— процесс исследования программного обеспечения (ПО) с целью получения информации о качестве продукта.
Существующие на сегодняшний день методы тестирования ПО не позволяют однозначно и полностью выявить все дефекты и установить корректность функционирования анализируемой программы, поэтому все существующие методы тестирования действуют в рамках формального процесса проверки исследуемого или разрабатываемого ПО.
Такой процесс формальной проверки или верификации может доказать, что дефекты отсутствуют с точки зрения используемого метода. (То есть нет никакой возможности точно установить или гарантировать отсутствие дефектов в программном продукте с учётом человеческого фактора, присутствующего на всех этапах жизненного цикла ПО).
Существует множество подходов к решению задачи тестирования и верификации ПО, но эффективное тестирование сложных программных продуктов — это процесс в высшей степени творческий, не сводящийся к следованию строгим и чётким процедурам или созданию таковых.
С точки зрения ISO 9126, Качество (программных средств) можно определить как совокупную характеристику исследуемого ПО с учётом следующих составляющих:
· Надёжность
· Сопровождаемость
· Практичность
· Эффективность
· Мобильность
· Функциональность
Более полный список атрибутов и критериев можно найти в стандарте ISO 9126 Международной организации по стандартизации. Состав и содержание документации, сопутствующей процессу тестирования, определяется стандартом IEEE 829-1998 Standard for Software Test Documentation.
Существует несколько признаков, по которым принято производить классификацию видов тестирования. Обычно выделяют следующие:
По объекту тестирования:
· Функциональное тестирование (functional testing)
· Нагрузочное тестирование
· Тестирование производительности (perfomance/stress testing)
· Тестирование стабильности (stability/load testing)
· Тестирование удобства использования (usability testing)
· Тестирование интерфейса пользователя (UI testing)
· Тестирование безопасности (security testing)
· Тестирование локализации (localization testing)
· Тестирование совместимости (compatibility testing)
По знанию системы:
· Тестирование чёрного ящика (black box)
· Тестирование белого ящика (white box)
· Тестирование серого ящика (gray box)
По степени автоматизированности:
· Ручное тестирование (manual testing)
· Автоматизированное тестирование (automated testing)
· Полуавтоматизированное тестирование (semiautomated testing)
По степени изолированности компонентов:
· Компонентное (модульное) тестирование (component/unit testing)
· Интеграционное тестирование (integration testing)
· Системное тестирование (system/end-to-end testing)
По времени проведения тестирования:
· Альфа тестирование (alpha testing)
· Тестирование при приёмке (smoke testing)
· Тестирование новых функциональностей (new feature testing)
· Регрессионное тестирование (regression testing)
· Тестирование при сдаче (acceptance testing)
· Бета тестирование (beta testing)
По признаку позитивности сценариев:
· Позитивное тестирование (positive testing)
· Негативное тестирование (negative testing)
По степени подготовленности к тестированию:
· Тестирование по документации (formal testing)
· Эд Хок (интуитивное) тестирование (ad hoc testing)
Модульное тестирование (юнит-тестирование) — тестируется минимально возможный для тестирования компонент, например, отдельный класс или функция. Часто модульное тестирование осуществляется разработчиками ПО.
Интеграционное тестирование — тестируются интерфейсы между компонентами, подсистемами. При наличии резерва времени на данной стадии тестирование ведётся итерационно, с постепенным подключением последующих подсистем.
Системное тестирование — тестируется интегрированная система на её соответствие требованиям.
Альфа-тестирование — имитация реальной работы с системой штатными разработчиками, либо реальная работа с системой потенциальными пользователями/заказчиком. Чаще всего альфа-тестирование проводится на ранней стадии разработки продукта, но в некоторых случаях может применяться для законченного продукта в качестве внутреннего приёмочного тестирования. Иногда альфа-тестирование выполняется под отладчиком или с использованием окружения, которое помогает быстро выявлять найденные ошибки. Обнаруженные ошибки могут быть переданы тестировщикам для дополнительного исследования в окружении, подобном тому, в котором будет использоваться ПО.
Бета-тестирование — в некоторых случаях выполняется распространение версии с ограничениями (по функциональности или времени работы) для некоторой группы лиц, с тем чтобы убедиться, что продукт содержит достаточно мало ошибок. Иногда бета-тестирование выполняется для того, чтобы получить обратную связь о продукте от его будущих пользователей.
Часто для свободного/открытого ПО стадия Альфа-тестирования характеризует функциональное наполнение кода, а Бета тестирования — стадию исправления ошибок. При этом как правило на каждом этапе разработки промежуточные результаты работы доступны конечным пользователям.
В терминологии профессионалов тестирования (программного и некоторого аппаратного обеспечения), фразы «тестирование белого ящика» и «тестирование чёрного ящика» относятся к тому, имеет ли разработчик тестов доступ к исходному коду тестируемого ПО, или же тестирование выполняется через пользовательский интерфейс либо прикладной программный интерфейс, предоставленный тестируемым модулем.
При тестировании белого ящика (англ. white-box testing, также говорят — прозрачного ящика), разработчик теста имеет доступ к исходному коду программ и может писать код, который связан с библиотеками тестируемого ПО. Это типично для юнит-тестирования (англ. unit testing), при котором тестируются только отдельные части системы. Оно обеспечивает то, что компоненты конструкции — работоспособны и устойчивы, до определённой степени. При тестировании белого ящика используются метрики покрытия кода.
При тестировании чёрного ящика, тестировщик имеет доступ к ПО только через те же интерфейсы, что и заказчик или пользователь, либо через внешние интерфейсы, позволяющие другому компьютеру либо другому процессу подключиться к системе для тестирования. Например, тестирующий модуль может виртуально нажимать клавиши или кнопки мыши в тестируемой программе с помощью механизма взаимодействия процессов, с уверенностью в том, все ли идёт правильно, что эти события вызывают тот же отклик, что и реальные нажатия клавиш и кнопок мыши. Как правило, тестирование чёрного ящика ведётся с использованием спецификаций или иных документов, описывающих требования к системе. Как правило, в данном виде тестирования критерий покрытия складывается из покрытия структуры входных данных, покрытия требований и покрытия модели (в тестировании на основе моделей).
Если «альфа-» и «бета-тестирование» относятся к стадиям до выпуска продукта (а также, неявно, к объёму тестирующего сообщества и ограничениям на методы тестирования), тестирование «белого ящика» и «чёрного ящика» имеет отношение к способам, которыми тестировщик достигает цели.
Бета-тестирование в целом ограничено техникой чёрного ящика (хотя постоянная часть тестировщиков обычно продолжает тестирование белого ящика параллельно бета-тестированию). Таким образом, термин «бета-тестирование» может указывать на состояние программы (ближе к выпуску чем «альфа»), или может указывать на некоторую группу тестировщиков и процесс, выполняемый этой группой. Итак, тестировщик может продолжать работу по тестированию белого ящика, хотя ПО уже «в бете» (стадия), но в этом случае он не является частью «бета-тестирования» (группы/процесса).
Описанные выше техники — тестирование белого ящика и тестирование чёрного ящика — предполагают, что код исполняется, и разница состоит лишь в той информации, которой владеет тестировщик. В обоих случаях это динамическое тестирование.
При статическом тестировании программный код не выполняется — анализ программы происходит на основе исходного кода, который вычитывается вручную, либо анализируется специальными инструментами. В некоторых случаях, анализируется не исходный, а промежуточный код (такой как байт-код или код на MSIL).
Также к статическому тестированию относят тестирование требований, спецификаций, документации.
Регрессио́нное тести́рование (англ. regression testing, от лат. regressio — движение назад) — собирательное название для всех видов тестирования программного обеспечения, направленных на обнаружение ошибок в уже протестированных участках исходного кода. Такие ошибки — когда после внесения изменений в программу перестает работать то, что должно было продолжать работать, — называют регрессионными ошибками (англ. regression bugs).
Обычно используемые методы регрессионного тестирования включают повторные прогоны предыдущих тестов, а также проверки, не попали ли регрессионные ошибки в очередную версию в результате слияния кода.
Из опыта разработки ПО известно, что повторное появление одних и тех же ошибок — случай достаточно частый. Иногда это происходит из-за слабой техники управления версиями или по причине человеческой ошибки при работе с системой управления версиями. Но настолько же часто решение проблемы бывает «недолго живущим»: после следующего изменения в программе решение перестаёт работать. И наконец, при переписывании какой-либо части кода часто всплывают те же ошибки, что были в предыдущей реализации.
Поэтому считается хорошей практикой при исправлении ошибки создать тест на неё и регулярно прогонять его при последующих изменениях программы. Хотя регрессионное тестирование может быть выполнено и вручную, но чаще всего это делается с помощью специализированных программ, позволяющих выполнять все регрессионные тесты автоматически. В некоторых проектах даже используются инструменты для автоматического прогона регрессионных тестов через заданный интервал времени. Обычно это выполняется после каждой удачной компиляции (в небольших проектах) либо каждую ночь или каждую неделю.
Регрессионное тестирование является неотъемлемой частью экстремального программирования. В этой методологии проектная документация заменяется на расширяемое, повторяемое и автоматизированное тестирование всего программного пакета на каждой стадии цикла разработки программного обеспечения.
Регрессионное тестирование может быть использовано не только для проверки корректности программы, часто оно также используется для оценки качества полученного результата. Так, при разработке компилятора, при прогоне регрессионных тестов рассматривается размер получаемого кода, скорость его выполнения и время компиляции каждого из тестовых примеров.
Цитата
«Фундаментальная проблема при сопровождении программ состоит в том, что исправление одной ошибки с большой вероятностью (20-50%) влечет появление новой. Поэтому весь процесс идет по принципу "два шага вперед, шаг назад".
Почему не удается устранять ошибки более аккуратно? Во-первых, даже скрытый дефект проявляет себя как отказ в каком-то одном месте. В действительности же он часто имеет разветвления по всей системе, обычно неочевидные. Всякая попытка исправить его минимальными усилиями приведет к исправлению локального и очевидного, но если только структура не является очень ясной или документация очень хорошей, отдаленные последствия этого исправления останутся незамеченными. Во-вторых, ошибки обычно исправляет не автор программы, а зачастую младший программист или стажер.
Вследствие внесения новых ошибок сопровождение программы требует значительно больше системной отладки на каждый оператор, чем при любом другом виде программирования. Теоретически, после каждого исправления нужно прогнать весь набор контрольных примеров, по которым система проверялась раньше, чтобы убедиться, что она каким-нибудь непонятным образом не повредилась. На практике такое возвратное (регрессионное) тестирование действительно должно приближаться к этому теоретическому идеалу, и оно очень дорого стоит.»
После внесения изменений в очередную версию программы, регрессионные тесты подтверждают, что сделанные изменения не повлияли на работоспособность остальной функциональности приложения. Регрессионное тестирование может выполняться как вручную, так и средствами автоматизации тестирования.
Тестировщики используют тестовые скрипты на разных уровнях: как в модульном, так и в интеграционном и системном тестировании. Тестовые скрипты, как правило, пишутся для проверки компонентов, в которых наиболее высока вероятность появления отказов или вовремя не найденная ошибка может быть дорогостоящей.
Покрытие кода — мера, используемая при тестировании программного обеспечения. Она показывает процент, насколько исходный код программы был протестирован. Техника покрытия кода была одной из первых методик, изобретённых для систематического тестирования ПО. Первое упоминание покрытия кода в публикациях появилось в 1963 году.
Критерии
Существует несколько различных способов измерения покрытия, основные из них:
· Покрытие операторов — каждая ли строка исходного кода была выполнена и протестирована?
· Покрытие условий — каждая ли точка решения (вычисления истинно ли или ложно выражение) была выполнена и протестирована?
· Покрытие путей — все ли возможные пути через заданную часть кода были выполнены и протестированы?
· Покрытие функций — каждая ли функция программы была выполнена
· Покрытие вход/выход — все ли вызовы функций и возвраты из них были выполнены
Для программ с особыми требованиями к безопасности часто требуется продемонстрировать, что тестами достигается 100 % покрытие для одного из критериев. Некоторые из приведённых критериев покрытия связаны между собой; например, покрытие путей включает в себя и покрытие условий и покрытие операторов. Покрытие операторов не включает покрытие условий, как показывает этот код на Си:
printf("this is ");
if (bar < 1)
printf("not ");
printf (" a positive integer ");
Если здесь bar = −1, то покрытие операторов будет полным, а покрытие условий — нет, так как случай несоблюдения условия в операторе if — не покрыт. Полное покрытие путей обычно невозможно. Фрагмент кода, имеющий n условий содержит 2n путей; конструкция цикла порождает бесконечное количество путей. Некоторые пути в программе могут быть не достигнуты из-за того, что в тестовых данных отсутствовали такие, которые могли привести к выполнению этих путей. Не существует универсального алгоритма, который решал бы проблему недостижимых путей (этот алгоритм можно было бы использовать для решения проблемы останова). На практике для достижения покрытия путей используется следующий подход: выделяются классы путей (например, к одному классу можно отнести пути отличающиеся только количеством итераций в одном и том же цикле), 100 % покрытие достигнуто, если покрыты все классы путей (класс считается покрытым, если покрыт хотя бы один путь из него).
Покрытие кода, по своей сути, является тестированием методом белого ящика. Тестируемое ПО собирается со специальными настройками или библиотеками и/или запускается в особом окружении, в результате чего для каждой используемой (выполняемой) функции программы определяется местонахождение этой функции в исходном коде. Этот процесс позволяет разработчикам и специалистам по обеспечению качества определить части системы, которые, при нормальной работе, используются очень редко или никогда не используются (такие как код обработки ошибок и т.п.). Это позволяет сориентировать тестировщиков на тестирование наиболее важных режимов.
Практическое применение
Обычно исходный код снабжается тестами, которые регулярно выполняются. Полученный отчёт анализируется с целью выявить невыполнявшиеся области кода, набор тестов обновляется, пишутся тесты для непокрытых областей. Цель состоит в том, чтобы получить набор тестов для регрессионного тестирования, тщательно проверяющих весь исходный код.
Степень покрытия кода обычно выражают в виде процента. Например, «мы протестировали 67 % кода». Смысл этой фразы зависит от того какой критерий был использован. Например, 67 % покрытия путей — это лучший результат чем 67 % покрытия операторов. Вопрос о связи значения покрытия кода и качеством тестового набора ещё до конца не решён.
Тестировщики могут использовать результаты теста покрытия кода для разработки тестов или тестовых данных, которые расширят покрытие кода на важные функции.
Как правило, инструменты и библиотеки, используемые для получения покрытия кода, требуют значительных затрат производительности и/или памяти, недопустимых при нормальном функционировании ПО. Поэтому они могут использоваться только в лабораторных условиях. E-mail: [email protected]Тестирование программного обеспечения - это оценка разрабатываемого программного обеспечения/продукта, чтобы проверить его возможности, способности и соответствие ожидаемым результатам. Существуют различные типы методов, используемые в области тестирования и обеспечения качества о них и пойдет речь в данной статье.
Тестирование программного обеспечения является неотъемлемой частью цикла разработки программного обеспечения.
Тестирование программного обеспечения - это не что иное, как испытание куска кода к контролируемым и неконтролируемым условиям эксплуатации, наблюдение за выходом, а затем изучение, соответствует ли он предварительно определенным условиям.
Различные наборы тест-кейсов и стратегий тестирования направлены на достижение одной общей цели - устранение багов и ошибок в коде, и обеспечения точной и оптимальной производительности программного обеспечения.
Широко используемыми методами тестирования являются модульное тестирование, интеграционное тестирование, приемочное тестирование, и тестирование системы. Программное обеспечение подвергается этим испытаниям в определенном порядке.
3) Системное тестирование
4) Приемочные испытания
В первую очередь проводится модульный тест. Как подсказывает название, это метод испытания на объектном уровне. Отдельные программные компоненты тестируются на наличие ошибок. Для этого теста требуется точное знание программы и каждого установленного модуля. Таким образом, эта проверка осуществляется программистами, а не тестерами. Для этого создаются тест-коды, которые проверяют, ведет ли программное обеспечение себя так, как задумывалось.
Отдельные модули, которые уже были подвергнуты модульному тестированию, интегрируются друг с другом, и проверяются на наличие неисправностей. Такой тип тестирования в первую очередь выявляет ошибки интерфейса. Интеграционное тестирование можно осуществлять с помощью подхода "сверху вниз", следуя архитектурному сооружению системы. Другим подходом является подход «снизу вверх», который осуществляется из нижней части потока управления.
В этом тестировании, вся система проверяется на наличие ошибок и багов. Этот тест осуществляется путем сопряжения аппаратных и программных компонентов всей системы, и затем выполняется ее проверка. Это тестирование числится под методом тестирования "черного ящика", где проверяются ожидаемые для пользователя условия работы программного обеспечения.
Это последний тест, который проводится перед передачей программного обеспечения клиенту. Он проводится, чтобы гарантировать, что программное обеспечение, которое было разработано отвечает всем требованиям заказчика. Существует два типа приемо-сдаточных испытаний - то, которое осуществляется членами команды разработчиков, известно, как внутреннее приемочное тестирования (Альфа-тестирование), а другое, которое проводится заказчиком, известно, как внешнее приемочное тестирования.
Если тестирование проводится с помощью предполагаемых клиентов, оно называется приемочными испытаниями клиента. В случае если тестирование проводится конечным пользователем программного обеспечения, оно известно, как приемочное тестирование (бета-тестирование).
Есть несколько основных методов тестирования, которые формируют часть режима тестирования программного обеспечения. Эти тесты обычно считаются самодостаточными в поиске ошибок и багов во всей системе.
Тестирование методом черного ящика осуществляется без каких-либо знаний внутренней работы системы. Тестер будет стимулировать программное обеспечение для пользовательской среды, предоставляя различные входы и тестируя сгенерированные выходы. Этот тест также известен как Black-box, closed-box тестирование или функциональное тестирование.
Тестирование методом "Белого ящика", в отличие от "черного ящика", учитывает внутреннее функционирование и логику работы кода. Для выполнения этого теста, тестер должен иметь знания кода, чтобы узнать точную часть кода, имеющую ошибки. Этот тест также известен как White-box, Open-Box или Glass box тестирование.
Тестирование методом серого ящика или Gray box тестирование, это что-то среднее между White Box и Black Box тестированием, где тестер обладает лишь общими знаниями данного продукта, необходимыми для выполнения теста. Эта проверка осуществляется посредством документации и схемы информационных потоков. Тестирование проводится конечным пользователем, или пользователям, которые представляются как конечные.
Безопасность приложения является одной из главных задач разработчика. Тестирование безопасности проверяет программное обеспечение на обеспечение конфиденциальности, целостности, аутентификации, доступности и безотказности. Индивидуальные испытания проводятся в целях предотвращения несанкционированного доступа в программный код.
Стресс-тестирование является методом, при котором программное обеспечение подвергается воздействию условий, которые выходят за рамки нормальных условий работы программного обеспечения. После достижения критической точки, полученные результаты записываются. Этот тест определяет устойчивость всей системы.
Программное обеспечение проверяется на совместимость с внешними интерфейсами, такими как операционные системы, аппаратные платформы, веб-браузеры и т.д. Тест на совместимость проверяет, совместим ли продукт с любой программной платформой.
Как подсказывает название, эта методика тестирования проверяет объем кода или ресурсов, которые используются программой при выполнении одной операции.
Это тестирование проверяет аспект удобства и практичности программного обеспечения для пользователей. Легкость, с которой пользователь может получить доступ к устройству формирует основную точку тестирования. Юзабилити-тестирование охватывает пять аспектов тестирования, - обучаемость, эффективность, удовлетворенность, запоминаемость, и ошибки.
Каскадная модель использует подход "сверху-вниз", независимо от того, используется ли она для разработки программного обеспечения или для тестирования.
Основными шагами, участвующими в данной методике тестирования программного обеспечения, являются:
В этой методике, вы переходите к следующему шагу только после того, как вы завершили предыдущий. В модели используется не-итерационный подход. Основным преимуществом данной методики является ее упрощенный, систематический и ортодоксальный подход. Тем не менее, она имеет много недостатков, так как баги и ошибки в коде не будут обнаружены до этапа тестирования. Зачастую это может привести к потере времени, денег, и других ценных ресурсов.
Эта методика основана на избирательном сочетании последовательного и итеративного подхода, в дополнение к довольно большому разнообразию новых методов развития. Быстрое и поступательное развитие является одним из ключевых принципов этой методологии. Акцент делается на получение быстрых, практичных, и видимых выходов. Непрерывное взаимодействие с клиентами и участие является неотъемлемой частью всего процесса разработки.
Название говорит само за себя. В этом случае методология принимает стремительный эволюционный подход, используя принцип компонентной конструкции. После понимания различных требований данного проекта, готовится быстрый прототип, а затем сравнивается с ожидаемым набором выходных условий и стандартов. Необходимые изменения и модификации вносятся после совместного обсуждения с заказчиком или группой разработчиков (в контексте тестирования программного обеспечения).
Хотя этот подход имеет свою долю преимуществ, он может быть неподходящим, если проект большой, сложный, или имеет чрезвычайно динамический характер, в котором требования постоянно меняются.
Как видно из названия, спиральная модель основана на подходе, в котором есть целый ряд циклов (или спиралей) из всех последовательных шагов в каскадной модели. После того, как начальный цикл будет завершена, выполняется тщательный анализ и обзор достигнутого продукта или выхода. Если выход не соответствует указанным требованиям или ожидаемым стандартам, производится второй цикл, и так далее.
Методика RUP также похожа на спиральную модель, в том смысле, что вся процедура тестирования разбивается на несколько циклов. Каждый цикл состоит из четырех этапов - создание, разработка, строительство, и переход. В конце каждого цикла продукт/выход пересматривается, и далее цикл (состоящий из тех же четырех фаз) следует при необходимости.
Применение информационных технологий растет с каждым днем, также и важность правильного тестирования программного обеспечения выросло в разы. Многие фирмы содержат для этого штат специальных команд, возможности которых находятся на уровне разработчиков.
Тестирование – это исследовательский метод, который позволяет выявить уровень знаний, умений и навыков, способностей и других качеств личности, а также их соответствие определенным нормам путем анализа способов выполнения испытуемым ряда специальных заданий. Такие задания принято называть тестами. Тест – это стандартизированное задание или особым образом связанные между собой задания, которые позволяют исследователю диагностировать меру выраженности исследуемого свойства у испытуемого, его психологические характеристики, а также отношение к тем или иным объектам. В результате тестирования обычно получают некоторую количественную характеристику, показывающую меру выраженности исследуемой особенности у личности. Она должна быть соотносима с установленными для данной категории испытуемых нормами.
Значит, с помощью тестирования можно определить имеющийся уровень развития некоторого свойства в объекте исследования и сравнить его с эталоном или с развитием этого качества у испытуемого в более ранний период.
Существуют определенные правила проведения тестирования и интерпретации полученных результатов. Эти правила достаточно четко проработаны, и основные из них имеют следующий смысл:
1) информирование испытуемого о целях проведения тестирования;
2) ознакомление испытуемого с инструкцией по выполнению тестовых заданий и достижение уверенности исследователя в том, что инструкция понята правильно;
3) обеспечение ситуации спокойного и самостоятельного выполнения заданий испытуемыми; сохранение нейтрального отношения к тестируемым, уход от подсказок и помощи;
4) соблюдение исследователем методических указаний по обработке полученных данных и интерпретации результатов, которыми сопровождается каждый тест или соответствующее задание;
5) предупреждение распространения полученной в результате тестирования психодиагностической информации, обеспечение ее конфиденциальности;
6) ознакомление испытуемого с результатами тестирования, сообщение ему или ответственному лицу соответствующей информации с учетом принципа «Не навреди!»; в этом случае возникает необходимость решения серии этических и нравственных задач;
7) накопление исследователем сведений, полученных другими исследовательскими методами и методиками, их соотнесение друг с другом и определение согласованности между ними; обогащение своего опыта работы с тестом и знаний об особенностях его применения.
Выделяют также несколько типов тестов, каждому из которых сопутствуют соответствующие процедуры тестирования.
Тесты способностей позволяют выявить и измерить уровень развития тех или иных психических функций, познавательных процессов. Такие тесты чаще всего связаны с диагностикой познавательной сферы личности, особенностей мышления и обычно называются также интеллектуальными.
К ним относятся, например, тест Равена, тест Амтхауэра, соответствующие субтесты теста Векслера и т.д., а также тесты-задания на обобщение, классификацию и множество других тестов исследовательского характера.
Тесты достижений ориентированы на выявление уровня сформированности конкретных знаний, умений и навыков и как меры успешности выполнения, и как меры готовности к выполнению некоторой деятельности. В качестве примеров могут служить все случаи тестовых экзаменационных испытаний. На практике обычно применяются «батареи» тестов достижений.
Личностные тесты предназначены для выявления свойств личности испытуемых. Они многочисленны и разнообразны: существуют опросники состояний и эмоционального склада личности (например, тесты тревожности), опросники мотивации деятельности и предпочтений, определения черт характера личности и отношений.
Имеется группа тестов, называемых проективными, которые позволяют выявить установки, неосознаваемые потребности и побуждения, тревоги и состояние страха.
Применение тестов всегда связано с измерением проявления того или иного психологического свойства и оценкой уровня его развития или сформированности. Поэтому важное значение имеет качество теста. Качество теста характеризуется критериями его точности, т.е. надежностью и валидностью.
Надежность теста определяется тем, насколько получаемые показатели являются стабильными и насколько они не зависят от случайных факторов. Разумеется, речь идет о сравнении показаний одних и тех же испытуемых. Это значит, что надежному тесту должна быть свойственна согласованность показателей тестирования, полученных при повторном тестировании, и можно быть уверенным в том, что тест выявляет одно и то же
свойство. Применяются разные способы проверки надежности тестов.
Один способ – это только что упомянутое повторное тестирование: если результаты первого и через определенное время проводимого повторного тестирования покажут наличие достаточного уровня корреляции, то это будет свидетельствовать о надежности теста. Второй способ связан с применением другой эквивалентной формы теста и наличием высокой корреляции между ними. Возможно и применение третьего способа оценки надежности, когда тест допускает его расщепление на две части и одна
и та же группа испытуемых обследуется с применением обеих частей теста. Надежность теста показывает, насколько точно измеряются психологические параметры и насколько высокой может быть мера доверия исследователя к полученным результатам.
Валидность теста отвечает на вопрос о том, что именно выявляет тест, насколько он пригоден для выявления того, для чего он предназначен. Например, тесты способностей нередко выявляют несколько иное: натренированность, наличие соответствующего опыта или, наоборот, его отсутствие. В таком случае тест не отвечает требованиям валидности.
В психодиагностике выделяют разные виды валидности. В простейшем случаеь валидность теста обычно определяется путем сопоставления полученных в результате тестирования показателей с экспертными оценками о наличии данного свойства у исследуемых (текущая валидность или валидность «по одновременности»), а также путем анализа данных, полученных в результате наблюдения за обследуемыми в различных ситуациях их жизни и деятельности, и их достижений в соответствующей области.
Вопрос о валидности теста может быть решен еще и сравнением его данных с показателями, полученными с помощью методики, связанной с данной методикой, валидность которой считается установленной.
Изучение продуктов деятельности – это исследовательский метод, который позволяет опосредованно изучать сформированность знаний и навыков, интересов и способностей человека на основе анализа продуктов его деятельности. Особенность этого метода заключается в том, что исследователь не вступает в контакт с самим человеком, а имеет дело с продуктами его предшествующей деятельности или размышлениями о том, какие
изменения произошли в самом испытуемом в процессе и в результате его включенности в некоторую систему взаимодействий и отношений.
Тестирование программного обеспечения - процесс исследования программного обеспечения (ПО) с целью получения информации о качестве продукта.
Введение
Существующие на сегодняшний день методы тестирования ПО не позволяют однозначно и полностью выявить все дефекты и установить корректность функционирования анализируемой программы, поэтому все существующие методы тестирования действуют в рамках формального процесса проверки исследуемого или разрабатываемого ПО.
Такой процесс формальной проверки или верификации может доказать, что дефекты отсутствуют с точки зрения используемого метода. (То есть нет никакой возможности точно установить или гарантировать отсутствие дефектов в программном продукте с учётом человеческого фактора, присутствующего на всех этапах жизненного цикла ПО).
Существует множество подходов к решению задачи тестирования и верификации ПО, но эффективное тестирование сложных программных продуктов - это процесс в высшей степени творческий, не сводящийся к следованию строгим и чётким процедурам или созданию таковых.
С точки зрения ISO 9126, Качество (программных средств) можно определить как совокупную характеристику исследуемого ПО с учётом следующих составляющих:
· Надёжность
· Сопровождаемость
· Практичность
· Эффективность
· Мобильность
· Функциональность
Более полный список атрибутов и критериев можно найти в стандарте ISO 9126 Международной организации по стандартизации. Состав и содержание документации, сопутствующей процессу тестирования, определяется стандартом IEEE 829-1998 Standard for Software Test Documentation.
История развития тестирования программного обеспечения
Тестирование программного обеспечения
Существует несколько признаков, по которым принято производить классификацию видов тестирования. Обычно выделяют следующие:
По объекту тестирования:
· Функциональное тестирование (functional testing)
· Нагрузочное тестирование
· Тестирование производительности (perfomance/stress testing)
· Тестирование стабильности (stability/load testing)
· Тестирование удобства использования (usability testing)
· Тестирование интерфейса пользователя (UI testing)
· Тестирование безопасности (security testing)
· Тестирование локализации (localization testing)
· Тестирование совместимости (compatibility testing)
По знанию системы:
· Тестирование чёрного ящика (black box)
· Тестирование белого ящика (white box)
· Тестирование серого ящика (gray box)
По степени автоматизированности:
· Ручное тестирование (manual testing)
· Автоматизированное тестирование (automated testing)
· Полуавтоматизированное тестирование (semiautomated testing)
По степени изолированности компонентов:
· Компонентное (модульное) тестирование (component/unit testing)
· Интеграционное тестирование (integration testing)
· Системное тестирование (system/end-to-end testing)
По времени проведения тестирования:
· Альфа тестирование (alpha testing)
· Тестирование при приёмке (smoke testing)
· Тестирование новых функциональностей (new feature testing)
· Регрессионное тестирование (regression testing)
· Тестирование при сдаче (acceptance testing)
· Бета тестирование (beta testing)
По признаку позитивности сценариев:
· Позитивное тестирование (positive testing)
· Негативное тестирование (negative testing)
По степени подготовленности к тестированию:
· Тестирование по документации (formal testing)
· Эд Хок (интуитивное) тестирование (ad hoc testing)
Уровни тестирования
Модульное тестирование (юнит-тестирование) - тестируется минимально возможный для тестирования компонент, например, отдельный класс или функция. Часто модульное тестирование осуществляется разработчиками ПО.
Интеграционное тестирование - тестируются интерфейсы между компонентами, подсистемами. При наличии резерва времени на данной стадии тестирование ведётся итерационно, с постепенным подключением последующих подсистем.
Системное тестирование - тестируется интегрированная система на её соответствие требованиям.
Альфа-тестирование - имитация реальной работы с системой штатными разработчиками, либо реальная работа с системой потенциальными пользователями/заказчиком. Чаще всего альфа-тестирование проводится на ранней стадии разработки продукта, но в некоторых случаях может применяться для законченного продукта в качестве внутреннего приёмочного тестирования. Иногда альфа-тестирование выполняется под отладчиком или с использованием окружения, которое помогает быстро выявлять найденные ошибки. Обнаруженные ошибки могут быть переданы тестировщикам для дополнительного исследования в окружении, подобном тому, в котором будет использоваться ПО.
Бета-тестирование - в некоторых случаях выполняется распространение версии с ограничениями (по функциональности или времени работы) для некоторой группы лиц, с тем чтобы убедиться, что продукт содержит достаточно мало ошибок. Иногда бета-тестирование выполняется для того, чтобы получить обратную связь о продукте от его будущих пользователей.
Часто для свободного/открытого ПО стадия Альфа-тестирования характеризует функциональное наполнение кода, а Бета тестирования - стадию исправления ошибок. При этом как правило на каждом этапе разработки промежуточные результаты работы доступны конечным пользователям.
Тестирование «белого ящика» и «чёрного ящика»
В терминологии профессионалов тестирования (программного и некоторого аппаратного обеспечения), фразы «тестирование белого ящика» и «тестирование чёрного ящика» относятся к тому, имеет ли разработчик тестов доступ к исходному коду тестируемого ПО, или же тестирование выполняется через пользовательский интерфейс либо прикладной программный интерфейс, предоставленный тестируемым модулем.
При тестировании белого ящика (англ. white-box testing, также говорят - прозрачного ящика), разработчик теста имеет доступ к исходному коду программ и может писать код, который связан с библиотеками тестируемого ПО. Это типично для юнит-тестирования (англ. unit testing), при котором тестируются только отдельные части системы. Оно обеспечивает то, что компоненты конструкции - работоспособны и устойчивы, до определённой степени. При тестировании белого ящика используются метрики покрытия кода.
При тестировании чёрного ящика, тестировщик имеет доступ к ПО только через те же интерфейсы, что и заказчик или пользователь, либо через внешние интерфейсы, позволяющие другому компьютеру либо другому процессу подключиться к системе для тестирования. Например, тестирующий модуль может виртуально нажимать клавиши или кнопки мыши в тестируемой программе с помощью механизма взаимодействия процессов, с уверенностью в том, все ли идёт правильно, что эти события вызывают тот же отклик, что и реальные нажатия клавиш и кнопок мыши. Как правило, тестирование чёрного ящика ведётся с использованием спецификаций или иных документов, описывающих требования к системе. Как правило, в данном виде тестирования критерий покрытия складывается из покрытия структуры входных данных, покрытия требований и покрытия модели (в тестировании на основе моделей).
Если «альфа-» и «бета-тестирование» относятся к стадиям до выпуска продукта (а также, неявно, к объёму тестирующего сообщества и ограничениям на методы тестирования), тестирование «белого ящика» и «чёрного ящика» имеет отношение к способам, которыми тестировщик достигает цели.
Бета-тестирование в целом ограничено техникой чёрного ящика (хотя постоянная часть тестировщиков обычно продолжает тестирование белого ящика параллельно бета-тестированию). Таким образом, термин «бета-тестирование» может указывать на состояние программы (ближе к выпуску чем «альфа»), или может указывать на некоторую группу тестировщиков и процесс, выполняемый этой группой. Итак, тестировщик может продолжать работу по тестированию белого ящика, хотя ПО уже «в бете» (стадия), но в этом случае он не является частью «бета-тестирования» (группы/процесса).
Статическое и динамическое тестирование
Описанные выше техники - тестирование белого ящика и тестирование чёрного ящика - предполагают, что код исполняется, и разница состоит лишь в той информации, которой владеет тестировщик. В обоих случаях это динамическое тестирование.
При статическом тестировании программный код не выполняется - анализ программы происходит на основе исходного кода, который вычитывается вручную, либо анализируется специальными инструментами. В некоторых случаях, анализируется не исходный, а промежуточный код (такой как байт-код или код на MSIL).
Также к статическому тестированию относят тестирование требований, спецификаций, документации.
Регрессионное тестирование
Регрессио́нное тести́рование (англ. regression testing, от лат. regressio - движение назад) - собирательное название для всех видов тестирования программного обеспечения, направленных на обнаружение ошибок в уже протестированных участках исходного кода. Такие ошибки - когда после внесения изменений в программу перестает работать то, что должно было продолжать работать, - называют регрессионными ошибками (англ. regression bugs).
Обычно используемые методы регрессионного тестирования включают повторные прогоны предыдущих тестов, а также проверки, не попали ли регрессионные ошибки в очередную версию в результате слияния кода.
Из опыта разработки ПО известно, что повторное появление одних и тех же ошибок - случай достаточно частый. Иногда это происходит из-за слабой техники управления версиями или по причине человеческой ошибки при работе с системой управления версиями. Но настолько же часто решение проблемы бывает «недолго живущим»: после следующего изменения в программе решение перестаёт работать. И наконец, при переписывании какой-либо части кода часто всплывают те же ошибки, что были в предыдущей реализации.
Поэтому считается хорошей практикой при исправлении ошибки создать тест на неё и регулярно прогонять его при последующих изменениях программы. Хотя регрессионное тестирование может быть выполнено и вручную, но чаще всего это делается с помощью специализированных программ, позволяющих выполнять все регрессионные тесты автоматически. В некоторых проектах даже используются инструменты для автоматического прогона регрессионных тестов через заданный интервал времени. Обычно это выполняется после каждой удачной компиляции (в небольших проектах) либо каждую ночь или каждую неделю.
Регрессионное тестирование является неотъемлемой частью экстремального программирования. В этой методологии проектная документация заменяется на расширяемое, повторяемое и автоматизированное тестирование всего программного пакета на каждой стадии цикла разработки программного обеспечения.
Регрессионное тестирование может быть использовано не только для проверки корректности программы, часто оно также используется для оценки качества полученного результата. Так, при разработке компилятора, при прогоне регрессионных тестов рассматривается размер получаемого кода, скорость его выполнения и время компиляции каждого из тестовых примеров.
«Фундаментальная проблема при сопровождении программ состоит в том, что исправление одной ошибки с большой вероятностью (20-50%) влечет появление новой. Поэтому весь процесс идет по принципу "два шага вперед, шаг назад".
Почему не удается устранять ошибки более аккуратно? Во-первых, даже скрытый дефект проявляет себя как отказ в каком-то одном месте. В действительности же он часто имеет разветвления по всей системе, обычно неочевидные. Всякая попытка исправить его минимальными усилиями приведет к исправлению локального и очевидного, но если только структура не является очень ясной или документация очень хорошей, отдаленные последствия этого исправления останутся незамеченными. Во-вторых, ошибки обычно исправляет не автор программы, а зачастую младший программист или стажер.
Вследствие внесения новых ошибок сопровождение программы требует значительно больше системной отладки на каждый оператор, чем при любом другом виде программирования. Теоретически, после каждого исправления нужно прогнать весь набор контрольных примеров, по которым система проверялась раньше, чтобы убедиться, что она каким-нибудь непонятным образом не повредилась. На практике такое возвратное (регрессионное) тестирование действительно должно приближаться к этому теоретическому идеалу, и оно очень дорого стоит.»
После внесения изменений в очередную версию программы, регрессионные тесты подтверждают, что сделанные изменения не повлияли на работоспособность остальной функциональности приложения. Регрессионное тестирование может выполняться как вручную, так и средствами автоматизации тестирования.
Тестовые скрипты
Тестировщики используют тестовые скрипты на разных уровнях: как в модульном, так и в интеграционном и системном тестировании. Тестовые скрипты, как правило, пишутся для проверки компонентов, в которых наиболее высока вероятность появления отказов или вовремя не найденная ошибка может быть дорогостоящей.
Покрытие кода
Покрытие кода - мера, используемая при тестировании программного обеспечения. Она показывает процент, насколько исходный код программы был протестирован. Техника покрытия кода была одной из первых методик, изобретённых для систематического тестирования ПО. Первое упоминание покрытия кода в публикациях появилось в 1963 году.
Критерии
Существует несколько различных способов измерения покрытия, основные из них:
· Покрытие операторов - каждая ли строка исходного кода была выполнена и протестирована?
· Покрытие условий - каждая ли точка решения (вычисления истинно ли или ложно выражение) была выполнена и протестирована?
· Покрытие путей - все ли возможные пути через заданную часть кода были выполнены и протестированы?
· Покрытие функций - каждая ли функция программы была выполнена
· Покрытие вход/выход - все ли вызовы функций и возвраты из них были выполнены
Для программ с особыми требованиями к безопасности часто требуется продемонстрировать, что тестами достигается 100 % покрытие для одного из критериев. Некоторые из приведённых критериев покрытия связаны между собой; например, покрытие путей включает в себя и покрытие условий и покрытие операторов. Покрытие операторов не включает покрытие условий, как показывает этот код на Си:
printf("this is ");
printf("a positive integer");
Если здесь bar = −1, то покрытие операторов будет полным, а покрытие условий - нет, так как случай несоблюдения условия в операторе if - не покрыт. Полное покрытие путей обычно невозможно. Фрагмент кода, имеющий n условий содержит 2n путей; конструкция цикла порождает бесконечное количество путей. Некоторые пути в программе могут быть не достигнуты из-за того, что в тестовых данных отсутствовали такие, которые могли привести к выполнению этих путей. Не существует универсального алгоритма, который решал бы проблему недостижимых путей (этот алгоритм можно было бы использовать для решения проблемы останова). На практике для достижения покрытия путей используется следующий подход: выделяются классы путей (например, к одному классу можно отнести пути отличающиеся только количеством итераций в одном и том же цикле), 100 % покрытие достигнуто, если покрыты все классы путей (класс считается покрытым, если покрыт хотя бы один путь из него).
Покрытие кода, по своей сути, является тестированием методом белого ящика. Тестируемое ПО собирается со специальными настройками или библиотеками и/или запускается в особом окружении, в результате чего для каждой используемой (выполняемой) функции программы определяется местонахождение этой функции в исходном коде. Этот процесс позволяет разработчикам и специалистам по обеспечению качества определить части системы, которые, при нормальной работе, используются очень редко или никогда не используются (такие как код обработки ошибок и т.п.). Это позволяет сориентировать тестировщиков на тестирование наиболее важных режимов.
Практическое применение
Обычно исходный код снабжается тестами, которые регулярно выполняются. Полученный отчёт анализируется с целью выявить невыполнявшиеся области кода, набор тестов обновляется, пишутся тесты для непокрытых областей. Цель состоит в том, чтобы получить набор тестов для регрессионного тестирования, тщательно проверяющих весь исходный код.
Степень покрытия кода обычно выражают в виде процента. Например, «мы протестировали 67 % кода». Смысл этой фразы зависит от того какой критерий был использован. Например, 67 % покрытия путей - это лучший результат чем 67 % покрытия операторов. Вопрос о связи значения покрытия кода и качеством тестового набора ещё до конца не решён.
Тестировщики могут использовать результаты теста покрытия кода для разработки тестов или тестовых данных, которые расширят покрытие кода на важные функции.
Как правило, инструменты и библиотеки, используемые для получения покрытия кода, требуют значительных затрат производительности и/или памяти, недопустимых при нормальном функционировании ПО. Поэтому они могут использоваться только в лабораторных условиях.
Введение
В среднем тестирование отнимает 50% времени и 50% стоимости от общей сметы проекта (обязательно учитывайте это, закладывая бюджет). В больших компаниях (Intel, IBM, Microsoft) за каждым разработчиком закреплен личный тестировщик. Прошло то время, когда эту работу выполнял второсортный программист, которого еще не подпускали к самостоятельному кодированию (мол, прежде чем допускать свои ошибки, сначала пусть учатся на чужих). Сегодня тестировщик - это высококвалифицированный и хорошо оплачиваемый специалист, в услугах которого нуждаются тысячи фирм и который никогда не сидит без работы.
Когда вам скажут, что жизненный цикл продукта состоит из проектирования, реализации, тестирования и поддержки - не верьте! Тестирование сопровождает проект всю его жизнь - от момента рождения до самой смерти. Проектировщик закладывает механизмы самодиагностики и вывода "телеметрической" информации. Разработчик тестирует каждую запрограммированную им функцию (тестирование на микроуровне). Бета-тестеры проверяют работоспособность всего продукта в целом. У каждого из них должен быть четкий план действий, в противном случае тестирование провалится, еще не начавшись.
В идеале для каждой функции исходного кода разрабатывается набор автоматизированных тестов, предназначенных для проверки ее работоспособности. Лучше всего поручить эту работу отдельной группе программистов, поставив перед ними задачу: разработать такой пример, на котором функция провалится. Вот, например, функция сортировки. Простейший тест выглядит так. Генерируем произвольные данные, прогоняем через нее и если для каждого элемента N условие N <= N + 1 (N >= N + 1 для сортировки по убыванию) истинно, считаем, что тест пройдет правильно. Но ведь этот тест неправильный! Необходимо убедиться, что на выходе функции присутствуют все исходные данные и нет ничего лишнего! Многие функции нормально сортируют десять или даже тысячу элементов, но спотыкаются на одном или двух (обычно это происходит при сортировке методом деления напополам). А если будет ноль сортируемых элементов? А если одна из вызываемых функций (например, malloc), возвратит ошибку - сможет ли тестируемая функция корректно ее обработать? Сколько времени (системных ресурсов) потребуется на сортировку максимально возможного числа элементов? Неоправданно низкая производительность - тоже ошибка!
Существует два основных подхода к тестированию - черный и белый ящики. "Черный ящик" - это функция с закрытым кодом, проверка которого сводится к тупому перебору всех комбинаций аргументов. Очевидно, что подавляющее большинство функций не могут быть протестированы за разумное время (количество комбинаций слишком велико). Код белого ящика известен и тестировщик может сосредоточить свое внимание на пограничных областях. Допустим, в функции есть ограничение на предельно допустимую длину строки в MAX_LEN символов. Тогда следует тщательно исследовать строки в MAX_LEN - 1, MAX_LEN и MAX_LEN + 1 символов, поскольку ошибка "в плюс-минус один байт" - одна из самых популярных.
Тест должен задействовать все ветви программы, чтобы после его выполнения не осталось ни одной незадействованной строчки кода. Соотношение кода, который хотя бы раз получил выполнение, к общему коду программы, называется покрытием (coverage) и для его измерения придумано множество инструментов - от профилировщиков, входящих в штатный комплект поставки компиляторов, до самостоятельных пакетов, лучшим из которых является NuMega True Coverage.
Разработка тестовых примеров - серьезная инженерная задача, зачастую даже более сложная, чем разработка самой "подопытной" функции. Неудивительно, что в реальной жизни к ней прибегают лишь в наиболее ответственных случаях. Функции с простой логикой тестируются "визуально". Вот потому у нас все глючит и падает.
Всегда транслируйте программу с максимальным уровнем предупреждений (для Microsoft Visual C++ это ключ /W4), обращая внимание на все сообщения компилятора. Некоторые, наиболее очевидные ошибки обнаруживаются уже на этом этапе. Сторонние верификаторы кода (lint, smatch) еще мощнее и распознают ошибки, с которыми трансляторы уже не справляются.
Регистрация ошибок
Завалить программу - проще всего. Зафиксировать обстоятельства сбоя намного сложнее. Типичная ситуация: тестировщик прогоняет программу через серию тестов. Непройденные тесты отправляются разработчику, чтобы тот локализовал ошибку и исправил баги. Но у разработчика эти же самые тесты проходят успешно! А, он уже все переделал, перекомпилировал с другими ключами и т.д. Чтобы этого не происходило, используйте системы управления версиями - Microsoft Source Safe или никсовый CVS.
Сначала тестируется отладочный вариант программы, а затем точно так же - финальный. Оптимизация - коварная штука и дефекты могут появиться в самых неожиданных местах, особенно при работе с вещественной арифметикой. Иногда в этом виноват транслятор, но гораздо чаще - сам программист.
Самыми коварными являются "плавающие" ошибки, проявляющиеся с той или иной степенью вероятности - девятьсот прогонов программа проходит нормально, а затем неожиданно падает без всяких видимых причин. Эй, кто там орет, что такого не бывает? Машина, дескать, детерминирована, и если железо исправно, то баг либо есть, либо нет. Ага, разбежались! Многопоточные приложения и код, управляющий устройствами ввода/вывода, порождают особый класс невоспроизводимых ошибок, некоторые из которых могут проявляться лишь раз в несколько лет! Вот типичный пример:
f1() {int x = strlen(s); s[x] = "*"; s = 0;} // поток 1
f2() {printf("%s\n", s);} // поток 2
Листинг 1. Пример плавающей ошибки.
Один поток модифицирует строку, а другой выводит ее на экран. Какое-то время программа будет работать нормально, пока поток 1 не прервется в тот момент, когда звездочка уже уничтожила завершающий символ нуля, а новый ноль еще не был дописан. Легко доказать, что существуют такие аппаратные конфигурации, на которых эта ошибка не проявится никогда (для этого достаточно взять однопроцессорную машину, гарантированно успевающую выполнить весь код функции f1 за один квант). По закону подлости этой машиной обычно оказывается компьютер тестировщика и у него все работает. А у пользователей - падает.
Чтобы локализовать ошибку, разработчику недостаточно знать, что "программа упала", необходимо сохранить и затем тщательно проанализировать ее состояние на момент обрушения. Как правило, для этого используется аварийный дамп памяти, создаваемый утилитами типа Доктора Ватсона (входит в штатный комплект поставки операционной системы) или на худой конец значение регистров процессора и содержимое стека. Поскольку не все ошибки приводят к аварийному завершению программы, разработчик должен заблаговременно предусмотреть возможность создания дампов самостоятельно - по нажатию специальной комбинации клавиш или при срабатывании внутренней системы контроля.
Вот к чему приводят ошибки проектирования при загрузке системы реальными данными
Рисунок 1. Вот к чему приводят ошибки проектирования при загрузке системы реальными данными.
Бета-тестирование
Собрав все протестированные модули воедино, мы получаем минимально работоспособный продукт. Если он запускается и не падает - это уже хорошо. Говорят: посадите за компьютер неграмотного человека, пусть давит на все клавиши, пока программа не упадет. Ну да, как же! Тестирование программы - это серьезная операция и такой пионерский подход здесь неуместен. Необходимо проверить каждое действие, каждый пункт меню, на всех типах данных и операций. Программистом бета-тестер может и не быть, но квалификацию продвинутого пользователя иметь обязан.
Уронив программу (или добившись от нее выдачи неверных данных), бета-тестер должен суметь воспроизвести сбой, т.е. выявить наиболее короткую последовательность операций, приводящую к ошибке. А сделать это ой как непросто! Попробуй-ка вспомнить, какие клавиши были нажаты! Что? Не получается?! Су... Используйте клавиатурные шпионы. На любом хакерском сайте их навалом. Пусть поработают на благо народа (не вечно же пароли похищать). Шпионить за мышью намного сложнее - приходится сохранять не только позицию курсора, но координаты всех окон или задействовать встроенные макросредства (по типу Visual Basic"a в Word"е). В общем, мышь - это саксь и маст дай. Нормальные бета-тестеры обходятся одной клавиатурой. Полный протокол нажатий сокращает круг поиска ошибки, однако с первого раза воспроизвести сбой удается не всегда и не всем.
В процессе тестирования приходится многократно выполнять одни и те же операции. Это раздражает, ненадежно и непроизводительно. В штатную поставку Windows 3.x входил клавиатурный проигрыватель, позволяющий автоматизировать такие операции. Теперь же его приходится приобретать отдельно. Впрочем, такую утилиту можно написать и самостоятельно. В этом помогут функции FindWindow и SendMessage.
Тестируйте программу на всей линейке операционных систем: Windows 98, Windows 2000, Windows 2003 и т.д. Различия между ними очень значительны. Что стабильно работает под одной осью, может падать под другой, особенно если она перегружена кучей конфликтующих приложений. Ладно, если это кривая программа Васи Пупкина (тут на пользователя можно и наехать), но если ваша программа не уживается в MS Office или другими продуктами крупных фирм, бить будут вас. Никогда не меняйте конфигурацию системы в процессе тестирования! Тогда будет трудно установить, чей это баг. Хорошая штука - виртуальные машины (VM Ware, Microsoft Virtual PC). На одном компьютере можно держать множество версий операционных систем с различной комбинацией установленных приложений - от стерильной до полностью захламленной. При возникновении ошибки состояние системы легко сохранить на жесткий диск, обращаясь к нему впоследствии столько раз, сколько потребуется.
Тестирование программного обеспечения (ПО) выявляет недоработки, изъяны и ошибки в коде, которые необходимо устранить. Его также можно определить как процесс оценки функциональных возможностей и корректности ПО с помощью анализа. Основные методы интеграции и тестирования программных продуктов обеспечивают качество приложений и заключаются в проверке спецификации, дизайна и кода, оценке надежности, валидации и верификации.
Главная цель тестирования ПО - подтверждение качества программного комплекса путем систематической отладки приложений в тщательно контролируемых условиях, определение их полноты и корректности, а также обнаружение скрытых ошибок.
Методы можно разделить на статические и динамические.
К первым относятся неформальное, контрольное и техническое рецензирование, инспекция, пошаговый разбор, аудит, а также статический анализ потока данных и управления.
Динамические техники следующие:
В методе белого ящика используются тестовые сценарии контрольной структуры процедурного проекта. Данная техника позволяет выявить ошибки реализации, такие как плохое управление системой кодов, путем анализа внутренней работы части программного обеспечения. Данные методы тестирования применимы на интеграционном, модульном и системном уровнях. Тестировщик должен иметь доступ к исходному коду и, используя его, выяснить, какой блок ведет себя несоответствующим образом.
Тестирование программ методом белого ящика обладает следующими преимуществами:
Недостатки:
Тестирование методом белого ящика иногда еще называют тестированием методом прозрачного или открытого ящика, структурным, логическим тестированием, тестированием на основе исходных текстов, архитектуры и логики.
Основные разновидности:
1) тестирование управления потоком - структурная стратегия, использующая поток управления программой в качестве модели и отдающая предпочтение большему количеству простых путей перед меньшим числом более сложных;
2) отладка ветвления имеет целью исследование каждой опции (истинной или ложной) каждого оператора управления, который также включает в себя объединенное решение;
3) тестирование основного пути, которое позволяет тестировщику установить меру логической сложности процедурного проекта для выделения базового набора путей выполнения;
4) проверка потока данных - стратегия исследования потока управления путем аннотации графа информацией об объявлении и использовании переменных программы;
5) тестирование циклов - полностью сосредоточено на правильном выполнении циклических процедур.
Тестирование методом черного ящика рассматривает ПО как «черный ящик» - сведения о внутренней работе программы не учитываются, а проверяются только основные аспекты системы. При этом тестировщику необходимо знать системную архитектуру без доступа к исходному коду.
Преимущества такого подхода:
Тестирование программ методами черного ящика имеет следующие недостатки:
Другие названия данной техники - поведенческое, непрозрачное, функциональное тестирование и отладка методом закрытого ящика.
1) эквивалентное разбиение, которое может уменьшить набор тестовых данных, так как входные данные программного модуля разбиваются на отдельные части;
2) краевой анализ фокусируется на проверке границ или экстремальных граничных значений - минимумах, максимумах, ошибочных и типичных значениях;
3) фаззинг - используется для поиска погрешностей реализации с помощью ввода искаженных или полуискаженных данных в автоматическом или полуавтоматическом режиме;
4) графы причинно-следственных связей - методика, основанная на создании графов и установлении связи между действием и его причинами: тождественность, отрицание, логическое ИЛИ и логическое И - четыре основных символа, выражающие взаимозависимость между причиной и следствием;
5) проверка ортогональных массивов, применяемая к проблемам с относительно небольшой областью ввода, превышающей возможности исчерпывающего исследования;
6) тестирование всех пар - техника, набор тестовых значений которой включает все возможные дискретные комбинации каждой пары входных параметров;
Техника основана на спецификациях, документации, а также описаниях интерфейса программного обеспечения или системы. Кроме того, возможно использование моделей (формальных или неформальных), представляющих ожидаемое поведение ПО.
Обычно данный метод отладки применяется для пользовательских интерфейсов и требует взаимодействия с приложением путем введения данных и сбора результатов - с экрана, из отчетов или распечаток.
Тестировщик, таким образом, взаимодействует с ПО путем ввода, воздействуя на переключатели, кнопки или другие интерфейсы. Выбор входных данных, порядок их введения или очередность действий могут привести к гигантскому суммарному числу комбинаций, как это видно на следующем примере.
Какое количество тестов необходимо произвести, чтобы проверить все возможные значения для 4 окон флажка и одного двухпозиционного поля, задающего время в секундах? На первый взгляд расчет прост: 4 поля с двумя возможными состояниями - 24 = 16, которые необходимо умножить на число возможных позиций от 00 до 99, то есть 1600 возможных тестов.
Тем не менее этот расчет ошибочен: мы можем определить, что двухпозиционное поле может также содержать пробел, т. е. оно состоит из двух буквенно-цифровых позиций и может включать символы алфавита, специальные символы, пробелы и т. д. Таким образом, если система представляет собой 16-битный компьютер, то получится 216 = 65 536 вариантов для каждой позиции, результирующих в 4 294 967 296 тестовых случаев, которые необходимо умножить на 16 комбинаций для флажков, что в общей сложности дает 68 719 476 736. Если их выполнить со скоростью 1 тест в секунду, то общая продолжительность тестирования составит 2 177,5 лет. Для 32 или 64-битных систем, длительность еще больше.
Поэтому возникает необходимость уменьшить этот срок до приемлемого значения. Таким образом, должны применяться приемы для сокращения количества тестовых случаев без уменьшения охвата тестирования.
Эквивалентное разбиение представляет собой простой метод, применимый для любых переменных, присутствующих в программном обеспечении, будь то входные или выходные значения, символьные, числовые и др. Он основан на том принципе, что все данные из одного эквивалентного разбиения будут обрабатываться тем же образом и теми же инструкциями.
Во время тестирования выбирается по одному представителю от каждого определенного эквивалентного разбиения. Это позволяет систематически сокращать число возможных тестовых случаев без потери охвата команд и функций.
Другим следствием такого разбиения является сокращение комбинаторного взрыва между различными переменными и связанное с ними сокращение тестовых случаев.
Например, в (1/x) 1/2 используется три последовательности данных, три эквивалентных разбиения:
1. Все положительные числа будут обрабатываться таким же образом и должны давать правильные результаты.
2. Все отрицательные числа будут обрабатываться так же, с таким же результатом. Это неверно, так как корень из отрицательного числа является мнимым.
3. Ноль будет обрабатываться отдельно и даст ошибку «деление на ноль». Это раздел с одним значением.
Таким образом, мы видим три различных раздела, один из которых сводится к единственному значению. Есть один «правильный» раздел, дающий достоверные результаты, и два «неправильных», с некорректными результатами.
Обработка данных на границах эквивалентного разбиения может выполняться иначе, чем ожидается. Исследование граничных значений - хорошо известный способ анализа поведения ПО в таких областях. Эта техника позволяет выявить такие ошибки:
Метод серого ящика увеличивает охват проверки, позволяя сосредоточиться на всех уровнях сложной системы путем сочетания методов белого и черного.
При использовании этой техники тестировщик для разработки тестовых значений должен обладать знаниями о внутренних структурах данных и алгоритмах. Примерами методики тестирования серого ящика являются:
В методе серого ящика для разработки тестовых случаев изучаются коды модулей по технике белого, а фактическое испытание выполняется на интерфейсах программы по технологии черного.
Такие методы тестирования обладают следующими преимуществами:
Недостатки:
Другое название техники серого ящика - полупрозрачная отладка.
1) ортогональный массив - использование подмножества всех возможных комбинаций;
2) матричная отладка с использованием данных о состоянии программы;
3) проводимая при внесении новых изменений в ПО;
4) шаблонный тест, который анализирует дизайн и архитектуру добротного приложения.
Использование всех динамических методов приводит к комбинаторному взрыву количества тестов, которые должны быть разработаны, воплощены и проведены. Каждую технику следует использовать прагматично, принимая во внимание ее ограничения.
Единственно верного метода не существует, есть только те, которые лучше подходят для конкретного контекста. Структурные техники позволяют найти бесполезный или вредоносный код, но они сложны и неприменимы к крупным программам. Методы на основе спецификации - единственные, которые способны выявить недостающий код, но они не могут идентифицировать посторонний. Одни техники больше подходят для конкретного уровня тестирования, типа ошибок или контекста, чем другие.
Ниже приведены основные отличия трех динамических техник тестирования - дана таблица сравнения между тремя формами отладки ПО.
Аспект | Метод черного ящика | Метод серого ящика | Метод белого ящика |
Наличие сведений о составе программы | Анализируются только базовые аспекты | Частичное знание о внутреннем устройстве программы | Полный доступ к исходному коду |
Степень дробления программы | |||
Кто производит отладку? | Конечные пользователи, тестировщики и разработчики | Конечные пользователи, отладчики и девелоперы | Разработчики и тестировщики |
Тестирование базируется на внешних внештатных ситуациях. | Диаграммы БД, диаграммы потока данных, внутренние состояния, знание алгоритма и архитектуры | Внутреннее устройство полностью известно |
|
Степень охвата | Наименее исчерпывающая и требует минимума времени | Потенциально наиболее исчерпывающая. Требует много времени |
|
Данные и внутренние границы | Отладка исключительно методом проб и ошибок | Могут проверяться домены данных и внутренние границы, если они известны | Лучшее тестирование доменов данных и внутренних границ |
Пригодность для тестирования алгоритма |
Автоматические методы тестирования программных продуктов намного упрощают процесс проверки независимо от технической среды или контекста ПО. Их используют в двух случаях:
1) для автоматизации выполнение утомительных, повторяющихся или скрупулезных задач, таких как сравнение файлов в нескольких тысяч строк с целью высвобождения времени тестировщика для концентрации на более важных моментах;
2) для выполнения или отслеживания задач, которые не могут быть легко осуществимы людьми, таких как проверка производительности или анализ времени отклика, которые могут измеряться в сотых долях секунды.
Тестовые инструменты могут быть классифицированы по-разному. Следующее деление основано на поддерживаемых ими задачах:
С изменением тенденций в индустрии ПО процесс его отладки также подвержен изменениям. Существующие новые методы тестирования программных продуктов, такие как сервис-ориентированнае архитектура (SOA), беспроводные технологии, мобильные услуги и т. д., открыли новые способы проверки ПО. Некоторые из изменений, которые ожидаются в этой отрасли в течение следующих нескольких лет, перечислены ниже:
На смену придут новые бизнес-ориентированные методы тестирования программ, изменятся способы взаимодействия с системами и предоставляемой ими информацией с одновременным снижением рисков и ростом преимуществ от бизнес-изменений.
