Файл: На тему подходы и ограничения(Описание предметной области).pdf

Тестирование — это процесс, который происходит в течение всего жизненного цикла разработки программного обеспечения. На более высоком уровне тестирование программного обеспечения необходимо для выявления ошибок в программном обеспечении и проверки соответствия программного продукта требованиям клиентов. Это помогает команде разработчиков исправлять ошибки и предоставлять качественный продукт.

В процессе разработки программного обеспечения могут возникнуть моменты, когда человеческая ошибка может привести к результату, не отвечающему требованиям клиентов. Таким образом, тестирование программного обеспечения важный этап определения качества программного продукта. В современных условиях разработки программного обеспечения важность следования правильной методике тестирования очень важна, поскольку это помогает значительно улучшить качество конечного продукта, а соответственно удовлетворить требования бизнеса. В этом и заключается актуальность данной работы.

Цель данной работы исследование вопросовотладки и тестирования программных продуктов. Объектом исследования данной работы является процесс разработки программного обеспечения, а предметом исследования отладка и тестирование программ.

В рамках курсового проекта должны быть решены следующие задачи:

раскрытие понятия «тестирование программного обеспечения»;
определение понятие качества продукта;
изучение видов тестирования;
анализ методов отладки программного кода;
изучение литературы в данной области.

Для выполнения работы были изучена литература в области отладки и тестирования программных продуктов.

1. Описание предметной области

1.1 Понятие «тестирование программного обеспечения»

Процесс или метод обнаружения ошибок в программном продукте, с целью правильного функционирования приложения в соответствии с требованиями конечного пользователя, называется тестированием программного обеспечения.

Тестирование программного обеспечения определяется как действие, позволяющее проверить, соответствуют ли фактические результаты ожидаемым, и убедиться, что система программного обеспечения не содержит дефектов. Оно включает в себятестирование на разных уровнях, в том числе программном и системном.

Тестирование программного обеспечения также помогает выявлять ошибки, пробелы или отсутствующие требования, противоречащие фактическим требованиям. Это можно сделать вручную или с помощью автоматизированных инструментов.

Тестирование программного обеспечения в целом подразделяется на два типа: функциональное и нефункциональное тестирование. [2, 5]

Тестирование следует начинать как можно раньше, чтобы сократить затраты и время на переработку и создание программного обеспечения, которое не содержит ошибок и может быть доставлено клиенту. Однако в жизненном цикле разработки программного обеспечения тестирование можно начинать с фазы сбора требований и продолжать до тех пор, пока программное обеспечение не будет запущено в производство. Это также зависит от используемой модели развития. Например, при водопадной модели тестирование начинается, непосредственно в фазу тестирования, а в V-модели тестирование выполняется параллельно фазе разработки. [7]

Приложение никогда не может быть на 100% без ошибок. Поэтому установить, когда можно прекратить тестирование, сложно. Однако при остановке тестовых действий следует учитывать следующие вопросы:

крайние сроки тестирования;
завершение цикла выполнения тестового набора;
завершение функционального тестирования и покрытия кода до согласованного предела;
не обнаружена ошибка с высоким приоритетом и скорость обнаружения ошибка снижается после определенного уровня.

Процесс тестирования программного обеспечения состоит из перечисленных ниже действий:

планирование и контроль;
анализ и проектирование;
внедрение и выполнение;
соответствие критериям выхода;
действия по закрытию теста. [1]

Тестирование важный процесс при разработке программного обеспечения, потому что ошибки в программном коде могут быть дорогими или даже опасными. Ошибки в программном обеспечении могут привести к денежным и человеческим потерям, и в истории много таких пример. Вот некоторые из них:

Автомобили Nissan должны отозвать с рынка более 1 миллиона автомобилей из-за сбоя программного обеспечения в сенсорных детекторах подушек безопасности. Там было зарегистрировано две аварии из-за этого сбоя программного обеспечения.
Starbucks был вынужден закрыть около 60 процентов магазинов в США и Канаде из-за сбоя программного обеспечения в своей системе POS-терминалов.
В 2015 году истребитель F-35 стал жертвой программной ошибки, из-за которой он не мог правильно определять цели.
Аэробус ChinaAirlines A300 разбился из-за ошибки в программном обеспечении 26 апреля 1994 года, в результате чего 264 человека погибли.

1.2 Характеристика качества программного обеспечения

К характеристикам качества ПО можно отнести следующие:

Функциональность (Functionality) — определяется способностью ПО решать задачи, которые соответствуют зафиксированным и предполагаемым потребностям пользователя, при заданных условиях использования ПО. Т.е. эта характеристика отвечает за то, что ПО работает исправно и точно, функционально совместимо, соответствует стандартам отрасли и защищено от несанкционированного доступа.
Надежность (Reliability) – способность ПО выполнять требуемые задачи в обозначенных условиях на протяжении заданного промежутка времени или указанное количество операций. Атрибуты данной характеристики – это завершенность и целостность всей системы, способность самостоятельно и корректно восстанавливаться после сбоев в работе, отказоустойчивость.
Удобство использования (Usability) – возможность легкого понимания, изучения, использования и привлекательности ПО для пользователя.
Эффективность (Efficiency) – способность ПО обеспечивать требуемый уровень производительности в соответствие с выделенными ресурсами, временем и другими обозначенными условиями. [15]
Удобство сопровождения (Maintainability) – легкость, с которой ПО может анализироваться, тестироваться, изменяться для исправления дефектов, для реализации новых требований, для облегчения дальнейшего обслуживания и адаптироваться к именующемуся окружению.
Портативность (Portability) – характеризует ПО с точки зрения легкости его переноса из одного окружения (software/hardware) в другое.

На данный момент наиболее распространена и используется многоуровневая модель качества программного обеспечения, представленная в наборе стандартов ISO 9126. На верхнем уровне выделено 6 основных характеристик качества ПО, каждую из которых определяют набором атрибутов, имеющих соответствующие метрики для последующей оценки.

1.3 Автоматизированное и ручное тестирование

При ручном тестировании (manualtesting) тестировщики вручную выполняют тесты, не используя никаких средств автоматизации. Ручное тестирование – самый низкоуровневый и простой тип тестирования, не требующих большого количества дополнительных знаний.

Тем не менее, перед тем как автоматизировать тестирование любого приложения, необходимо сначала выполнить серию тестов вручную. Мануальное тестирование требует значительных усилий, но без него мы не сможем убедиться в том, возможна ли автоматизация в принципе. Один из фундаментальных принципов тестирования гласит: 100% автоматизация невозможна. Поэтому, ручное тестирование – необходимость. [13]

Выполнение любого вида тестирования требует специальных знаний и профессиональной подготовки. Полная автоматизация невозможна. Необходимо использовать также и ручное тестирование.

Тестирование может быть очень непростым занятием. Проведение тестирования для проверки максимально возможного количества путей выполнения с использованием минимального числа тест-кейсов требует серьезных аналитических навыков.

Автоматизированное тестирование предполагает использование специального программного обеспечения (помимо тестируемого) для контроля выполнения тестов и сравнения ожидаемого фактического результата работы программы. Этот тип тестирования помогает автоматизировать часто повторяющиеся, но необходимые для максимизации тестового покрытия задачи.

Некоторые задачи тестирования, такие как низкоуровневое регрессионное тестирование, могут быть трудозатратными и требующими много времени если выполнять их вручную. Кроме того, мануальное тестирование может недостаточно эффективно находить некоторые классы ошибок. В таких случаях автоматизация может помочь сэкономить время и усилия проектной команды.

После создания автоматизированных тестов, их можно в любой момент запустить снова, причем запускаются и выполняются они быстро и точно. Таким образом, если есть необходимость частого повторного прогона тестов, значение автоматизации для упрощения сопровождения проекта и снижения его стоимости трудно переоценить. Ведь даже минимальные патчи и изменения кода могут стать причиной появления новых багов. [13]

Существует несколько основных видов автоматизированного тестирования:

автоматизация тестирования кода (Code-driventesting) – тестирование на уровне программных модулей, классов и библиотек (фактически, автоматические юнит-тесты);
автоматизация тестирования графического пользовательского интерфейса (Graphicaluserinterfacetesting) – специальная программа (фреймворк автоматизации тестирования) позволяет генерировать пользовательские события – нажатия клавиш, клики мышкой, и отслеживать реакцию программы на эти действия – соответствует ли она спецификации;
автоматизация тестирования API (ApplicationProgrammingInterface) – программного интерфейса программы. Тестируются интерфейсы, предназначенные для взаимодействия, например, с другими программами или с пользователем. Здесь опять же, как правило, используются специальные фреймворки.

Для составления автоматизированных тестов, QA-специалист должен уметь программировать. Автоматические тесты – это полноценные программы, просто предназначенные для тестирования. [13]

Когда, что и как автоматизировать и автоматизировать ли вообще – очень важные вопросы, ответы на которые должна дать команда разработки. Выбор правильных элементов программы для автоматизации в большой степени будет определять успех автоматизации тестирования в принципе. Нужно избегать автоматизации тестирования участков кода, которые могут часто меняться.

Как ручное, так и автоматизированное тестирование могут использоваться на разных уровнях тестирования, а также быть частью других типов и видов тестирования.

Автоматизация сохраняет время, силы и деньги. Однажды автоматизированный тест можно запускать снова и снова, прилагая минимум усилий.

Вручную можно протестировать практически любое приложение, в то время как автоматизировать стоит только стабильные системы. Автоматизированное тестирование используется главным образом для регрессии. Кроме того, некоторые виды тестирования, например, ad-hoc или исследовательское тестирование могут быть выполнены только вручную.

Мануальное тестирование может быть повторяющимся и скучным. В то же время, автоматизация может помочь этого избежать – за вас все сделает компьютер.

Таким образом, на реальных проектах зачастую используется комбинация ручного и автоматизированного тестирования, причем уровень автоматизации будет зависеть как от типа проекта, так и от особенностей постановки производственных процессов в компании. [13]

В данной главе были раскрыты теоретические основы понятия тестирования программ, рассмотрено понятие «качество» ПО.