverse kosten bespaard. Er wordt efficiënter getest, risico s worden beperkt en herstelkosten als gevolg van fouten in productie zijn afgenomen. Binnen Alliander zal het gestructureerd testen van GIS-applicaties als aanvulling op bestaande testmethodieken verder worden geïmplementeerd. Het streven is om al in een zo vroeg mogelijk stadium vanuit testperspectief ontwerpen te reviewen. In het voorbeeld van een nieuw type afsluiter kan in de ontwerpfase al worden aangegeven dat er mogelijk impact is op topologische relaties en de hiervan afhankelijke functionaliteiten. Tijdens het maken van het ontwerp kan dan al worden gecontroleerd in hoeverre dit het geval is en kunnen de nodige aanpassingen worden doorgevoerd. Door het testen van het ontwerp kunnen in een zeer vroeg stadium fouten worden opgespoord en worden voorkomen. Verder zal worden onderzocht of delen van het testtraject kunnen worden geautomatiseerd, al dan niet met bestaande functionaliteiten in de GIS-applicaties. Met behulp van een uitgebreide GIS-testmethodiek kan dan ook een GISapplicatie op structurele en verantwoorde wijze worden getest. Zelfs de testanalist hoeft dan niet meer met de handen in het haar te zitten als hij een GIS-release moet testen. Literatuur Burgt, B. van de & I. Pinkster (2006). Succesvol testmanagement: een integrale aanpak. Sdu Uitgevers bv, Den Haag. Gelder, J. van (2010). GIS-Magazine 2, maart 2010, jaargang 8. Koomen, T., Aalst, L. van der, Broekman, B. e.a. (2006). TMap Next voor resultaatgericht testen. Uitgeverij Tutein Nolthenius, s-hertogenbosch. Schotanus, C. C. (2001). TestFrame. Tweede druk. Ten Hagen & Stam Uitgevers, Den Haag. advertentie Kwaliteit laat zich meten rps.nl 8 Geo-Info /12