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Ralf D. Müller @RalfDMueller Johannes Dienst @JohannesDienst
Spock vs Supermutanten
Spezifikationstesten trifft auf Mutationstesten
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Was ist Spock?
Was ist Spock?
3
Leonard
Brüning
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Was ist Spock?
4
private Fibonacci fib;
@Before
public void setup() {
fib = new Fibonacci();
}
@Test
public void seedValue0() {
assertEquals(0, fib.calc(0));
}
@Test
public void seedValue1() {
assertEquals(1, fib.calc(1));
}
// …
Developer
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Was ist Spock?
5
private Fibonacci fib;
@Before
public void setup() {
fib = new Fibonacci();
}
@Test
public void seedValue0() {
assertEquals(0, fib.calc(0));
}
@Test
public void seedValue1() {
assertEquals(1, fib.calc(1));
}
// …
Developer
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6
private Fibonacci fib;
@Before
public void setup() {
fib = new Fibonacci();
}
@Test
public void seedValue0() {
assertEquals(0, fib.calc(0));
}
@Test
public void seedValue1() {
assertEquals(1, fib.calc(1));
}
// …
Developer
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Fibonacci fib;
@Before
void setup() {
fib = new Fibonacci();
}
void seedValue0() {
assertEquals(0, fib.calc(0));
}
void seedValue1() {
assertEquals(1, fib.calc(1));
}
// …
Developer
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Fibonacci fib;
@Before
void setup() {
fib = new Fibonacci();
}
void "test the fibonacci generator with input 0"() {
assertEquals(0, fib.calc(0));
}
void "test the fibonacci generator with input 1" {
assertEquals(1, fib.calc(1));
}
// …
Developer
Product
Owner
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Was ist Spock?
9
Fibonacci fib;
@Before
void setup() {
fib = new Fibonacci();
}
void "test the fibonacci generator with input 0"() {
given:
Fibonacci fib = new Fibonacci()
when:
def result = fib.calc(i)
then:
assertEquals(0, fib.calc(0));
}
void "test the fibonacci generator with input 1" {
assertEquals(1, fib.calc(1));
}
// …
Developer
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void "test the fibonacci generator with input 0"() {
given:
Fibonacci fib = new Fibonacci()
when:
def result = fib.calc(i)
then:
assertEquals(0, fib.calc(0));
}
void "test the fibonacci generator with input 1" {
assertEquals(1, fib.calc(1));
}
// …
Developer
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Was ist Spock?
11
void "test the fibonacci generator with input 0"() {
given: "an instance of the fibonacci generator"
Fibonacci fib = new Fibonacci()
when: "the fib sequence for 0 is calculated"
def result = fib.calc(i)
then: "the expected number is returned"
assertEquals(0, fib.calc(0));
}
void "test the fibonacci generator with input 1" {
assertEquals(1, fib.calc(1));
}
// …
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Product
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void "test the fibonacci generator with input 0"() {
given: "an instance of the fibonacci generator"
Fibonacci fib = new Fibonacci()
when: "the fib sequence for 0 is calculated"
def result = fib.calc(i)
then: "the expected number is returned"
result == expected
}
void "test the fibonacci generator with input 1" {
assertEquals(1, fib.calc(1));
}
// …
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void "test the fibonacci generator with input 0"() {
given: "an instance of the fibonacci generator"
Fibonacci fib = new Fibonacci()
when: "the fib sequence for a given input #i is calculated"
def result = fib.calc(i)
then: "the expected number #expected is returned"
result == expected
where:
i || expected
0 || 0
2 || 1
11 || 89
}
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Owner
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Reports
DB Systel. Digital bewegen. Gemeinsam. Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst15
Reports
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Reports
Product
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100%
Zeilenabdeckung?
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100%
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Finde den Fehler?
public List<Integer> sort(List<Integer> coll) {
List<Integer> list = new ArrayList<>(coll);
Collections.sort(list);
log(list);
return Collections.unmodifiableList(list);
}
public void log(List<Integer> list) {
System.out.println(
list.stream().map(Object::toString)
.collect(Collectors.joining(", ")));
}
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Finde den Fehler?
def "test Sort"() {
given: "an instance of Sort"
def Sort = new Sort()
when: "the given list #list is sorted"
def result = Sort.sort(list)
then: "the result is as #expected"
result == expected
where: ""
list || expected
[] || []
[5] || [5]
[2,1,3,8] || [1,2,3,8]
}
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Finde den Fehler?
public List<Integer> sort(List<Integer> coll) {
List<Integer> list = new ArrayList<>(coll);
Collections.sort(list);
log(list);
return Collections.unmodifiableList(list);
}
public void log(List<Integer> list) {
System.out.println(
list.stream().map(Object::toString)
.collect(Collectors.joining(", ")));
}
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Und nun?
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Fehler gezielt provozieren
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Automatisierung
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Mutationstesten
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Mutationstesten - Funktionsweise
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DEMO HTML
Report
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Increments Mutator
i++ wird zu i--
Math Mutator
+ wird zu -
* wird zu /
Negate Conditionals Mutator
== wird zu !=
<= wird zu >
Conditionals Boundary Mutator
< wird zu <=
<= wird zu <
Invert Negs Mutator
-i wird zu i
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Default Mutatoren
Increments Mutator
i++ wird zu i--
Math Mutator
+ wird zu -
* wird zu /
Negate Conditionals Mutator
== wird zu !=
<= wird zu >
Conditionals Boundary Mutator
< wird zu <=
<= wird zu <
Invert Negs Mutator
-i wird zu i
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Default Mutatoren
Increments Mutator
i++ wird zu i--
Math Mutator
+ wird zu -
* wird zu /
Negate Conditionals Mutator
== wird zu !=
<= wird zu >
Conditionals Boundary Mutator
< wird zu <=
<= wird zu <
Invert Negs Mutator
-i wird zu i
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Default Mutatoren
Increments Mutator
i++ wird zu i--
Math Mutator
+ wird zu -
* wird zu /
Negate Conditionals Mutator
== wird zu !=
<= wird zu >
Conditionals Boundary Mutator
< wird zu <=
<= wird zu <
Invert Negs Mutator
-i wird zu i
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Default Mutatoren
Increments Mutator
i++ wird zu i--
Math Mutator
+ wird zu -
* wird zu /
Negate Conditionals Mutator
== wird zu !=
<= wird zu >
Conditionals Boundary Mutator
< wird zu <=
<= wird zu <
Invert Negs Mutator
-i wird zu i
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Default Mutatoren
public Object foo() {
return new Object();
}
Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst33
Code Smells finden mit dem Return Values Mutator
public Object foo() {
new Object();
return null;
}
public Object foo() {
return new Object();
}
Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst34
Code Smells finden mit dem Return Values Mutator
public Object foo() {
new Object();
return null;
}
DB Systel. Digital bewegen. Gemeinsam. Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst35
Dead Code finden mit dem Void Method Call Mutator
public List<Integer> sort(List<Integer> coll) {
List<Integer> list = new ArrayList<>(coll);
Collections.sort(list);
log(list);
return Collections.unmodifiableList(list);
}
public void log(List<Integer> list) {
System.out.println(
list.stream().map(Object::toString)
.collect(Collectors.joining(", ")));
}
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Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst36
Äquivalente Mutationen
public int calc(int i) {
if (i == 0) {
return 0;
}
if (i <= 2) {
return 1;
}
return
calc(i-1) + calc(i-2);
}
def "test fibonacci generator"() {
given: "fibonacci generator"
Fibonacci fib = new Fibonacci()
when: "calc sequence for input #i"
def result = fib.calc(i)
then: "expected number is returned"
result == expected
where:
i || expected
0 || 0
2 || 1
11 || 89
}
i < 2
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Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst37
Warum PIT?
Schnell durch
Parallelisierung
Arbeitet auf
Bytecode
Lesbare
Reports
Tooling
DB Systel. Digital bewegen. Gemeinsam. Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst38
Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst39
Mutationstesten – im größeren Team
Icons made by Sprang from www.flaticon.com
Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst40
Mutationstesten – im größeren Team
Icons made by Sprang from www.flaticon.com
41
42
43
Welche zwei Fragen sind noch offen?
Johannes.Dienst@DeutscheBahn.com
@JohannesDienst
Ralf.D.Mueller@DeutscheBahn.com
@RalfDMueller
DB Systel. Digital bewegen. Gemeinsam. Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst45
https://jaxenter.de/mutant-testing-pit-java-84437
https://m.heise.de/developer/artikel/Mutationstests-mit-PIT-in-
Java-3888683.html?seite=all

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  • 1. Ralf D. Müller @RalfDMueller Johannes Dienst @JohannesDienst Spock vs Supermutanten Spezifikationstesten trifft auf Mutationstesten
  • 2. Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst Was ist Spock?
  • 3. Was ist Spock? 3 Leonard Brüning Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst
  • 4. Was ist Spock? 4 private Fibonacci fib; @Before public void setup() { fib = new Fibonacci(); } @Test public void seedValue0() { assertEquals(0, fib.calc(0)); } @Test public void seedValue1() { assertEquals(1, fib.calc(1)); } // … Developer Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst
  • 5. Was ist Spock? 5 private Fibonacci fib; @Before public void setup() { fib = new Fibonacci(); } @Test public void seedValue0() { assertEquals(0, fib.calc(0)); } @Test public void seedValue1() { assertEquals(1, fib.calc(1)); } // … Developer Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst
  • 6. Was ist Spock? 6 private Fibonacci fib; @Before public void setup() { fib = new Fibonacci(); } @Test public void seedValue0() { assertEquals(0, fib.calc(0)); } @Test public void seedValue1() { assertEquals(1, fib.calc(1)); } // … Developer Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst
  • 7. Was ist Spock? 7 Fibonacci fib; @Before void setup() { fib = new Fibonacci(); } void seedValue0() { assertEquals(0, fib.calc(0)); } void seedValue1() { assertEquals(1, fib.calc(1)); } // … Developer Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst
  • 8. Was ist Spock? 8 Fibonacci fib; @Before void setup() { fib = new Fibonacci(); } void "test the fibonacci generator with input 0"() { assertEquals(0, fib.calc(0)); } void "test the fibonacci generator with input 1" { assertEquals(1, fib.calc(1)); } // … Developer Product Owner Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst
  • 9. Was ist Spock? 9 Fibonacci fib; @Before void setup() { fib = new Fibonacci(); } void "test the fibonacci generator with input 0"() { given: Fibonacci fib = new Fibonacci() when: def result = fib.calc(i) then: assertEquals(0, fib.calc(0)); } void "test the fibonacci generator with input 1" { assertEquals(1, fib.calc(1)); } // … Developer Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst
  • 10. Was ist Spock? 10 void "test the fibonacci generator with input 0"() { given: Fibonacci fib = new Fibonacci() when: def result = fib.calc(i) then: assertEquals(0, fib.calc(0)); } void "test the fibonacci generator with input 1" { assertEquals(1, fib.calc(1)); } // … Developer Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst
  • 11. Was ist Spock? 11 void "test the fibonacci generator with input 0"() { given: "an instance of the fibonacci generator" Fibonacci fib = new Fibonacci() when: "the fib sequence for 0 is calculated" def result = fib.calc(i) then: "the expected number is returned" assertEquals(0, fib.calc(0)); } void "test the fibonacci generator with input 1" { assertEquals(1, fib.calc(1)); } // … Developer Product Owner Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst
  • 12. Was ist Spock? 12 void "test the fibonacci generator with input 0"() { given: "an instance of the fibonacci generator" Fibonacci fib = new Fibonacci() when: "the fib sequence for 0 is calculated" def result = fib.calc(i) then: "the expected number is returned" result == expected } void "test the fibonacci generator with input 1" { assertEquals(1, fib.calc(1)); } // … Developer Product Owner Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst
  • 13. Was ist Spock? 13 void "test the fibonacci generator with input 0"() { given: "an instance of the fibonacci generator" Fibonacci fib = new Fibonacci() when: "the fib sequence for a given input #i is calculated" def result = fib.calc(i) then: "the expected number #expected is returned" result == expected where: i || expected 0 || 0 2 || 1 11 || 89 } Developer Product Owner Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst
  • 14. DB Systel. Digital bewegen. Gemeinsam. Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst14 Reports
  • 15. DB Systel. Digital bewegen. Gemeinsam. Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst15 Reports
  • 16. DB Systel. Digital bewegen. Gemeinsam. Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst16 Reports Product Owner Developer
  • 17. Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst17 100% Zeilenabdeckung?
  • 18. Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst18 100% Icons made by Sprang from www.flaticon.com
  • 19. Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst19 Finde den Fehler? public List<Integer> sort(List<Integer> coll) { List<Integer> list = new ArrayList<>(coll); Collections.sort(list); log(list); return Collections.unmodifiableList(list); } public void log(List<Integer> list) { System.out.println( list.stream().map(Object::toString) .collect(Collectors.joining(", "))); } Icons made by Sprang from www.flaticon.com
  • 20. Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst20 Finde den Fehler? def "test Sort"() { given: "an instance of Sort" def Sort = new Sort() when: "the given list #list is sorted" def result = Sort.sort(list) then: "the result is as #expected" result == expected where: "" list || expected [] || [] [5] || [5] [2,1,3,8] || [1,2,3,8] } Icons made by Sprang from www.flaticon.com
  • 21. Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst21 Finde den Fehler? public List<Integer> sort(List<Integer> coll) { List<Integer> list = new ArrayList<>(coll); Collections.sort(list); log(list); return Collections.unmodifiableList(list); } public void log(List<Integer> list) { System.out.println( list.stream().map(Object::toString) .collect(Collectors.joining(", "))); } Icons made by Sprang from www.flaticon.com
  • 22. Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst22 Und nun? Icons made by Sprang from www.flaticon.com
  • 23. Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst23 Fehler gezielt provozieren Icons made by Sprang from www.flaticon.com
  • 24. Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst24 Automatisierung Icons made by Sprang from www.flaticon.com
  • 25. Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst25 Mutationstesten Icons made by Sprang from www.flaticon.com
  • 26. Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst26 Mutationstesten - Funktionsweise Icons made by Sprang from www.flaticon.com
  • 27. Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst27 DEMO HTML Report Icons made by Sprang from www.flaticon.com
  • 28. Increments Mutator i++ wird zu i-- Math Mutator + wird zu - * wird zu / Negate Conditionals Mutator == wird zu != <= wird zu > Conditionals Boundary Mutator < wird zu <= <= wird zu < Invert Negs Mutator -i wird zu i Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst28 Default Mutatoren
  • 29. Increments Mutator i++ wird zu i-- Math Mutator + wird zu - * wird zu / Negate Conditionals Mutator == wird zu != <= wird zu > Conditionals Boundary Mutator < wird zu <= <= wird zu < Invert Negs Mutator -i wird zu i Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst29 Default Mutatoren
  • 30. Increments Mutator i++ wird zu i-- Math Mutator + wird zu - * wird zu / Negate Conditionals Mutator == wird zu != <= wird zu > Conditionals Boundary Mutator < wird zu <= <= wird zu < Invert Negs Mutator -i wird zu i Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst30 Default Mutatoren
  • 31. Increments Mutator i++ wird zu i-- Math Mutator + wird zu - * wird zu / Negate Conditionals Mutator == wird zu != <= wird zu > Conditionals Boundary Mutator < wird zu <= <= wird zu < Invert Negs Mutator -i wird zu i Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst31 Default Mutatoren
  • 32. Increments Mutator i++ wird zu i-- Math Mutator + wird zu - * wird zu / Negate Conditionals Mutator == wird zu != <= wird zu > Conditionals Boundary Mutator < wird zu <= <= wird zu < Invert Negs Mutator -i wird zu i Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst32 Default Mutatoren
  • 33. public Object foo() { return new Object(); } Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst33 Code Smells finden mit dem Return Values Mutator public Object foo() { new Object(); return null; }
  • 34. public Object foo() { return new Object(); } Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst34 Code Smells finden mit dem Return Values Mutator public Object foo() { new Object(); return null; }
  • 35. DB Systel. Digital bewegen. Gemeinsam. Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst35 Dead Code finden mit dem Void Method Call Mutator public List<Integer> sort(List<Integer> coll) { List<Integer> list = new ArrayList<>(coll); Collections.sort(list); log(list); return Collections.unmodifiableList(list); } public void log(List<Integer> list) { System.out.println( list.stream().map(Object::toString) .collect(Collectors.joining(", "))); } Icons made by Sprang from www.flaticon.com
  • 36. Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst36 Äquivalente Mutationen public int calc(int i) { if (i == 0) { return 0; } if (i <= 2) { return 1; } return calc(i-1) + calc(i-2); } def "test fibonacci generator"() { given: "fibonacci generator" Fibonacci fib = new Fibonacci() when: "calc sequence for input #i" def result = fib.calc(i) then: "expected number is returned" result == expected where: i || expected 0 || 0 2 || 1 11 || 89 } i < 2 Icons made by Sprang from www.flaticon.com
  • 37. Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst37 Warum PIT? Schnell durch Parallelisierung Arbeitet auf Bytecode Lesbare Reports Tooling
  • 38. DB Systel. Digital bewegen. Gemeinsam. Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst38
  • 39. Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst39 Mutationstesten – im größeren Team Icons made by Sprang from www.flaticon.com
  • 40. Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst40 Mutationstesten – im größeren Team Icons made by Sprang from www.flaticon.com
  • 41. 41
  • 42. 42
  • 43. 43
  • 44. Welche zwei Fragen sind noch offen? Johannes.Dienst@DeutscheBahn.com @JohannesDienst Ralf.D.Mueller@DeutscheBahn.com @RalfDMueller
  • 45. DB Systel. Digital bewegen. Gemeinsam. Ralf D. Müller @RalfDMueller und Johannes Dienst @JohannesDienst45 https://jaxenter.de/mutant-testing-pit-java-84437 https://m.heise.de/developer/artikel/Mutationstests-mit-PIT-in- Java-3888683.html?seite=all