Softwaretest

Warum sind Softwaretests so wichtig?

Softwaretests sind der Höhepunkt der Anwendungsentwicklung, bei der Softwaretester den Code durch Hinterfragen bewerten. Diese Bewertung kann kurz sein oder so lange dauern, bis alle Beteiligten zufrieden sind. Durch Softwaretests werden Fehler und Probleme im Entwicklungsprozess identifiziert und vor der Produkteinführung behoben. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass nur Qualitätsprodukte an die Verbraucher ausgeliefert werden, was wiederum die Zufriedenheit und das Vertrauen der Kunden erhöht.

Wie wichtig Softwaretests sind, zeigt das Beispiel von Starbucks. Im Jahr 2015 musste das Unternehmen Umsatzeinbußen in Millionenhöhe hinnehmen, als seine Point-of-Sale (POS)-Plattform aufgrund einer fehlerhaften Systemaktualisierung, die durch einen Softwarefehler verursacht wurde, ausfiel. Dies hätte vermieden werden können, wenn die POS-Softwaregründlich getestet worden wäre. Ein ähnliches Schicksal erlitt Nissan im Jahr 2016, als das Unternehmen mehr als 3 Millionen Fahrzeuge wegen eines Softwareproblems in den Airbag-Sensor-Detektoren zurückrief.

Im Folgenden werden wichtige Gründe genannt, warum Software-Testverfahren in die Anwendungsentwicklung einbezogen werden sollten:

• Frühzeitige Identifizierung von Fehlern. Die Entwicklung komplexer Anwendungen bietet Raum für Fehler. Softwaretests sind unerlässlich, da sie Probleme und Fehler im geschriebenen Code identifizieren, so dass sie behoben werden können, bevor das Softwareprodukt ausgeliefert wird.
• Verbessert die Produktqualität. Wenn es um die Attraktivität für den Kunden geht, ist die Qualität des Produkts eine wichtige Kennzahl, die berücksichtigt werden muss. Ein außergewöhnliches Produkt kann nur geliefert werden, wenn es vor der Markteinführung effektiv getestet wird. Softwaretests helfen dem Produkt, die Qualitätssicherung (QS) zu bestehen und die von den Benutzern festgelegten Kriterien und Spezifikationen zu erfüllen.
• Steigert das Vertrauen und die Zufriedenheit der Kunden. Das Testen eines Produkts während des gesamten Entwicklungszyklus stärkt das Vertrauen und die Zufriedenheit der Kunden, da es Aufschluss über die Stärken und Schwächen des Produkts gibt. Wenn die Kunden das Produkt erhalten, ist es bereits mehrfach erprobt und erfüllt die Qualitätsanforderungen.
• Erkennung von Sicherheitslücken. Unsicherer Anwendungscode kann Schwachstellen hinterlassen, die Angreifer ausnutzen können. Da die meisten Anwendungen heute online sind, können sie ein führender Vektor für Cyberangriffe sein und sollten in den verschiedenen Phasen der Anwendungsentwicklung gründlich getestet werden. Eine Webanwendung, die ohne ordnungsgemäße Softwaretests veröffentlicht wird, kann beispielsweise leicht Opfer eines Cross-Site-Scripting-Angriffs werden, bei dem die Angreifer versuchen, bösartigen Code in den Webbrowser des Benutzers einzuschleusen, indem sie sich über die anfällige Webanwendung Zugang verschaffen. Die nicht getestete Anwendung wird so zum Vehikel für die Einschleusung des bösartigen Codes, was mit ordnungsgemäßen Softwaretests hätte verhindert werden können.
• Hilft bei der Skalierbarkeit. Skalierbarkeitstests sind eine Art von nichtfunktionalen Softwaretests und dienen dazu, die Skalierbarkeit einer Anwendung bei zunehmender Arbeitslast (zum Beispiel Benutzerverkehr, Datenvolumen und Transaktionszahlen) zu ermitteln. Es kann auch der Punkt ermittelt werden, an dem eine Anwendung nicht mehr funktioniert, und die Gründe dafür, wie das Erreichen oder Überschreiten eines bestimmten Schwellenwerts, beispielsweise der Gesamtzahl der gleichzeitigen Anwendungsnutzer.
• Spart Geld. Probleme bei der Softwareentwicklung, die aufgrund mangelnder Softwaretests unbemerkt bleiben, können Unternehmen später teuer zu stehen kommen. Nach dem Start der Anwendung kann es schwieriger sein, die Probleme zu finden und zu beheben, da Software-Patches im Allgemeinen teurer sind als Tests während der Entwicklungsphase.

Arten von Softwaretests

Es gibt viele Arten von Softwaretests, aber die beiden Hauptkategorien sind dynamische Tests und statische Tests. Dynamisches Testen ist eine Bewertung, die während der Ausführung des Programms durchgeführt wird; statisches Testen untersucht den Programmcode und die zugehörige Dokumentation. Dynamische und statische Methoden werden oft gemeinsam eingesetzt.

Im Laufe der Jahre hat sich das Testen von Software erheblich weiterentwickelt, da die Unternehmen agile Test- und DevOps-Arbeitsumgebungen eingeführt haben. Dadurch wurden schnellere und kooperativere Teststrategien in den Bereich des Softwaretests eingeführt.

Im Folgenden werden die wichtigsten Arten von Softwaretestmethoden beschrieben:

• Hierbei werden zwei oder mehr Module einer Anwendung zusammengeführt, um sicherzustellen, dass sie gemeinsam funktionieren. Diese Art des Testens deckt auch Schnittstellen-, Kommunikations- und Datenflussfehler zwischen den Modulen auf.
• Unit-Tests. Sie werden in der Regel in der Phase der Anwendungsentwicklung durchgeführt und dienen dazu, sicherzustellen, dass jede einzelne Einheit (Unit) oder Komponente wie erwartet funktioniert. Dabei handelt es sich um eine Art von White-Box-Tests, für deren Durchführung in der Regel Testautomatisierungs-Tools wie NUnit, JUnit und xUnit verwendet werden.
• Funktionale Tests. Hierbei werden die Funktionen anhand der funktionalen Anforderungen überprüft. Eine gängige Methode zur Durchführung von Funktionstests ist das Black-Box-Testing.
• Damit wird sichergestellt, dass die Software frei von potenziellen Schwachstellen, bekannten Fehlern und Sicherheitslücken ist, die das Benutzersystem und die Daten beeinträchtigen könnten. Sicherheitstests werden im Allgemeinen durch Penetrationstests durchgeführt.
• Hierbei werden die Leistung und die Geschwindigkeit einer Anwendung unter einer bestimmten Arbeitslast getestet.
• Regressionstests. Hierbei wird überprüft, ob das Hinzufügen neuer Funktionen zu einer Verschlechterung der Funktionalität einer Anwendung führt.
• Hierbei wird die Stärke einer Software bewertet, indem getestet wird, wie viel Last sie aushalten kann, bevor sie an ihre Grenzen stößt. Dies ist eine Art von nichtfunktionalem Test.
• Hierbei wird das gesamte System anhand der gewünschten Anforderungen bewertet und sichergestellt, dass das Projekt vollständig ist.

Was kann im Rahmen von Softwaretests automatisiert werden?

Automatisierte Tests können verwendet werden, um größere Mengen an Software zu testen, wenn manuelle Tests mühsam und zeitaufwändig werden. Testskripte können automatisch auf Softwareanwendungen angewendet werden, was Zeit und Ressourcen freisetzt und es Unternehmen ermöglicht, effizient und zu geringeren Kosten zu testen.

Viele QS-Teams entwickeln firmeneigene Tools für automatisierte Tests, damit sie dieselben Tests immer wieder verwenden und rund um die Uhr ohne Zeitbeschränkung einsetzen können. Die meisten Anbieter bieten auch Funktionen zur Rationalisierung und Automatisierung von Aufgaben. Für automatisierte Tests von Webanwendungs-Frameworkswerden häufig Tools wie Java for Selenium verwendet.

Im Folgenden werden fünf Möglichkeiten aufgezeigt, wie die Automatisierung den Softwaretestprozess unterstützen kann:

• Kontinuierliches Testen. Diese Art des automatisierten Testens wird bei jedem Stück Software durchgeführt, das ein Entwickler liefert. Sie ermöglicht die Fehlererkennung und die Validierung des Codes in einem frühen Stadium des Prozesses. Um den Prozess kontinuierlich und schnell zu gestalten, wird die Testautomatisierung in den Bereitstellungsprozess integriert und in jeder Phase der Entwicklung durchgeführt - von den ersten Phasen der Softwareentwicklung bis zur Bereitstellung der Software.
• Virtualisierung von Diensten. In den Anfangsphasen der Softwareentwicklung können bestimmte Testumgebungen fehlen, was die Teams daran hindert, effizient und früh im Prozess zu testen. Diese Lücke kann durch die Dienstvirtualisierung geschlossen werden, da sie Dienste oder Systeme simulieren kann, die noch nicht entwickelt worden sind. Dies ermutigt Unternehmen, Testpläne früher zu erstellen, anstatt auf die Entwicklung des gesamten Produkts zu warten. Die Virtualisierung bietet auch den zusätzlichen Vorteil, dass die Testszenarien wiederverwendet, eingesetzt oder geändert werden können, ohne dass die ursprüngliche Produktionsumgebung beeinträchtigt wird.
• Fehler- und Mängelverfolgung. Automatisierte Tests eignen sich hervorragend für die Erkennung von Fehlern, die bei manuellen Tests manchmal übersehen werden, wie zum Beispiel Speicherlecks. Die automatisierten Tests werden in kurzer Zeit Hunderte von Malen ausgeführt, wodurch diese Probleme schneller gefunden werden können. Als Teil der Automatisierungstests werden nach jedem Build Regressionstests durchgeführt, die sicherstellen, dass alte Fehler nicht wieder auftauchen. Ein weiterer Vorteil automatisierter Softwaretests ist die schnelle Benachrichtigung der Entwickler im Falle eines fehlgeschlagenen Tests, im Gegensatz zum Warten auf manuelle Testergebnisse. Dies ist besonders wichtig für Produkte, die häufig aktualisiert werden.
• Berichterstattung und Metriken. Sowohl die Berichterstattung als auch die Metriken spielen eine wichtige Rolle, wenn es um den Automatisierungsrahmen geht. Beim automatisierten Testen werden fortschrittliche Tools und Analysen eingesetzt, um Metriken zu integrieren, die dann in Form von Testergebnissen und Statusberichten an alle weitergegeben werden können. Dies ermöglicht es ganzen Teams, den Zustand eines Projekts zu analysieren und sich zwischen verschiedenen Abteilungen abzustimmen, anstatt dass einzelne Entwickler die Ergebnisse betrachten, wie es bei manuellen Tests der Fall ist.
• Automatisierte Softwaretests bieten einen umfassenden Überblick über alle Testressourcen, einschließlich Code, Designdokumente, Anforderungen und Testfälle. Dies ermöglicht eine zentrale Verwaltung, bei der alle Teams im gesamten Unternehmen die verschiedenen Entwicklungsphasen verfolgen und zusammenarbeiten können.

Bewährte Verfahren für Softwaretests

Das Testen von Software umfasst mehr als nur die Durchführung mehrerer Tests. Dazu gehören auch eine spezifische Strategie und ein rationalisierter Prozess, der dabei hilft, diese Tests methodisch auszuführen. Um die Leistung und Funktionalität einer Anwendung oder eines Produkts zu verbessern, sollten stets bewährte Softwareverfahren befolgt werden.

Im Folgenden finden Sie einige Best Practices, die Sie berücksichtigen sollten, um erfolgreiche Software-Testprojekte zu gewährleisten:

• Integrieren Sie sicherheitsrelevante Tests. Die Sicherheitsbedrohungen entwickeln sich ständig weiter. Um Softwareprodukte vor digitalen Bedrohungen zu schützen, sollten neben den regulären Softwaretests auch sicherheitsrelevante Tests durchgeführt werden. Penetrationstests oder Ethical Hacking können Unternehmen dabei helfen, die Softwareintegrität unter Sicherheitsaspekten zu bewerten und Schwachstellen zu erkennen.
• Benutzer einbeziehen. Da die Benutzer die besten Beurteiler eines Softwareprodukts sind, müssen die Entwickler die Kommunikationskanäle mit ihnen offenhalten. Das Stellen offener Fragen - beispielsweise welche Probleme die Benutzer bei der Verwendung des Produkts haben und welche Funktionen sie sich wünschen - kann helfen, die Tests aus der Sicht der Benutzer durchzuführen. Die Einrichtung von Testkonten in Produktionssystemen, die das Benutzererlebnis simulieren, ist ebenfalls eine gute Möglichkeit, ihr Feedback für erfolgreiche Softwaretests einzubeziehen.
• Behalten Sie die Zukunft im Auge. Die Welt der Technologie entwickelt sich ständig weiter, und jedes neue Produkt, das auf den Markt kommt, sollte skalierbar und an veränderte Anforderungen anpassbar sein. Bevor ein Produkt entwickelt wird, sollten die Entwickler die Zukunft und die Anpassungsfähigkeit im Auge behalten. Dies kann durch die Art der verwendeten Architektur und die Art und Weise, wie die Software kodiert ist, gewährleistet werden. Ein zukunftsweisendes Produkt sollte nicht nur auf Bugs und Schwachstellen, sondern auch auf Skalierbarkeit getestet werden.
• Programmierer sollten das Schreiben von Tests vermeiden. Tests werden in der Regel vor Beginn der Kodierungsphase geschrieben. Programmierer sollten es vermeiden, diese Tests zu schreiben, da sie sich auf ihren Code konzentrieren oder andere kreative Details in den Testsätzen übersehen könnten.
• Führen Sie gründliche Berichte durch. Fehlerberichte sollten so detailliert wie möglich sein, damit die Personen, die für die Behebung der Probleme verantwortlich sind, sie leicht entziffern können. Ein erfolgreicher Bericht sollte ausgewogen sein und den Schweregrad der Probleme widerspiegeln, Prioritäten für die Fehlerbehebung setzen und Vorschläge enthalten, die verhindern, dass diese Fehler erneut auftreten.
• Unterteilen Sie die Tests in kleinere Fraktionen. Kleinere Tests sparen Zeit und Ressourcen, insbesondere in Umgebungen, in denen häufig getestet wird. Durch die Aufteilung längerer Tests in verschiedene Untertests, wie zum Beispiel Tests der Benutzeroberfläche, Funktionstests, UX-Tests und Sicherheitstests, können Teams eine effizientere Analyse jedes Tests durchführen.
• Verwenden Sie eine zweistufige Testautomatisierung. Um alle Bereiche abzudecken, sollten Unternehmen einen zweistufigen Ansatz für Softwaretests verwenden. Schnelle Sicherheitsprüfungen bei jeder Übergabe an den Quellcode, gefolgt von umfangreichen Regressionstests in der Freizeit, sind eine gute Option. Auf diese Weise erhalten die Entwickler sofortige Rückmeldung über den aktuellen Teil des Codes und können ihn sofort korrigieren, anstatt später noch einmal nach Fehlern zu suchen.
• Lassen Sie Regressionstests nicht aus. Regressionstests sind einer der wichtigsten Schritte, die durchgeführt werden müssen, bevor eine Anwendung in die Produktionsphase übergehen kann, und sollten nicht übersprungen werden. Da die meisten Tests bereits vor den Regressionstests durchgeführt wurden, fördert dies die Validierung der gesamten Anwendung.

Geschichte des Softwaretests

Der Informatiker Tom Kilburn schrieb 1948 an der Universität von Manchester in England den ersten Softwarecode. Die ersten Softwaretests wurden im gleichen Zeitraum durchgeführt, beschränkten sich jedoch auf die Fehlersuche. In den 1980er Jahren begannen die Entwicklungsteams, einen umfassenderen Prozess zur Isolierung und Behebung von Fehlern und zur Durchführung von Belastungstests in realen Umgebungen einzuführen. Damit rückte das Testen von Software in den Vordergrund. In den 1990er Jahren wurde der QS-Prozess geboren und das Testen wurde zu einem integralen Bestandteil des Softwareentwicklungszyklus.

Während sich manuelle Softwaretests hervorragend für die Codevalidierung eignen, sind automatisierte Tests für Verifizierungszwecke besser geeignet.