Mes travaux de thèse s'articulaient autour de la validation de modèles et de programmes. En ce sens, les modèles sont validés par animation, de manière à s'assurer qu'ils décrivent le bon comportement du système qu'ils représentent. Il s'agit d'un processus semi-automatique, car l'utilisateur sélectionne les actions du système à exécuter et effectue la comparaison entre les descriptions informelles données dans le cahier des charges et les résultats produits par le modèle. Un modèle validé est ensuite utilisé dans l'objectif de produire des cas de tests fonctionnels destinés à être joués sur une implantation ou un système sous test. Le modèle formel est ainsi utilisé à deux niveaux : d'une part, il permet de calculer de manière automatique les suites de tests, et, d'autre part, il sert d'oracle pour établir le verdict du test.<br />Au cours de ces travaux, nous nous sommes intéressés à la validation de programmes Java par l'intermédiaire de son langage de modélisation associé, nommé JML. Suite aux expériences et aux savoirs-faire accumulés au sein de l'équipe Techniques Formelles et à Contraintes du Laboratoire d'Informatique de Franche-Comté, nous avons choisi d'appliquer une représentation logico-ensembliste des modèles JML, reposant sur des solveurs de contraintes pour gérer les valeurs des variables des modèles objets que nous traitons. A partir de cette représentation symbolique, nous avons exprimé l'animation symbolique d'un modèle objet basé sur la sémantique de Java, utilisant les descriptions formelles contenues dans les pré- et postconditions des spécifications des méthodes.<br />Nous nous sommes ensuite appuyés sur la définition symbolique des états du système objet pour extraire des cibles de tests, liées aux comportements issus des méthodes, définies par un prédicat obtenu par conjonction de la condition d'activation du comportement et de la mise aux limites des attributs des objets du système et des paramètres de la méthode sous test. L'animation symbolique du modèle entre en jeu pour la construction des cas de tests. Un algorithme de parcours de l'espace d'états effectue la recherche d'un chemin d'exécution menant à la cible. Les cas de tests sont ensuite concrétisés pour produire un pilote de test Java. Une étude de cas a été menée sur une modélisation fonctionnelle d'un porte-monnaie électronique.<br />Ces travaux ont été implantés dans un prototype, nommé JML-Testing-Tools, qui permet l'animation symbolique d'un modèle JML et la génération de cas de tests pour l'implantation Java qui lui est associée. Ce prototype est composé d'un compilateur traduisant une spécification JML et des signatures de classes Java dans un format logico-ensembliste. Le modèle décrit dans ce format est ensuite animé par un interpréteur rétablissant la sémantique opérationnelle du Java/JML.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-31T22:55:43Z No. of bitstreams: 1 CATUXE VARJÃO DE SANTANA OLIVEIRA - PPGCC DISSERTAÇÃO 2013..pdf: 11354934 bytes, checksum: 6a23f31ef43ba211aeaa89eb36061a43 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-31T22:55:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CATUXE VARJÃO DE SANTANA OLIVEIRA - PPGCC DISSERTAÇÃO 2013..pdf: 11354934 bytes, checksum: 6a23f31ef43ba211aeaa89eb36061a43 (MD5) Previous issue date: 2013-03-15 / A escrita de especificações formais por contratos é uma maneira confiável e prática de construir softwares, em que desenvolvedores e clientes mantêm um acordo contendo direitos e obrigações a serem cumpridos. Essas responsabilidades são expressas basicamente através de pré-condições, pós-condições, e invariantes. Como exemplo de linguagem de especificação por contrato tem-se Java Modeling Language (JML) específica para programas Java. Apesar de a especificação formal melhorar a confiabilidade do software, deve-se haver certificação de que a implementação está em conformidade com a especificação definida. Verificação de conformidade em programas com contratos é geralmente realizada através de análises manuais ou verificação dinâmica, e em fases tardias do processo de desenvolvimento do software, ou seja, quando o produto final encontra-se disponível para o cliente. Nesta situação, o tempo despendido para detectar não-conformidades pode ser muito longo, ocasionando, consequentemente, atrasos no cronograma e aumento nos custos. Neste trabalho, propomos uma abordagem para checar conformidade entre código fonte e especificação formal por contratos através da geração e execução de testes. Testes de unidade são gerados automaticamente, resultando em casos de testes com sequências de chamadas aos métodos e construtores. Os contratos são transformados em assertivas que funcionam como oráculo para os testes. Esta abordagem não garante corretude total do software, mas aumenta a confiança quando uma não-conformidade é encontrada e, além disso, encoraja o uso de especificação por contratos. Nós implementamos JMLOK, uma ferramenta que executa os passos desta abordagem automaticamente no contexto de programas Java especificados com Java Modeling Language (JML). JMLOK foi avaliada em grupos de programas Java/JML, incluindo um módulo do projeto JavaCard. Todas as unidades experimentais totalizam 18 KLOC e 5K de linhas de especificação JML. Todo o processo consumiu menos que 10 minutos de execução e gerou como resultado a detecção de 29 não-conformidades. As causas das ocorrências das não-conformidades foram analisadas manualmente e classificadas em categorias de falhas. / Writing formal specifications by contracts is a practical and reliable way to build softwares in which developers and clients keep an agreement with rights and obligations to be fulfilled. These responsibilities are expressed basically by pre-conditions, post-conditions and invariants. As example of specification language by contract there is Java Modeling Language (JML) that is specific to Java programs. Although formal specification improves software rehabihty, it should exist certification of conformance with defined specification. Verify conformance between programs and contracts is usually performed by manual analysis or dynamic verification, and in late stages of software development process, that is, when the final product is available to client. In this situation, the time required to detect nonconformances could be so long, causing, consequently, schedule delays and increased costs. In this work, we propose an approach to check conformance between source code and contract formal specification through testing generation and execution. Unit tests are generated automatically resulting in test cases with call sequences of methods and constructors. The contracts are translated in assertions that work like test oracle. We have implemented JMLOK, a tool performs the approach steps automatically in the context of Java programs specified with Java Modeling Language (JML). JMLOK was evaluated in Java/JML programs groups, including a module of the JavaCard project. All the experimental units totalize 18 KLOC and 5K lines of JML specification. All process took less than 10 minutes of running and generated as result 29 nonconformances. The causes of nonconformances occurring were analyzed manually and classified in categories of fails.