বাংলা

একটি ব্যবহারিক কুইকচেক ইমপ্লিমেন্টেশনের মাধ্যমে প্রপার্টি-ভিত্তিক টেস্টিং অন্বেষণ করুন। আরও নির্ভরযোগ্য সফটওয়্যারের জন্য শক্তিশালী, স্বয়ংক্রিয় কৌশলগুলির সাথে আপনার টেস্টিং স্ট্র্যাটেজি উন্নত করুন।

প্রপার্টি-ভিত্তিক টেস্টিং এ দক্ষতা অর্জন: একটি কুইকচেক ইমপ্লিমেন্টেশন গাইড

আজকের জটিল সফটওয়্যার জগতে, প্রচলিত ইউনিট টেস্টিং মূল্যবান হলেও প্রায়শই সূক্ষ্ম বাগ এবং এজ কেস খুঁজে বের করতে ব্যর্থ হয়। প্রপার্টি-ভিত্তিক টেস্টিং (PBT) একটি শক্তিশালী বিকল্প এবং পরিপূরক পদ্ধতি প্রদান করে, যা উদাহরণ-ভিত্তিক পরীক্ষা থেকে মনোযোগ সরিয়ে এমন বৈশিষ্ট্য বা প্রপার্টি সংজ্ঞায়িত করার দিকে নিয়ে যায় যা বিভিন্ন ধরনের ইনপুটের জন্য সত্য হওয়া উচিত। এই নির্দেশিকাটি প্রপার্টি-ভিত্তিক টেস্টিং এর উপর একটি গভীর আলোচনা প্রদান করে, বিশেষ করে কুইকচেক-স্টাইলের লাইব্রেরি ব্যবহার করে একটি ব্যবহারিক বাস্তবায়নের উপর আলোকপাত করে।

প্রপার্টি-ভিত্তিক টেস্টিং কী?

প্রপার্টি-ভিত্তিক টেস্টিং (PBT), যা জেনারেটিভ টেস্টিং নামেও পরিচিত, এটি একটি সফটওয়্যার টেস্টিং কৌশল যেখানে আপনি নির্দিষ্ট ইনপুট-আউটপুট উদাহরণের পরিবর্তে আপনার কোডের প্রপার্টি বা বৈশিষ্ট্যগুলো সংজ্ঞায়িত করেন। এরপর টেস্টিং ফ্রেমওয়ার্ক স্বয়ংক্রিয়ভাবে বিপুল সংখ্যক র‍্যান্ডম ইনপুট তৈরি করে এবং যাচাই করে যে এই প্রপার্টিগুলো ঠিক আছে কিনা। যদি কোনো প্রপার্টি ব্যর্থ হয়, ফ্রেমওয়ার্কটি ব্যর্থ হওয়া ইনপুটটিকে একটি ন্যূনতম, পুনরুৎপাদনযোগ্য উদাহরণে সঙ্কুচিত করার চেষ্টা করে।

এটাকে এভাবে ভাবুন: "যদি আমি ফাংশনে ইনপুট 'X' দিই, আমি আউটপুট 'Y' আশা করি" বলার পরিবর্তে, আপনি বলেন "আমি এই ফাংশনে যাই ইনপুট দিই না কেন (নির্দিষ্ট সীমাবদ্ধতার মধ্যে), নিম্নলিখিত বিবৃতিটি (প্রপার্টি) সর্বদা সত্য হতে হবে"।

প্রপার্টি-ভিত্তিক টেস্টিং এর সুবিধা:

কুইকচেক: পথিকৃৎ

কুইকচেক, যা মূলত হ্যাস্কেল প্রোগ্রামিং ভাষার জন্য তৈরি করা হয়েছিল, এটি সবচেয়ে পরিচিত এবং প্রভাবশালী প্রপার্টি-ভিত্তিক টেস্টিং লাইব্রেরি। এটি প্রপার্টি সংজ্ঞায়িত করার জন্য একটি বর্ণনামূলক উপায় প্রদান করে এবং সেগুলি যাচাই করার জন্য স্বয়ংক্রিয়ভাবে টেস্ট ডেটা তৈরি করে। কুইকচেকের সাফল্য অন্যান্য ভাষায় অসংখ্য ইমপ্লিমেন্টেশনকে অনুপ্রাণিত করেছে, যা প্রায়শই "কুইকচেক" নাম বা এর মূল নীতিগুলো গ্রহণ করেছে।

একটি কুইকচেক-স্টাইল ইমপ্লিমেন্টেশনের মূল উপাদানগুলো হলো:

একটি ব্যবহারিক কুইকচেক ইমপ্লিমেন্টেশন (ধারণাগত উদাহরণ)

যদিও একটি সম্পূর্ণ ইমপ্লিমেন্টেশন এই ডকুমেন্টের সুযোগের বাইরে, আসুন একটি কাল্পনিক পাইথন-সদৃশ সিনট্যাক্স ব্যবহার করে একটি সরলীকৃত, ধারণাগত উদাহরণের মাধ্যমে মূল ধারণাগুলি ব্যাখ্যা করি। আমরা একটি ফাংশনের উপর ফোকাস করব যা একটি তালিকা উল্টে দেয়।

১. পরীক্ষার অধীনে ফাংশনটি সংজ্ঞায়িত করুন


def reverse_list(lst):
  return lst[::-1]

২. প্রপার্টি সংজ্ঞায়িত করুন

`reverse_list` ফাংশনটির কী কী প্রপার্টি থাকা উচিত? এখানে কয়েকটি দেওয়া হলো:

৩. জেনারেটর সংজ্ঞায়িত করুন (কাল্পনিক)

আমাদের র‍্যান্ডম তালিকা তৈরি করার একটি উপায় প্রয়োজন। ধরা যাক, আমাদের একটি `generate_list` ফাংশন আছে যা একটি সর্বোচ্চ দৈর্ঘ্যকে আর্গুমেন্ট হিসেবে নেয় এবং র‍্যান্ডম পূর্ণসংখ্যার একটি তালিকা প্রদান করে।


# কাল্পনিক জেনারেটর ফাংশন
def generate_list(max_length):
  length = random.randint(0, max_length)
  return [random.randint(-100, 100) for _ in range(length)]

৪. টেস্ট রানার সংজ্ঞায়িত করুন (কাল্পনিক)


# কাল্পনিক টেস্ট রানার
def quickcheck(property, generator, num_tests=1000):
  for _ in range(num_tests):
    input_value = generator()
    try:
      result = property(input_value)
      if not result:
        print(f"Property failed for input: {input_value}")
        # ইনপুটটিকে ছোট করার চেষ্টা (এখানে প্রয়োগ করা হয়নি)
        break # সরলতার জন্য প্রথম ব্যর্থতার পরেই থেমে যাবে
    except Exception as e:
      print(f"Exception raised for input: {input_value}: {e}")
      break
  else:
    print("Property passed all tests!")

৫. টেস্ট লিখুন

এখন আমরা আমাদের কাল্পনিক ফ্রেমওয়ার্ক ব্যবহার করে টেস্টগুলো লিখতে পারি:


# প্রপার্টি ১: দুইবার রিভার্স করলে মূল তালিকাটি ফিরে আসে
def property_reverse_twice(lst):
  return reverse_list(reverse_list(lst)) == lst

# প্রপার্টি ২: রিভার্স করা তালিকার দৈর্ঘ্য মূল তালিকার সমান
def property_length_preserved(lst):
  return len(reverse_list(lst)) == len(lst)

# প্রপার্টি ৩: একটি খালি তালিকা রিভার্স করলে একটি খালি তালিকা ফিরে আসে
def property_empty_list(lst):
    return reverse_list([]) == []

# পরীক্ষাগুলো চালান
quickcheck(property_reverse_twice, lambda: generate_list(20))
quickcheck(property_length_preserved, lambda: generate_list(20))
quickcheck(property_empty_list, lambda: generate_list(0))  # সর্বদা খালি তালিকা

গুরুত্বপূর্ণ দ্রষ্টব্য: এটি উদাহরণের জন্য একটি অত্যন্ত সরলীকৃত উদাহরণ। বাস্তব-বিশ্বের কুইকচেক ইমপ্লিমেন্টেশনগুলো আরও পরিশীলিত এবং সঙ্কোচন, আরও উন্নত জেনারেটর এবং উন্নত ত্রুটি প্রতিবেদনের মতো বৈশিষ্ট্য সরবরাহ করে।

বিভিন্ন ভাষায় কুইকচেক ইমপ্লিমেন্টেশন

কুইকচেক ধারণাটি অসংখ্য প্রোগ্রামিং ভাষায় পোর্ট করা হয়েছে। এখানে কিছু জনপ্রিয় ইমপ্লিমেন্টেশন রয়েছে:

ইমপ্লিমেন্টেশনের পছন্দ আপনার প্রোগ্রামিং ভাষা এবং টেস্টিং ফ্রেমওয়ার্ক পছন্দের উপর নির্ভর করে।

উদাহরণ: হাইপোথিসিস (পাইথন) ব্যবহার করে

আসুন পাইথনে হাইপোথিসিস ব্যবহার করে একটি আরও বাস্তব উদাহরণ দেখি। হাইপোথিসিস একটি শক্তিশালী এবং নমনীয় প্রপার্টি-ভিত্তিক টেস্টিং লাইব্রেরি।


from hypothesis import given
from hypothesis.strategies import lists, integers

def reverse_list(lst):
  return lst[::-1]

@given(lists(integers()))
def test_reverse_twice(lst):
  assert reverse_list(reverse_list(lst)) == lst

@given(lists(integers()))
def test_reverse_length(lst):
  assert len(reverse_list(lst)) == len(lst)

@given(lists(integers()))
def test_reverse_empty(lst):
    if not lst:
        assert reverse_list(lst) == lst


# পরীক্ষাগুলি চালানোর জন্য, pytest চালান
# উদাহরণ: pytest your_test_file.py

ব্যাখ্যা:

আপনি যখন এই টেস্টটি `pytest` দিয়ে চালান (হাইপোথিসিস ইনস্টল করার পরে), হাইপোথিসিস স্বয়ংক্রিয়ভাবে বিপুল সংখ্যক র‍্যান্ডম তালিকা তৈরি করবে এবং প্রপার্টিগুলো সঠিক কিনা তা যাচাই করবে। যদি কোনো প্রপার্টি ব্যর্থ হয়, হাইপোথিসিস ব্যর্থ ইনপুটটিকে একটি ন্যূনতম উদাহরণে সঙ্কুচিত করার চেষ্টা করবে।

প্রপার্টি-ভিত্তিক টেস্টিং-এর উন্নত কৌশল

মৌলিক বিষয়গুলোর বাইরে, বেশ কিছু উন্নত কৌশল আপনার প্রপার্টি-ভিত্তিক টেস্টিং স্ট্র্যাটেজিকে আরও উন্নত করতে পারে:

১. কাস্টম জেনারেটর

জটিল ডেটা টাইপ বা ডোমেন-নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তার জন্য, আপনাকে প্রায়শই কাস্টম জেনারেটর সংজ্ঞায়িত করতে হবে। এই জেনারেটরগুলোকে আপনার সিস্টেমের জন্য বৈধ এবং প্রতিনিধিত্বমূলক ডেটা তৈরি করতে হবে। এর জন্য আপনার প্রপার্টির নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য ডেটা জেনারেট করতে আরও জটিল অ্যালগরিদম ব্যবহার করা হতে পারে এবং শুধুমাত্র অকেজো এবং ব্যর্থ টেস্ট কেস তৈরি করা এড়ানো যেতে পারে।

উদাহরণ: আপনি যদি একটি তারিখ পার্সিং ফাংশন পরীক্ষা করেন, তাহলে আপনার একটি কাস্টম জেনারেটর প্রয়োজন হতে পারে যা একটি নির্দিষ্ট পরিসরের মধ্যে বৈধ তারিখ তৈরি করে।

২. অনুমান (Assumptions)

কখনও কখনও, প্রপার্টিগুলো শুধুমাত্র নির্দিষ্ট শর্তের অধীনে বৈধ হয়। আপনি টেস্টিং ফ্রেমওয়ার্ককে সেই ইনপুটগুলো বাতিল করতে বলার জন্য অনুমান ব্যবহার করতে পারেন যা এই শর্তগুলো পূরণ করে না। এটি প্রাসঙ্গিক ইনপুটগুলিতে টেস্টিং প্রচেষ্টা ফোকাস করতে সহায়তা করে।

উদাহরণ: যদি আপনি এমন একটি ফাংশন পরীক্ষা করেন যা একটি সংখ্যার তালিকার গড় গণনা করে, আপনি অনুমান করতে পারেন যে তালিকাটি খালি নয়।

হাইপোথিসিসে, অনুমান `hypothesis.assume()` দিয়ে প্রয়োগ করা হয়:


from hypothesis import given, assume
from hypothesis.strategies import lists, integers

@given(lists(integers()))
def test_average(numbers):
  assume(len(numbers) > 0)
  average = sum(numbers) / len(numbers)
  # অ্যাভারেজ সম্পর্কে কিছু অ্যাসার্ট করুন
  ...

৩. স্টেট মেশিন

স্টেট মেশিনগুলো স্টেটফুল সিস্টেম, যেমন ইউজার ইন্টারফেস বা নেটওয়ার্ক প্রোটোকল পরীক্ষা করার জন্য দরকারী। আপনি সিস্টেমের সম্ভাব্য স্টেট এবং ট্রানজিশনগুলো সংজ্ঞায়িত করেন এবং টেস্টিং ফ্রেমওয়ার্ক এমন কর্মের ক্রম তৈরি করে যা সিস্টেমকে বিভিন্ন স্টেটের মধ্যে দিয়ে চালিত করে। তারপর প্রপার্টিগুলো যাচাই করে যে সিস্টেমটি প্রতিটি স্টেটে সঠিকভাবে আচরণ করে।

৪. প্রপার্টি একত্রিত করা

আপনি আরও জটিল প্রয়োজনীয়তা প্রকাশ করতে একাধিক প্রপার্টিকে একটি একক পরীক্ষায় একত্রিত করতে পারেন। এটি কোড ডুপ্লিকেশন কমাতে এবং সামগ্রিক টেস্ট কভারেজ উন্নত করতে সহায়তা করতে পারে।

৫. কভারেজ-গাইডেড ফাজিং

কিছু প্রপার্টি-ভিত্তিক টেস্টিং টুল কভারেজ-গাইডেড ফাজিং কৌশলের সাথে একীভূত হয়। এটি টেস্টিং ফ্রেমওয়ার্ককে কোড কভারেজ সর্বাধিক করার জন্য জেনারেটেড ইনপুটগুলোকে গতিশীলভাবে সামঞ্জস্য করার অনুমতি দেয়, যা সম্ভাব্যভাবে গভীর বাগ প্রকাশ করতে পারে।

কখন প্রপার্টি-ভিত্তিক টেস্টিং ব্যবহার করবেন

প্রপার্টি-ভিত্তিক টেস্টিং প্রচলিত ইউনিট টেস্টিংয়ের প্রতিস্থাপন নয়, বরং একটি পরিপূরক কৌশল। এটি বিশেষত নিম্নলিখিত ক্ষেত্রগুলির জন্য উপযুক্ত:

তবে, PBT খুব সাধারণ ফাংশনের জন্য সেরা পছন্দ নাও হতে পারে যেখানে মাত্র কয়েকটি সম্ভাব্য ইনপুট আছে, অথবা যখন বাহ্যিক সিস্টেমের সাথে মিথস্ক্রিয়া জটিল এবং মক করা কঠিন।

সাধারণ ভুলত্রুটি এবং সেরা অনুশীলন

যদিও প্রপার্টি-ভিত্তিক টেস্টিং উল্লেখযোগ্য সুবিধা প্রদান করে, সম্ভাব্য ভুলত্রুটি সম্পর্কে সচেতন থাকা এবং সেরা অনুশীলনগুলো অনুসরণ করা গুরুত্বপূর্ণ:

উপসংহার

প্রপার্টি-ভিত্তিক টেস্টিং, যার মূল কুইকচেকের মধ্যে নিহিত, সফটওয়্যার টেস্টিং পদ্ধতিতে একটি উল্লেখযোগ্য অগ্রগতির প্রতিনিধিত্ব করে। নির্দিষ্ট উদাহরণ থেকে সাধারণ প্রপার্টিতে ফোকাস সরিয়ে, এটি ডেভেলপারদের লুকানো বাগ উন্মোচন করতে, কোড ডিজাইন উন্নত করতে এবং তাদের সফটওয়্যারের সঠিকতার উপর আত্মবিশ্বাস বাড়াতে সক্ষম করে। যদিও PBT-তে দক্ষতা অর্জনের জন্য মানসিকতার পরিবর্তন এবং সিস্টেমের আচরণ সম্পর্কে গভীর বোঝার প্রয়োজন হয়, উন্নত সফটওয়্যারের গুণমান এবং হ্রাসকৃত রক্ষণাবেক্ষণ খরচের ক্ষেত্রে এর সুবিধাগুলো প্রচেষ্টার যোগ্য।

আপনি একটি জটিল অ্যালগরিদম, একটি ডেটা প্রসেসিং পাইপলাইন, বা একটি স্টেটফুল সিস্টেমে কাজ করুন না কেন, আপনার টেস্টিং স্ট্র্যাটেজিতে প্রপার্টি-ভিত্তিক টেস্টিং অন্তর্ভুক্ত করার কথা বিবেচনা করুন। আপনার পছন্দের প্রোগ্রামিং ভাষায় উপলব্ধ কুইকচেক ইমপ্লিমেন্টেশনগুলো অন্বেষণ করুন এবং আপনার কোডের সারমর্ম ক্যাপচার করে এমন প্রপার্টি সংজ্ঞায়িত করা শুরু করুন। PBT যে সূক্ষ্ম বাগ এবং এজ কেসগুলো উন্মোচন করতে পারে তাতে আপনি সম্ভবত অবাক হবেন, যা আরও শক্তিশালী এবং নির্ভরযোগ্য সফটওয়্যারের দিকে নিয়ে যাবে।

প্রপার্টি-ভিত্তিক টেস্টিংকে গ্রহণ করে, আপনি আপনার কোড প্রত্যাশা অনুযায়ী কাজ করছে কিনা তা পরীক্ষা করার বাইরে গিয়ে প্রমাণ করতে পারবেন যে এটি বিশাল সম্ভাবনার পরিসরে সঠিকভাবে কাজ করে।