УДК 004

Тестирование и отладка программного обеспечения

Саблина Анастасия Андреевна – студент Югорского государственного университета.

Научный руководитель Усманов Руслан Талгатович – старший преподаватель Югорского государственного университета.

Аннотация: В современном мире при разработке программного обеспечения важное место занимают процессы тестирования и отладки. В этой статье дается общее представление об этих процессах (на примере структурного программирования). Качество программного продукта напрямую зависит от того, насколько тщательно эти процессы проведены. В данной статье мы рассмотрим основные аспекты тестирования и отладки, их взаимосвязь и значение для разработки программного обеспечения.

Ключевые слова: программное обеспечение, тестирование, функциональное тестирование, тип тестирования.

Тестирование программного обеспечения – это процесс анализа программного продукта с целью выявления различий между текущим и желаемым состояниями функционирования программы. Тестирование помогает обеспечить, что программа работает корректно и соответствует всем заявленным требованиям и спецификациям.

Этапы тестирования включают:

  1. Планирование – определение объема тестирования и инструментов.
  2. Разработку тестов – создание тестовых сценариев и случаев.
  3. Выполнение тестов – реализация тестов и фиксация результатов.
  4. Анализ результатов – оценка результатов тестирования и определение дефектов.
  5. Репортинг – составление отчетов о найденных проблемах.

Категории тестирования:

  • Модульное тестирование, или юнит-тестирование, проверяет отдельные части программы.
  • Интеграционное тестирование оценивает совместную работу нескольких компонентов.
  • Системное тестирование проверяет полностью интегрированное приложение.
  • Приемочное тестирование осуществляется для подтверждения готовности продукта на стороне пользователя. [3]

Отладка программного обеспечения – это процесс поиска и устранения ошибок или "багов", выявленных в ходе тестирования. Задачей отладки является точное определение причины возникновения дефекта и его устранение.

 Процессы отладки включают:

  1. Воспроизведение проблемы – выполнение программы в условиях, при которых проявляется ошибка.
  2. Локализация проблемы – определение места в коде, где возникает ошибка.
  3. Исправление – изменение кода для устранения ошибки.
  4. Повторное тестирование – проверка исправлений на отсутствие ошибки и не внесение новых дефектов.

Инструменты отладки включают отладчики, которые позволяют пошагово выполнять программу и просматривать состояние переменных, а также логгеры, которые регистрируют сообщения о ходе выполняемых операций. Важно отметить, что тестирование и отладка являются взаимосвязанными процессами. [1]

Тестирование идентифицирует наличие проблем, а отладка направлена на их решение. Однако полное избавление от ошибок практически невозможно, поэтому цель этих процессов – минимизировать их количество и влияние на конечного пользователя

Тестирование и отладка программного обеспечения – ключевые элементы разработки, обеспечивающие выпуск надежного и функционального продукта. Регулярное и тщательное тестирование, наряду с качественной отладкой, помогает снизить риски, связанные с выпуском нестабильного или незащищенного программного обеспечения.

Для обеспечения качества комплексных программных систем наиболее эффективными являются следующие методики тестирования:

  1. Автоматизированное тестирование: Позволяет автоматизировать рутинные и повторяющиеся тестовые процедуры, повышая тем самым эффективность тестирования и ускоряя процесс разработки. Использование фреймворков для автоматизации позволяет контролировать поведение комплексных систем в разных сценариях работы.[2]
  2.  Нагрузочное тестирование: Измеряет способность системы справляться с заданными уровнями нагрузки. Это важно для комплексных систем, так как отклонения в производительности могут иметь значительные последствия для бизнеса.
  3.  Тестирование безопасности: Особенно важно для систем, которые обрабатывают конфиденциальные данные. Проводится для проверки уязвимостей системы в отношении различных видов атак.
  4. Интеграционное тестирование: Проверяет, как модули или компоненты системы работают в совместной среде. Это может быть тестирование интерфейсов взаимодействия между модулями или API.
  5. Системное тестирование: Охватывает проверку системных интеграций в полной мере с учетом всех аспектов работы программного продукта.
  6. Приемочное тестирование: Выполняется с участием пользователей и служит для проверки комплексного решения в реальных условиях эксплуатации и удовлетворения его требованиям конечных пользователей.
  7. Тестирование регрессии: После каждого изменения в коде проводят для убеждения, что новые изменения не привели к появлению новых дефектов или не повлияли отрицательно на существующие функции.

Выбор методики тестирования зависит от конкретной ситуации и может изменяться в зависимости от множества факторов, таких как ресурсы, время, требования заказчика и специфические риски, связанные с проектом. Как правило, эффективное обеспечение качества достигается благодаря комбинации разных методик тестирования, адаптированных под конкретную задачу и условия проекта.

Для автоматизации тестирования комплексных программных систем наиболее подходящие инструменты обычно включают в себя программы, предназначенные для широкого спектра тестов – от модульного до приемочного.

Вот несколько из наиболее популярных инструментов:

  1. Selenium: Это один из самых популярных инструментов для автоматизации тестирования веб-приложений. Он совместим с множеством браузеров и поддерживает разные языки программирования, такие как Java, C#, Python и Ruby. [4]
  2. Jenkins: Хотя это не инструмент тестирования, Jenkins является непревзойденным инструментом непрерывной интеграции, который можно интегрировать с тестовыми фреймворками для автоматического выполнения тестов при каждом коммите кода.
  3. Appium: Это открытое программное обеспечение для автоматического тестирования мобильных приложений. Оно работает с нативными, гибридными и веб-мобильными приложениями и совместимо с iOS и Android.
  4. TestComplete: Коммерческий инструмент от SmartBear, поддерживающий автоматическое тестирование для настольных, веб- и мобильных приложений. Он предоставляет простой в использовании интерфейс и возможности скриптинга на нескольких языках.
  5. LoadRunner: Коммерческий продукт от Micro Focus для нагрузочного тестирования, помогающий определить производительность системы под критическими нагрузками.
  6. QTP/UFT (Unified Functional Testing): Также от Micro Focus, этот инструмент ориентирован на функциональное и регрессионное тестирование веб и настольных приложений.
  7. Cucumber: Этот инструмент идеально подходит для автоматизации приемочных тестов с использованием BDD (Behavior-Driven Development). Он позволяет создавать тесты на естественном языке, что делает их понятными для не-технических участников проекта. Выбор инструмента автоматизации тестирования зависит от многих факторов, включая технологический стек, опыт команды и специфические требования проекта. В идеале инструмент должен обладать широкой поддержкой платформ, возможностью интеграции с другими системами и предоставлять широкие возможности для создания сценариев тестирования.
  8. Robot Framework: Это популярный инструмент с открытым исходным кодом для автоматизации приемочного тестирования и приемочного тест-драйва разработки (ATDD). Он имеет простой синтаксис данных, поддерживаемый на многих языках, и легко интегрируется с другими инструментами.
  9. JMeter: От Apache, этот инструмент используется для тестирования производительности и нагрузки как в веб-приложениях, так и в различных других услугах. Он позволяет симулировать большое количество одновременных пользователей и анализировать результаты в удобной форме.
  10. Postman: Инструмент, который в основном используют для автоматизации и тестирования API (REST, SOAP, GraphQL). Постман позволяет легко создавать и выполнять различные запросы к API, а также проверять ответы и сценарии использования. [5]
  11. SpecFlow: Для пользователей, работающих с .NET, SpecFlow предлагает подход BDD для автоматизации и выполняет сценарии написанные на языке Gherkin. Он тесно интегрируется с Visual Studio и поддерживает NUnit, xUnit и MSTest для выполнения тестов. При выборе инструментов автоматизации тестирования следует учитывать сложность поддержки инструментария, его удобство в использовании командой проекта и возможность масштабирования под растущие нужды проекта. Это особенно важно для комплексных программных систем, для которых внедрение автоматических тестов может быть сложной задачей.[6]

Список литературы

  1. Бейзер Б. Тестирование черного ящика. Технологии функционального тестирования программного обеспечения и систем [текст] / Б. Бейзер; – Питер, 2022, 320 с. ISBN 5-94723-698-2.
  2. Брауде Э.Д. Технология разработки программного обеспечения [текст] / Э.Д. Брауде; – Питер, 2020, 656 с. ISBN 5-94723-663-X.
  3. Винниченко И.В. Автоматизация процессов тестирования [текст] / И. В. Винниченко; – Питер, 2021, 208 с. ISBN 5-469-00798-7.
  4. Канер С. Тестирование программного обеспечения. Фундаментальные концепции менеджмента бизнес-приложений [текст] / С. Канер; – ДиаСофт, 2020, 544 с, ISBN 966-7393-87-9.
  5. Калбертсон Р. Быстрое тестирование [текст] / Р. Калбертсон, К. Браун, Г. Кобб; – Вильямс, 2022, 384 с. ISBN 5-8459-0336-X.
  6. Коликова Т.В. Основы тестирования программного обеспечения. Учебное пособие [текст] / Т.В. Коликова, В.П. Котляров; – Интуит, 2016, – 285 с. ISBN 5-85582-186-2.
  7. Касперски К. Техника отладки программ без исходных текстов [текст] / К. Касперски; – БХВ-Петербург, 2022, 832 с. ISBN 5-94157-229-8.

Интересная статья? Поделись ей с другими: