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Softwaretests: Motivation und Überblick

Häufig kommt in der Anwendungsentwicklung das Testen zu kurz. Dabei bietet sich ein enormes Einsparpotenzial, wenn Fehler bereits während der Entwicklungsphase und nicht erst nach Inbetriebnahme erkannt und behoben werden. Weitere Vorträge, die wir auch gern in Ihrem Unternehmen halten, finden Sie unter: https://www.iks-gmbh.com/impulsvortraege

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Motivation und Überblick


          iks-Thementag : „Wer testet, ist feige“


                        24.06.2009



                           Autor:
                 Christoph Schmidt-Casdorff
                      Carsten Schädel




Seite 2
Agenda

      Einführung

      Auf welcher Ebene wird getestet – testing level

      Was wird getestet– testing categories

      Wie wird getestet – testing methods and tools

      Alles zusammen – test execution




Seite 3
Fehler in Software

          Mythos: Software ist fehlerfrei
           – ist nicht nachweisbar
           – Testen findet Fehler, weist nicht deren Abwesenheit nach

          Mythos: Qualität meint a priori für Jeden dasselbe
           – es gibt unterschiedliche Dimensionen
               • Funktionalität, Performance, …
           – Qualität muss festgelegt werden
           – Qualität ist keine Eigenschaft, sondern eine Metrik

          Mythos: Qualität ‚geschieht‘ von selbst
           – das Ziel ‚Qualität‘ muss Bestandteil des Entwicklungsprozess sein

Seite 4
Fehler in Software

          Je später ein Fehler entdeckt wird, desto teurer wird dessen
          Behebung




  Quelle: [McConnell2004]



          63 % der Fehler stammen aus Analyse/Design [Perry2000]
           – viele Fehler sind früh zu erkennen


Seite 5
Fehler in Software: Quintessenz

          Es muss getestet werden


          … so früh wie möglich


          Qualitätskriterien müssen festgelegt werden


          Qualität ist Bestandteil des Entwicklungsprozesses




Seite 6
Wo sind wir

          Einführung

          Auf welcher Ebene wird getestet – testing level

          Was wird getestet– testing categories

          Wie wird getestet – testing methods and tools

          Alles zusammen – test execution




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Softwaretests: Motivation und Überblick

  • 1. Motivation und Überblick iks-Thementag : „Wer testet, ist feige“ 24.06.2009 Autor: Christoph Schmidt-Casdorff Carsten Schädel Seite 2
  • 2. Agenda Einführung Auf welcher Ebene wird getestet – testing level Was wird getestet– testing categories Wie wird getestet – testing methods and tools Alles zusammen – test execution Seite 3
  • 3. Fehler in Software Mythos: Software ist fehlerfrei – ist nicht nachweisbar – Testen findet Fehler, weist nicht deren Abwesenheit nach Mythos: Qualität meint a priori für Jeden dasselbe – es gibt unterschiedliche Dimensionen • Funktionalität, Performance, … – Qualität muss festgelegt werden – Qualität ist keine Eigenschaft, sondern eine Metrik Mythos: Qualität ‚geschieht‘ von selbst – das Ziel ‚Qualität‘ muss Bestandteil des Entwicklungsprozess sein Seite 4
  • 4. Fehler in Software Je später ein Fehler entdeckt wird, desto teurer wird dessen Behebung Quelle: [McConnell2004] 63 % der Fehler stammen aus Analyse/Design [Perry2000] – viele Fehler sind früh zu erkennen Seite 5
  • 5. Fehler in Software: Quintessenz Es muss getestet werden … so früh wie möglich Qualitätskriterien müssen festgelegt werden Qualität ist Bestandteil des Entwicklungsprozesses Seite 6
  • 6. Wo sind wir Einführung Auf welcher Ebene wird getestet – testing level Was wird getestet– testing categories Wie wird getestet – testing methods and tools Alles zusammen – test execution Seite 7
  • 7. Testebene Granularität des zu testenden Systems – (target-of-test) in Reihenfolge in abnehmender Granularität – Unit testing – Integration testing – System testing – Acceptance testing Seite 8
  • 9. Unit / Component testing Unit ist die kleinste zu testende Softwareeinheit – kann kompiliert, gelinkt, geladen werden … – Klassen, Interfaces, Prozeduren, …. wird durch Entwicklung erstellt – buddy testing • Testen und Entwicklung durch verschiedene Personen Seite 10
  • 10. Integrationstest I fasst Units und Module zu sinnvollen Testgruppen zusammen – setzt sich aus unterschiedlichen Quellen zusammen • Libraries, Subsysteme, Module, … testet Kollaboration Integrationstests verdichten schrittweise – bis das Gesamtsystem abgedeckt ist Seite 11
  • 11. Integrationstest II wird durch Entwicklung durchgeführt – Buddy testing Testmethoden vergleichbar zu Unit testing Seite 12
  • 12. Systemtest I testet vollständiges System – vollständige Kollaboration aller Komponenten – Integration mit externen Systemen beinhaltet nicht-funktionale Tests – Performance, Last, ….. Seite 13
  • 13. Systemtest II verifiziert Umsetzung – Abgleich mit Designspezifikation wird durch Testteam durchgeführt wird auf spezieller Umgebung durchgeführt Seite 14
  • 14. Abnahmetest I …. auch als Acceptancetest bezeichnet testet, ob das System die Anforderungen erfüllt, – aus Sicht des Kunden / Auftraggebers – entscheidender Teil der Abnahme umfasst i.d.R. nicht-funktionale Tests – Performance, Last , …. umfasst das Gesamtprodukt – inkl. Dokumentation, … Seite 15
  • 15. Abnahmetest II wird durch Kunde / Auftraggeber durchgeführt wird in produktionsnaher/-identischer Umgebung ausgeführt Seite 16
  • 16. Regressionstest testet, ob eine Fehlerbehebung unerwartete Auswirkungen hat ist ein andauernder Prozess – über den gesamten Testlebenszyklus – umfasst alle Testebenen wird bei jeder Programmänderung durchgeführt Seite 17
  • 17. Smoke Test I ist ein Gesundheitscheck des System – angestoßen i.d.R. durch den Bau des Systems (system build) – Synonym: build verification test ist Verfahren während der Entwicklung – evtl. Fehler werden sofort behoben ist ein Typ eines Regressionstests Seite 18
  • 18. Smoke Test II beinhaltet oft eine aussagekräftige Teilmenge aller Tests – alle Tests sprengen das mögliche Zeitfenster gängige Verfahren sind – daily build – build on check-in Seite 19
  • 19. Continuous Integration im Team wird Software häufig integriert – mindestens 1x täglich – jede Integration wird durch Build verifiziert bedarf Werkzeugunterstützung ist Entwicklungsverfahren Verfahren für Smoke Test bei build on check-in Seite 20
  • 20. Wo sind wir Einführung Auf welcher Ebene wird getestet – testing level Was wird getestet– testing categories Wie wird getestet – testing methods and tools Alles zusammen – test execution Seite 21
  • 21. Dimensionen der Qualität Funktionalität (functionality) Benutzungsfreundlichkeit (usability) Zuverlässigkeit (reliability) Performance Pflegbarkeit (supportability / maintainability ) Seite 22
  • 22. Tests für Funktionalität Fachliche Korrektheit Sicherheit Anforderungen an Mengengerüste Seite 23
  • 23. Tests für Benutzungsfreundlichkeit Interaktion „Mensch-System“ Ästhetische Aspekte Ergonomische Aspekte Online- und context-sensitive Hilfe Benutzerdokumentation Seite 24
  • 24. Tests für Zuverlässigkeit Integritätstest – Kompatibilität Strukturtest auf – Quellcode – Webseiten Robustheitstest – Wiederanlauffähigkeit Seite 25
  • 25. Tests für Performance Benchmarking Test auf konkurrierender Nutzung – Anzahl der Nutzer Lasttests Stresstest – Verhalten des Systems unter Extrembedingungen Seite 26
  • 26. Tests für Pflegbarkeit Konfigurationstest – Unterstützung unterschiedlicher Laufzeitumgebungen Installationstest Seite 27
  • 27. Wo sind wir Einführung Auf welcher Ebene wird getestet – testing level Was wird getestet– testing categories Wie wird getestet – testing methods and tools Alles zusammen – test execution Seite 28
  • 28. Testmethoden White Box Testing – Interne Strukturen des Testziels sind gläsern – Tests nutzen interne Strukturen – Unittesting, Codeanalyse, Codeabdeckung, … Black Box Testing – Interne Strukturen des Testziels sind verborgen – Anforderungs- und Funktionalitätstests Gray Box Testing – wie Black Box Testing, nutzt aber innere Kenntnisse z.B. über Datenbankstrukturen Seite 29
  • 29. Testwerkzeuge I lassen Test erstellen sind Spezialisten für – einen Testtyp (oft noch spezialisierter) – eine Technologie lassen sich nach Testmethoden klassifizieren Seite 30
  • 30. Testwerkzeuge II Beispiele – JUnit für funktionale Unit- /Integrationstests – Capture & Replay für Webanwendungen – Grinder, HttpUnit für Web-Lasttests OpenSource Testing Tools – http://java-source.net/open-source/testing-tools Seite 31
  • 31. Wo sind wir Einführung Auf welcher Ebene wird getestet – testing level Was wird getestet– testing categories Wie wird getestet – testing methods and tools Alles zusammen – test execution Seite 32
  • 32. Testausführung I bedarf einer Ausführungsumgebung – ist werkzeuggestützt umfasst – SCM und Build – Aufbau einer Testumgebung (optional) – Deployment des Systems (optional) – Deployment der Tests (optional) – Ausführung des Tests – Test Defect Management Seite 33
  • 33. Test Defect Management Test Defects müssen systematisch behandelt werden – Defects als Ausgang eines Tests Test Defect Management – beinhaltet Reporting – unterstützt Fehlerbehebung • stellt einen Workflow bereit – liefert Testmetriken • Codeabdeckung • Maße für Defects • Reifegrad der Software Seite 34
  • 34. Testaktivitäten I Begleitung der requirement analyse – Welche Aspekte / use cases des Systems sind testbar ? – Welche Szenarien sind denkbar ? – Rolle test engineer Begleitung der Systemarchitektur – Wie sieht eine Testumgebung aus? – Welche Systemaspekte sind zu testen (Performance, Durchsatz, …) ? – Rolle test engineer Test planning: Teststrategie und Testplan werden aufgestellt – Siehe IEEE 829 – Rolle test engineer Seite 35
  • 35. Testaktivitäten II Test development: Entwicklung der Tests – test procedures, test scenarios, test cases, test data, test scripts – Rolle Entwickler (Unittest/Integrationstest) oder test engineer Ausführung der Tests Test reporting: Auswertung der Testergebnisse Defect Analysis Retesting der behobenen Fehler Regression testing Seite 36
  • 36. Zusammenfassung ein Test hat 3 Dimensionen – Testebene • In welcher Granularität wird getestet? – Testkategorie • Welche Qualitätseigenschaft wird getestet? – Testmethode • Welche Technologie wird mit welchem Werkzeug getestet? Ausführungsumgebung- und -planung – sorgt für die Ausführung und Ergebnisverwaltung der Tests Seite 37
  • 37. Ziel des Thementages Sie erfahren heute, wie … eine Testumgebung zur Ausführung von Tests aufgebaut ist / sein kann – Werkzeuge wie ein unterstützender Prozess aufgebaut ist / sein kann, der – die Ausführung von Tests integriert – die Ausführung von Tests automatisiert – das Reporting von Testausführung integriert ein solcher Prozess aus Sicht der Projektleitung eingeführt wird Seite 38
  • 38. Referenzen [Perry2000] William E. Perry, Effective Methods for Software Testing, 2nd Edition, John Wiley & Sons, Inc., New York, NY, 2000, ISBN 0-471-35418-X [McConnell2004] McConnell, Steve (2004). Code Complete (2nd ed.). Microsoft Press. pp. 960. ISBN 0-7356-1967-0. Seite 39
  • 42. Integrationtesting III Bottom Up Integrationstesting – Low-Level Komponenten zuerst – Einsatz von Treibern, die die Integration auf höherer Ebene simulieren – Setzt entsprechende Designstrategie voraus Seite 43
  • 43. Integrationtesting III Top Down Integrationstest – High-Level Komponenten zuerst – Benötigte Komponenten werden simuliert – Simulation mittels Stubbing/Mocking – Setzt entsprechende Designstrategie voraus Seite 44
  • 44. Intergrationstesting IV Mixed-testing – Button up • Infrastruktur Komponenten – Top down • ansonsten Seite 45
  • 45. Best practices Test Early, Test Often Regression vs. Retesting White-Box vs Black-Box testing Verification and Validation Seite 46