Testovanie softvéru: Princípy, nástroje a typy software testovania

Testovanie softvéru je spôsob, ako overiť, či softvér funguje podľa potrieb koncového používateľa. Základné princípy testovania, známe aj ako piliere testovania, umožňujú testerovi efektívne odhaliť čo najviac chýb a defektov. V tomto článku sa dozvieš, ako funguje sedem princípov testovania softvéru a prečo by si ich mal osvojiť každý IT tester.

Čo je testovanie softvéru?

Testovanie softvéru slúži na kontrolu kvality a funkčnosti softvérového produktu, ako aj na posúdenie miery splnenia požiadaviek a potrieb zákazníka. Vykonáva ho IT tester, ktorý pracuje na projekte s cieľom identifikovať potenciálne riziká a chyby, ktoré by mohli negatívne ovplyvniť funkcionalitu softvéru alebo používateľskú skúsenosť.

Testovanie SW nie je krátkodobá ani jednorazová záležitosť. Práve naopak – ide o dlhodobý proces, ktorý spravidla začína už vo fáze návrhu. Následne pokračuje počas vývoja produktu a končí až vtedy, keď je softvérový tester spokojný s výsledkami a produkt nevykazuje žiadne chyby.

Cyklus testovania softvéru

Proces testovania je neoddeliteľnou súčasťou SDLC – životného cyklu vývoja softvéru. Každé testovanie má zároveň aj vlastný testovací cyklus, nazývaný STLC, teda životný cyklus testovania softvéru. SW testovanie pozostáva zo štyroch fáz, teda krokov, ktoré je potrebné dodržať pri každej príprave a realizácii testu.

V praxi proces testovania vyzerá nasledovne:

Plánovanie

Prvá fáza zahŕňa vymedzenie testovacích požiadaviek a zdrojov, stanovenie cieľov testovania, testovaciu stratégiu a návrh testovacieho plánu.

Analýza a príprava

V tomto kroku tester navrhne testy, ktoré poslúžia na kontrolu a overenie správnosti systémových požiadaviek.

Realizácia a vyhodnotenie

Táto fáza zahŕňa samotné vykonanie testov a vyhodnotenie ich výsledkov. Posudzuje sa, či program funguje správne a či nedošlo k žiadnej chybe alebo problému.

Monitoring chýb

Posledný krok predstavuje analýzu závažnosti zistených chýb a návrh ich čo najjednoduchšieho (a najmenej nákladného) odstránenia.

Prečo je testovanie softvéru potrebné?

Testovanie softwaru je kľúčovou súčasťou vývoja aplikácií a webových stránok. Zaujíma ťa, prečo je to tak? Tu sú hlavné dôvody:

1. Zníženie nákladov

Pri chybách platí, že čím skôr ich objavíš a opravíš, tým menej škody dokážu napáchať a tým menej nákladné budú. Softvér preto testuj čo najskôr. Sleduj aj tie najmenšie detaily, ktoré by mohli spôsobiť zbytočné komplikácie a neskôr viesť k vážnym a nákladným problémom.

2. Zlepšenie používateľského zážitku a zvýšenie dôvery

Tým, že produkt otestuješ ešte predtým, ako ho poskytneš klientovi alebo zákazníkovi, odhalíš rôzne chyby a nedostatky, ktoré by mohli zhoršiť používateľský zážitok. To môže negatívne ovplyvniť dôveru koncových používateľov, ktorí by mohli začať hľadať riešenia u konkurencie.

3. Overenie bezpečnosti

Testovanie webových aplikácií alebo iného produktu ti odhalí aj drobné chyby a mieru bezpečnosti na používanie pre koncového spotrebiteľa. Tento bod úzko súvisí s predchádzajúcim – nebezpečné e-shopy alebo aplikácie môžu výrazne znížiť dôveru zákazníkov, čo môže viesť k ich strate.

4. Zvýšenie kvality produktu

Dôkladné testovanie, ktoré vykonáva skúsený tester, dokáže výrazne zvýšiť kvalitu výsledného projektu. Vďaka nemu vieš zistiť, či aplikácia alebo web plní svoj účel, poskytuje všetko, čo cieľová skupina potrebuje, a neobsahuje chyby, ktoré by mohli sťažiť jej používanie.

Kvalitný produkt, ktorý funguje plynule a bez zbytočných chýb, dokáže používateľov motivovať, aby ho využívali pravidelne a nehľadali zaň náhradu.

5. Podpora pri ďalšom vývoji

Moderné softvéry si po vytvorení vyžadujú pravidelné aktualizácie, aby vyhovovali najnovším požiadavkám používateľov.

Problém však nastáva, keď nové funkcionality narušia to, čo predtým fungovalo správne. V takýchto prípadoch je nevyhnutné pravidelné testovanie, ktoré sleduje, ako nové zmeny ovplyvňujú fungovanie softvéru. Takto dokážeš zaručiť jeho stabilitu aj z dlhodobého hľadiska.

6. Zabezpečenie kompatibility

Používatelia dnes využívajú rôzne operačné systémy a očakávajú, že aplikácia, webová stránka alebo iný produkt im bude fungovať správne a plynule na všetkých zariadeniach. Preto je testovanie dôležité aj z pohľadu kompatibility.

Okrem testovania funkčnosti na rôznych operačných systémoch je potrebné skontrolovať aj zobrazenie produktu na rôznych rozlíšeniach obrazoviek (napríklad či sa web zobrazuje správne na malej obrazovke mobilu aj na veľkom monitore), ako aj na rôznych verziách softvérov a prehliadačov.

Typy a úrovne testovania softvéru

Okrem tradičného rozdelenia testovania podľa spôsobu realizácie na manuálne testovanie a automatizáciu rozlišujeme aj niekoľko ďalších typov softvérových testov. Nižšie si predstavíme rozdelenie podľa fázy vývoja (chronológie), prístupu ku kódu, chodu programu, dimenzií kvality a rozsahu.

Testy podľa fázy vývoja (chronológie)

Pri rozdelení testov z hľadiska časovej postupnosti vo vývojovom modeli je kľúčovým faktorom to, kedy sa testovanie vykonáva počas softvérového vývoja.

• Testovanie vývojárom – prvotné testy vykonáva programátor a slúžia na kontrolu kódu na najzákladnejšej úrovni. Pomáhajú predchádzať chybám spôsobeným nepozornosťou. Opravy v tejto fáze sú zároveň najmenej nákladné.
• Unit testy (testovanie jednotiek) – nasleduje automatizované testovanie jednotlivých častí aplikačného programu na overenie správnej funkčnosti. Aj tento typ testov často realizuje samotný programátor, keďže sa zapisujú ako súčasť programového kódu.
• Komponentové/modulové testovanie – tieto testy vykonávajú vývojári, najmä pri väčších IT projektoch, a sú zamerané na overenie funkčnosti konkrétneho komponentu alebo modulu programu.
• Integračné testy – realizuje ich testovací tím s cieľom overiť, či jednotlivé komponenty a moduly medzi sebou správne komunikujú a či spolu vytvárajú funkčný celok.
• Funkčné testovanie – testy zamerané na kontrolu funkčnosti celého programu z pohľadu koncového používateľa a splnenia akceptačných kritérií.
• Systémové testy – prebieha v neskoršej fáze vývoja. Tester testuje aplikáciu ako celok z pohľadu zákazníka, ešte pred jej finálnym odovzdaním. Využíva rôzne simulácie, vytvára testovacie scenáre a opakovane odstraňuje chyby a riziká.
• Akceptačné testovanie – tento typ testov už vykonáva samotný zákazník. Cieľom je poskytnúť spätnú väzbu na finálny softvérový produkt a potvrdiť, že spĺňa všetky očakávania a požiadavky.

Testy na základe viditeľnosti kódu zo strany testera

Podľa prístupu IT testera k zdrojovému kódu programu rozlišujeme tri druhy testovania: Black box, White box a Grey box testy.

• Black box – pri tomto type testovania nemá tester prístup ku kódu. Sleduje len správanie programu a vyhodnocuje výsledky na základe vstupov, bez znalosti vnútornej logiky systému.
• White box – tester má prístup k vnútornej štruktúre softvéru a jeho úlohou je preveriť priechody v kóde a reakcie systému. Testy sa píšu na základe znalosti architektúry a implementácie aplikácie.
• Grey box – ako napovedá názov, ide o kombináciu Black box a White box testovania. Využívajú sa napríklad pri testovaní používateľského rozhrania, kde tester pracuje z pohľadu koncového používateľa, ale s čiastočnou znalosťou kódu.

Testy podľa chodu softvérového programu

Ďalšou oblasťou je rozdelenie testov na statické a dynamické. Statické testovanie nevyžaduje chod aplikácie, pretože prebieha predovšetkým v počiatočných fázach SDLC, teda pred uvedením programu do prevádzky. Využíva sa na analýzu zdrojového kódu, kontrolu požiadaviek a ideálne aj na odhalenie potenciálnych problémov a rizík aplikácie.

V prípade, že sa statické testy vykonávajú prostredníctvom analyzátora kódu, hovoríme o statickej analýze kódu. Ak ich realizuje samotný developer, nazývame ich code review. Na druhej strane, dynamické testovanie sa už nezaobíde bez chodu programu a slúži na zabezpečenie bezproblémovej prevádzky v neskorších fázach vývoja.

Testy z pohľadu dimenzií kvality softvéru

Pri softvérovom testovaní je nevyhnutné nezameriavať sa len na funkčnosť programu, ale brať do úvahy aj dimenzie kvality, ktoré definuje norma ISO/IEC 25010:2011.

• Funkčnosť – pri testovaní funkčnosti zisťujeme, či sa jednotlivé funkcie aplikácie správajú podľa zadefinovaných funkčných špecifikácií a požiadaviek.
• Spoľahlivosť – testy slúžia na overenie konzistentného správania programu najmä po chybe, výpadku alebo preťažení a zabezpečujú, že systém tieto problémy deteguje a ohlási.
• Bezpečnosť – testovanie zameraní na zaistenie bezpečnosti systému a rozlíšenie prístupových rolí.
• Použiteľnosť – testovanie systému z hľadiska používateľskej skúsenosti. Cieľom je zaistiť, aby bola aplikácia user-friendly.
• Udržateľnosť – testy skúmajú, či je možné aplikáciu v budúcnosti jednoducho aktualizovať, meniť, testovať a podobne.
• Výkon – testy zamerané na zabezpečenie plynulého, rýchleho a bezproblémového chodu programu.
• Kompatibilita – overuje sa schopnosť a možnosť integrácie aplikácie s inými systémami.
• Prenositeľnosť – schopnosť programu fungovať aj na inom hardvéri alebo operačnom systéme.

Testy na základe rozsahu

Softvérové testy možno v neposlednom rade rozdeliť aj podľa rozsahu na smoke a regresné testovanie. Smoke (dymové) testy slúžia na rýchle a základné overenie funkčnosti celého programu, napríklad po aktualizácii softvéru. Vykonávajú sa teda v menšom rozsahu, na rozdiel od regresných testov. Tie sa používajú na overenie, či aplikácia po aktualizácii funguje rovnako ako predtým, a to pomocou pôvodných testovacích scenárov.

Detekcia chýb pri testovaní softvéru

Súčasťou testovania je aj detekcia chýb, ktorá môže byť správna alebo nesprávna. Ak program neobsahuje žiadnu relevantnú chybu, môže byť výsledok vyhodnotený ako správny, alebo – v prípade nesprávnej detekcie – ako chybný.

Na základe počtu správnych a nesprávnych detekcií, ako aj celkovej veľkosti vzorky, možno následne vyhodnotiť niekoľko metrík, ktoré charakterizujú úspešnosť použitého nástroja:

• Senzitivita – predstavuje podiel chýb nájdených medzi konštrukciami, ktoré obsahujú chybu.
• Špecificita – udáva podiel konštrukcií, v ktorých nebola nahlásená ani objavená chyba.
• Precíznosť – podiel správne detegovaných chýb z celkového počtu detekcií.
• Presnosť – udáva relatívny počet správnych rozhodnutí pri vyhodnocovaní správnosti alebo nesprávnosti detekcií.

Ako vidíš, existuje skutočne veľké množstvo testov, ktoré možno využiť pri testovaní softvéru. Líšiť sa môžu podľa toho, v akej fáze vývoja sa realizujú, akým spôsobom sú vykonávané, v akom rozsahu, alebo na ktorú dimenziu kvality sú zamerané. Najdôležitejšie je teda vedieť, čo, ako a s akým cieľom plánuješ testovať.

Základné princípy testovania softvéru

Vývoj softvéru pozostáva z viacerých etáp a zložitých procesov, ktoré často vedú k vzniku softvérových chýb. Pri testovaní softvéru musí tester dodržiavať zásady, ktoré zabezpečia efektívne testovanie – s čo najmenšou časovou náročnosťou a s čo najlepším výsledkom.

Existuje sedem základných princípov testovania softvéru, ktoré prijala Medzinárodná rada pre testovanie softvéru (ISTQB). Tieto zásady pomáhajú dosahovať optimálne výsledky bez odchýlenia sa od cieľa testovania. Jednotlivé princípy testovania softvéru, ktoré by mal poznať každý profesionálny tester, sú:

1. Testovanie dokazuje, že v softvéri sú chyby

Každá aplikácia prechádza rôznymi fázami testovania, ako sú integračné testy, systémové testy, regresné testy či akceptačné testy. Primárnym účelom softvérového testovania je identifikovať čo najviac zatiaľ neznámych chýb pomocou vhodných metód a testovacích techník. Tester sa snaží odhaliť čo najviac skrytých systémových chýb, ktoré následne odstraňujú vývojári.

Prvý princíp testovania hovorí, že žiadny softvér nie je bezchybný – testovanie odhaľuje prítomnosť defektov, nie ich neprítomnosť. Dôkladné a opakované testovanie síce znižuje výskyt chýb, no skutočnosť, že testeri pri opakovanom testovaní nenachádzajú chyby, neznamená, že softvér je úplne bezchybný. Niektoré skryté chyby sa totiž môžu prejaviť až v produkčnom prostredí, pri reálnom používaní aplikácie – najmä pri menej bežných funkcionalitách alebo ich kombináciách. Aj preto testovanie slúži na odhalenie prítomnosti defektov, nie ich neprítomnosti.

2. Úplné testovanie nie je možné

Testovanie každej funkcie pomocou všetkých platných a neplatných vstupov a predpokladov je známe ako úplné alebo vyčerpávajúce testovanie. Počas testovania softvéru je však ťažké, takmer nemožné otestovať všetky funkcie a všetky možné kombinácie ich použitia. Namiesto toho sa priorizuje testovanie tých kombinácií, ktoré sú vyhodnotené ako najdôležitejšie.

Úplné testovanie softwaru by si vyžadovalo neobmedzené úsilie, čas a náklady, pričom by nespĺňalo požiadavky na efektívnosť. Každý vývoj má stanovený rozpočet a konečný termín spustenia, preto musí byť časovo ohraničené aj testovanie. Druhý princíp testovania softvéru teda hovorí, že vyčerpávajúce, resp. úplné testovanie nie je možné. Odporúča sa začať s testovaním už v počiatočných fázach vývoja a softvér testovať pomocou metód, ako sú ekvivalenčné rozdelenie a analýza hraničných hodnôt.

3. Princíp včasného testovania

Včasné testovanie znamená, že všetky testovacie aktivity by sa mali začať už v počiatočných fázach životného cyklu vývoja softvéru (SDLC). Ak sa IT testeri zapoja do testovania v ranných fázach SDLC, softvérové chyby môžu byť identifikované a opravené skôr, čím sa znižujú náklady na ich odstránenie.

4. Paretovo pravidlo a nahromadenie chýb v IT softvéri

Pri testovaní akéhokoľvek softvéru sa IT testeri stretávajú so situáciou, že väčšina nájdených defektov súvisí s určitou špecifickou funkcionalitou. Môže to byť spôsobené tým, že je aplikácia veľmi zložitá, programovanie príliš komplikované alebo že vývojár urobil chybu. Určité moduly softvéru obsahujú najväčší počet bugov, resp. generujú najviac softvérových chýb.

Paretovo pravidlo hovorí, že 80 % problémov pochádza z 20 % modulov. Preto sa kladie dôraz na testovanie práve týchto 20 % modulov, kde softvér čelí 80 % chýb. Pravidlo zhlukovania defektov zdôrazňuje, že oblasti softvéru náchylné na chyby je potrebné dôkladne otestovať – čím sa výrazne zníži ich počet.

5. Pesticídny paradox a jeho negatívny dopad na testovanie

Keď tester narazí na modul, ktorý vykazuje väčší počet chýb, venuje mu ďalšie hodiny testovania. Po odstránení defektov vývojármi a po niekoľkých opakovaniach testov sa kvalita kódu zlepší a počet chýb klesne. Môže sa však stať, že pri zvýšenej pozornosti venovanej jednému modulu dôjde k zanedbaniu ostatných. Pesticídny paradox je princíp, podľa ktorého opakovanie tých istých testov časom neprináša nové výsledky – testy prestanú odhaľovať nové chyby.

V takomto prípade sa odporúča:

1. Vytvoriť novú sadu testovacích scenárov zameraných na iné oblasti alebo moduly.
2. Pridať nové testovacie prípady k existujúcim.

Pri druhom prístupe však výrazne narastá počet testovacích prípadov, čo zvyšuje potrebné úsilie aj čas na ich vykonanie. Preto je dôležité priebežne vyhodnocovať, ktoré testy zlyhávajú a ktoré už nie sú relevantné – a tie následne odstrániť.

6. Testovanie súvisí s typom softvéru

Vývoj softvérových aplikácií je veľmi progresívny a rýchlo sa rozvíjajúci segment. Medzi najžiadanejšie oblasti vývoja v IT patrí poisťovníctvo, bankovníctvo, zdravotníctvo či cestovný ruch. Každý z týchto softvérov má iný účel, iné požiadavky klienta a odlišné funkcionality, preto si vyžaduje špecifický typ testovania prispôsobený konkrétnemu kontextu. Nebolo by efektívne, keby IT testeri používali rovnaké techniky a spôsoby testovania na všetky druhy appiek.

Šiesty princíp testovania preto pripomína, že testovanie závisí od kontextu – softvéroví testeri musia použiť rôzne testovacie techniky, prístupy a metódy podľa konkrétneho typu aplikácie.

7. Neprítomnosť chýb neznamená funkčnosť softvéru

Ak softvér prešiel testovaním a pred jeho nasadením sa nezistili žiadne ďalšie chyby, môže sa zdať, že je aplikácia na 99 % bezchybná. Môže sa však stať, že softvér bol testovaný na základe nesprávnych požiadaviek – a v takom prípade môže byť pre používateľa stále nepoužiteľný. Okrem bezchybnosti musí softvér spĺňať to najdôležitejšie: potreby koncového používateľa.

Posledný princíp testovania softvéru hovorí, že identifikácia a oprava chýb by nemala zmysel, ak aplikácia nie je praktická a nedokáže splniť požiadavky klienta.

Nástroje na testovanie softvéru

Na trhu existuje množstvo nástrojov na testovanie. Výber závisí najmä od tvojich potrieb a funkcií, ktoré daný nástroj ponúka. K najpopulárnejším patria:

• Selenium – jeden z najpoužívanejších nástrojov na software testing. Podporuje viacero programovacích jazykov, prehliadačov aj operačných systémov. Má veľkú komunitu, množstvo návodov a je rozšíriteľný. Navyše ide o bezplatný open-source nástroj.
• JIRA – výhodou je podpora agilných metodík, flexibilné prispôsobenie podľa potrieb a výborné možnosti reportovania a analytiky. JIRA sa dá jednoducho rozšíriť pomocou marketplace, kde nájdeš tisíce pluginov, a prepojíš ju s ďalšími Atlassian nástrojmi.
• BugZilla – open-source nástroj s dlhou históriou. Je stabilný, overený časom a prispôsobiteľný rôznym typom projektov. Umožňuje správu viacerých projektov a nastavenie rôznych oprávnení pre používateľov.
• TestLink – ďalší open-source nástroj, ideálny pre tímy s obmedzeným rozpočtom. Je kompatibilný s inými nástrojmi, ako JIRA či BugZilla, a poskytuje prehľadné reporty, ktoré uľahčujú prácu.
• Zephyr – praktický nástroj s prehľadným rozhraním, podporuje manuálne aj automatizované testy a umožňuje integráciu s JIRA. Poskytuje priebežné reporty a metriky, vďaka čomu máš dokonalý prehľad o priebehu testovania.

Ako sa stať testerom?

Rozhodol si sa vstúpiť do sveta SW testingu, no nevieš, kde začať? V prvom rade sa dôkladne oboznámi s tým, čo práca testera obnáša. Zisti, čo presne je testovanie, aké druhy testov existujú a aké výhody testovanie softvéru prináša. Zároveň sa informuj o konkrétnych požiadavkách jednotlivých firiem – každá môže od testera očakávať niečo iné.

Najčastejšie úlohy testerov:

• kontrola a overenie spokojnosti používateľov,
• vykonávanie rôznych typov testov podľa potrieb klienta,
• identifikácia softvérových chýb a návrhy riešení,
• odporúčania na zlepšenie softvéru,
• tvorba dokumentácie,
• komunikácia s ďalšími IT špecialistami.

Mal by si ovládať aspoň jeden programovací jazyk – ideálne Javu. Hoci je o niečo náročnejšia, netreba sa jej báť. So štúdiom ti pomôžu knihy, online kurzy, videá a podcasty – niektoré sú určené pre začiatočníkov, iné pre pokročilých.

Vzdelanie v IT oblasti je výhodou, no nie podmienkou. Dôležitá je motivácia učiť sa a neustále sa zlepšovať.

Okrem tvrdých technických zručností budeš potrebovať aj tzv. mäkké zručnosti:

• komunikačné schopnosti,
• analytické a logické myslenie,
• pozornosť na detail,
• time management,
• schopnosť myslieť “outside the box”,
• prispôsobivosť.

Zdieľaj článok

Testovanie softvéru: Princípy, nástroje a typy software testovania