Softwaretest

Ein Softwaretest prüft und bewertet Software gegen die für ihren Einsatz definierten Anforderungen und misst ihre Qualität. Die gewonnenen Erkenntnisse werden zur Erkennung und Behebung von Softwarefehlern genutzt. Tests während der Softwareentwicklung dienen dazu, die Software möglichst fehlerfrei in Betrieb zu nehmen.

Von diesem, einzelne Testdurchführungen bezeichnenden Begriff ist die gleich lautende Bezeichnung 'Test' (auch 'Testen') zu unterscheiden, unter der die Gesamtheit der Maßnahmen zur Überprüfung der Softwarequalität (inkl. Planung, Vorbereitung, Steuerung, Durchführung, Dokumentation usw.; siehe auch Definitionen) verstanden wird.

Den Nachweis, dass keine Fehler (mehr) vorhanden sind, kann das Softwaretesten nicht erbringen. Es kann lediglich feststellen, dass bestimmte Testfälle erfolgreich waren. E. W. Dijkstra schrieb hierzu: Program testing can be used to show the presence of bugs, but never show their absence! (Programmtesten kann angewandt werden, um die Existenz von Fehlern zu zeigen, aber niemals deren Abwesenheit.) Der Grund ist, dass alle Programmfunktionen und auch alle möglichen Werte in den Eingabedaten in allen ihren Kombination getestet werden müssten – was (außer bei sehr einfachen Testobjekten) praktisch nicht möglich ist. Aus diesem Grund beschäftigen sich verschiedene Teststrategien und -konzepte mit der Frage, wie mit einer möglichst geringen Anzahl von Testfällen eine große Testabdeckung zu erreichen ist.

Pol, Koomen, Spillner [1] erläutern zu Testen: "Tests sind nicht die einzige Maßnahme im Qualitätsmanagement der Softwareentwicklung, aber oft die letztmögliche. Je später Fehler entdeckt werden, desto aufwändiger ist ihre Behebung, woraus sich der Umkehrschluss ableitet: Qualität muss (im ganzen Projektverlauf) implementiert und kann nicht 'eingetestet' werden." Und: "Beim Testen in der Softwareentwicklung wird i. d. R. eine mehr oder minder große Fehleranzahl als 'normal' unterstellt oder akzeptiert. Hier herrscht ein erheblicher Unterschied zur Industrie: Dort werden im Prozessabschnitt 'Qualitätskontrolle' oft nur noch in Extremsituationen Fehler erwartet."

Inhaltsverzeichnis

Definition

Es gibt unterschiedliche Definitionen für den Softwaretest:

Nach ANSI/IEEE Std. 610.12-1990 ist Test „the process of operating a system or component under specified conditions, observing or recording the results and making an evaluation of some aspects of the system or component.“

Eine andere Definition liefert Ernst Denert[2], wonach der „Test […] der überprüfbare und jederzeit wiederholbare Nachweis der Korrektheit eines Softwarebausteines relativ zu vorher festgelegten Anforderungen“ ist.

Eine weitergehende Definition verwenden Pol, Koomen und Spillner in [1]: Unter Testen versteht man den Prozess des Planens, der Vorbereitung und der Messung, mit dem Ziel, die Eigenschaften eines IT-Systems festzustellen und den Unterschied zwischen dem tatsächlichen und dem erforderlichen Zustand aufzuzeigen. Bemerkenswert hierbei: Als Messgröße gilt 'der erforderliche Zustand', nicht nur die (möglicherweise fehlerhafte) Spezifikation.

'Testen' ist ein wesentlicher Teil im Qualitätsmanagement von Projekten der Softwareentwicklung.

Ziele

Globales Ziel des Softwaretestens ist das Messen der Qualität des Softwaresystems. Dabei werden definierte Anforderungen überprüft und dabei ggf. vorhandene Fehler aufgedeckt. ISTQB: Der Wirkung von Fehlern (im produktiven Betrieb) wird damit vorgebeugt.

Ein Rahmen für diese Anforderungen können die Qualitätsparameter gem. ISO/IEC 9126 sein, denen jeweils konkrete Detailanforderungen z. B. zur Funktionalität, Bedienbarkeit, Sicherheit usw. zugeordnet werden können. Im Besonderen ist auch die Erfüllung gesetzlicher und / oder vertraglicher Vorgaben nachzuweisen.

Die Testergebnisse (die über verschiedene Testverfahren gewonnen werden) tragen zur Beurteilung der realen Qualität der Software bei – als Voraussetzung für deren Freigabe zum operativen Betrieb. Das Testen soll Vertrauen in die Qualität der Software schaffen [1].

Individuelle Testziele: Da das Softwaretesten aus zahlreichen Einzelmaßnahmen besteht, die i. d. R. über mehrere Teststufen hinweg und an vielen Testobjekten ausgeführt werden, ergeben sich individuelle Testziele für jeden einzelnen Testfall und für jede Teststufe – wie z. B. Rechenfunktion X in Programm Y getestet, Schnittstellentest erfolgreich, Wiederinbetriebnahme getestet, Lasttest erfolgreich, Programm XYZ getestet usw.

Teststufen

Stufen des V-Modells

Die Einordnung der Teststufen (auch Testzyklen genannt) folgt häufig dem Entwicklungsstand des Systems. Ihr Inhalt orientiert sich dabei an den Entwicklungsstufen von Projekten nach dem V-Modell. Dabei wird in jeder Teststufe (rechte Seite im 'V') gegen die Systementwürfe und Spezifikationen der zugehörigen Entwicklungsstufe (linke Seite) getestet, d. h. die Testziele und Testfälle basieren auf den jeweiligen Spezifikationen. Dieses Vorgehensprinzip ist allerdings nur anwendbar, wenn evtl. in späteren Entwicklungsstufen vorgenommene Änderungen in den älteren Spezifikationen nachgeführt wurden.

In der Realität werden diese Ausprägungen, abhängig von der Größe und Komplexität des Software-Produkts, weiter untergliedert. So könnten beispielsweise die Tests für die Entwicklung von sicherheitsrelevanten Systemen in der Transportsicherungstechnik folgendermaßen untergliedert sein: Komponententest auf dem Entwicklungsrechner, Komponententest auf der Ziel-Hardware, Produkt-Integrationstests, Produkttest, Produkt-Validierungstests, System-Integrationstest, Systemtest, System-Validierungstests, Feldtests und Akzeptanztest.

Komponententest

Der Modultest, auch Komponententest oder Unittest genannt, ist ein Test auf der Ebene der einzelnen Module der Software. Testgegenstand ist die Funktionalität innerhalb einzelner abgrenzbarer Teile der Software (Module, Programme oder Unterprogramme, Units oder Klassen). Testziel dieser häufig durch den Softwareentwickler selbst durchgeführten Tests ist der Nachweis der technischen Lauffähigkeit und korrekter fachlicher (Teil-) Ergebnisse.

Integrationstest

Der Integrationstest bzw. Interaktionstests testet die Zusammenarbeit voneinander abhängiger Komponenten. Der Testschwerpunkt liegt auf den Schnittstellen der beteiligten Komponenten und soll korrekte Ergebnisse über komplette Abläufe hinweg nachweisen.

Systemtest

Der Systemtest ist die Teststufe, bei der das gesamte System gegen die gesamten Anforderungen (funktionale und nicht funktionale Anforderungen) getestet wird. Gewöhnlich findet der Test auf einer Testumgebung statt und wird mit Testdaten durchgeführt. Die Testumgebung soll die Produktivumgebung des Kunden simulieren. In der Regel wird der Systemtest durch die realisierende Organisation durchgeführt.

Abnahmetest

Ein Abnahmetest, Verfahrenstest, Akzeptanztest oder auch User Acceptance Test (UAT) ist ein Test der gelieferten Software durch den Kunden bzw. Auftraggeber. Oft sind Akzeptanztests Voraussetzung für die Rechnungsstellung. Dieser Test kann bereits auf der Produktivumgebung mit Kopien aus Echtdaten durchgeführt werden.

Die vorgenannten Teststufen sind in der Praxis oft nicht scharf voneinander abgegrenzt, sondern können, abhängig von der Projektsituation, fließend oder über zusätzliche Zwischenstufen verlaufen. So könnte zum Beispiel die Abnahme des Systems auf der Grundlage von Testergebnissen (Reviews, Testprotokolle) von Systemtests erfolgen.

Besonders für System- und Abnahmetests wird das Blackbox-Verfahren angewendet, d. h. der Test orientiert sich nicht am Code der Software, sondern nur am Verhalten der Software bei spezifizierten Handlungen (Eingaben des Benutzers, Grenzwerte bei der Datenerfassung, etc.).

Testprozess / Testphasen

Der generische Testprozess und seine Testphasen

Pol, Koomen und Spillner [1] empfehlen ein Vorgehen nach dem in der Grafik dargestellten Phasenmodell. Sie nennen dieses Vorgehen Testprozess, die Einzelschritte Testphasen und unterscheiden dabei: Testplanung, Testvorbereitung, Testspezifikation, Testdurchführung, Testauswertung, Testabschluss

Dieses Vorgehen ist generisch, d.h. es wird - jeweils nach Erfordernis - für unterschiedliche Ebenen angewendet, nämlich für das Gesamtprojekt, für jede Teststufe und letztlich auch je Testobjekt und Testfall. Die in diesen Ebenen i. d. R. anfallende Arbeitsintensität ist in der Grafik durch Punkte (= gering), Striche (= mittel) und durchgehende Linien (= Schwerpunkt) dargestellt.

Testaktivitäten werden (nach Pol, Koomen und Spillner [1]) rollenspezifisch zu sog. Testfunktionen zusammengefasst: Testen, Testmanagement, Methodische Unterstützung, Technische Unterstützung, Funktionale Unterstützung, Verwaltung, Koordination und Beratung, Anwendungsintegrator, TAKT-Architekt und TAKT-Ingenieur (bei Einsatz von Testautomatisierung; TAKT = Testen, Automatisierung, Kenntnisse, Tools). Diese Funktionen (Rollen) haben Schwerpunkte in bestimmten Testphasen; sie können im Projekt selbst eingerichtet sein oder über spezialisierte Organisationseinheiten einbezogen werden.

Bei anderen Autoren oder Instituten finden sich zum Teil andere Gruppierungen und andere Bezeichnungen, die aber inhaltlich nahezu identisch sind. Z. B. wird bei ISTQB der "fundamentale Testprozess" mit folgenden Hauptaktivitäten definiert:
Testplanung und Steuerung, Testanalyse und Testdesign, Testrealisierung und Testdurchführung, Testauswertung und Bericht, Abschluss der Testaktivitäten

Testplanung

Ergebnis dieser i. d. R. parallel zur Softwareentwicklung stattfindenden Phase ist i. W. der Testplan. Er wird für jedes Projekt erarbeitet und soll den gesamten Testprozess definieren. In TMap wird dazu ausgeführt: Sowohl die zunehmende Bedeutung von IT-Systemen für Betriebsprozesse als auch die hohen Kosten des Testens rechtfertigen einen optimal verwaltbaren und strukturierten Testprozess. Der Plan kann und soll je Teststufe aktualisiert und konkretisiert werden, sodass die Einzeltests im Umfang zweckmäßig und effizient ausgeführt werden können.

Inhalte im Testplan sollten z. B. folgende Aspekte sein: Teststrategie (Testumfang, Testabdeckung, Risikoabschätzung); Testziele und Kriterien für Testbeginn, Testende und Testabbruch - für alle Teststufen; Vorgehensweise (Testarten); Hilfsmittel und Werkzeuge; Dokumentation (Festlegen der Art, Struktur, Detaillierungsgrad); Testumgebung (Beschreibung); Testdaten (allgemeine Festlegungen); Testorganisation (Termine, Rollen), alle Ressourcen, Ausbildungsbedarf; Testmetriken; Problemmanagement

Testvorbereitung

Aufbauend auf der Testplanung werden die dort festgelegten Sachverhalte zur operativen Nutzung vorbereitet und zur Verfügung gestellt.

Beispiele für einzelne Aufgaben (global und je Teststufe): Bereitstellen der Dokumente der Testbasis; Verfügbar machen (z.B. Customizing) von Werkzeugen für das Testfall- und Fehlermanagement; Aufbauen der Testumgebung(en) (Systeme, Daten); Übernehmen der Testobjekte als Grundlage für Testfälle aus der Entwicklungsumgebung in die Testumgebung; Benutzer und Benutzerrechte anlegen; ...
Beispiele für Vorbereitungen (für Einzeltests): Transfer / Bereitstellung von Testdaten bzw. Eingabedaten in die Testumgebung(en).

Testspezifikation

Hier werden alle Festlegungen und Vorbereitungen getroffen, die erforderlich sind, um einen bestimmten Testfall ausführen zu können.

Beispiele für einzelne Aktivitäten: Testfallfindung und Testfalloptimierung; Beschreiben je Testfall (was genau ist zu testen); Vorbedingungen (incl. Festlegen von Abhängigkeiten zu anderen Testfällen); Festlegen und Erstellen der Eingabedaten; Festlegungen zum Testablauf und zur Testreihenfolge; Festlegen Soll-Ergebnis; Bedingung(en) für 'Test erfüllt'; ...

Testdurchführung

Bei dynamischen Tests wird dazu das zu testende Programm ausgeführt, in statischen Tests ist es Gegenstand analytischer Prüfungen.

Beispiele für einzelne Aktivitäten: Auswählen der zu testenden Testfälle; Starten des Prüflings - manuell oder automatisch; Bereitstellen der Testdaten und des Ist-Ergebnisses zur Auswertung; Umgebungsinformationen für den Testlauf archivieren, ...

Weitere Anmerkung: Ein Testobjekt sollte nicht vom Entwickler selbst, sondern von anderen, wenn möglich unabhängigen, Personen getestet werden.

Testauswertung

Die Ergebnisse aus durchgeführten Tests (je Testfall) werden überprüft. Dabei wird das Ist-Ergebnis mit dem Soll-Ergebnis verglichen und anschließend eine Entscheidung über das Testergebnis (ok oder Fehler) herbeigeführt.

  • Bei Fehler: Klassifizierung (z. B. nach Fehlerursache, Fehlerschwere etc.), angemessene Fehlerbeschreibung und -Erläuterung, Überleitung ins Fehlermanagement; Testfall bleibt offen
  • Bei OK: Testfall gilt als erledigt
  • Für alle Tests: Dokumentation, Historisieren / Archivieren von Unterlagen

Testabschluss

Abschluss-Aktivitäten finden auf allen Testebenen statt: Testfall, Testobjekt, Teststufe, Projekt. Der Status zum Abschluss von Teststufen wird (z. B. mit Hilfe von Teststatistiken) dokumentiert und kommuniziert, Entscheidungen sind herbeizuführen und Unterlagen zu archivieren. Grundsätzlich ist dabei zu unterscheiden nach:

  • Regel-Abschluss = Ziele erreicht, nächste Schritte einleiten
  • Alternativ möglich: Teststufe ggf. vorzeitig beenden oder unterbrechen (aus diversen, zu dokumentierenden Gründen); in Zusammenarbeit mit dem Projektmanagement

Klassifikation für Testarten

In kaum einer Disziplin der Softwareentwicklung hat sich, der Komplexität der Aufgabe 'Testen' entsprechend, eine derart große Vielfalt an Begriffen für Verfahrensansätze gebildet wie beim Softwaretest. Dies beginnt bereits bei den Typ-Ausprägungen für Testvarianten, die mit Begriffen wie Teststufe, Testzyklus, Testphase, Testart, Testtyp, Testmethode, Testverfahren ... bezeichnet werden.

Die Bezeichnung konkreter Testarten leitet sich meistens aus ihren individuellen Zielen und Charaktermerkmalen ab - wodurch sich eine Vielzahl an Bezeichnungen ergibt. Dieser Vieldimensionalität entsprechend können für einen konkreten Test die Bezeichnungen mehrerer Testarten zutreffen. Beispiel: Entwicklertest, dynamischer Test, Blackbox-Test, Fehlertest, Integrationstest, Äquivalenzklassentest, Batchtest, Regressionstest. Durchaus im Sinn effizienter Testprozesse ist es, mehrere Testfälle mit nur einem konkreten Test abzudecken, z. B. eine technische Datenschnittstelle, die Prüfung korrekter Wertebereiche und eine Rechenformel.

Die nachfolgend beschriebenen Testart-Bezeichnungen sind Beispiele aus der Literatur. Im praktischen Einsatz werden aber viele dieser Bezeichnungen nicht verwendet, sondern (zum Beispiel) einfach als 'Funktionstest' bezeichnet und nicht als Fehlertest, Batchtest, High-Level-Test etc. Die Testeffizienz wird hierdurch nicht beeinträchtigt - wenn die Tests ansonsten angemessen geplant und ausgeführt werden. Die nachfolgenden Aufzählungen können auch eine Vorstellung davon vermitteln, was beim Testen, vor allem in der Testplanung berücksichtigt werden sollte oder könnte.

Ein Mittel zum Verständnis dieser Begriffsvielfalt ist die nachfolgend angewendete Klassifikation - bei der Testarten nach unterschiedlichen Kriterien gegliedert werden.

Klassifikation nach der Prüftechnik

Analytische Maßnahmen

Softwaretests werden oft als analytische Maßnahmen, die erst nach Erstellung des Prüfgegenstandes durchgeführt werden können, definiert. Liggesmeyer [3] klassifiziert diese Testmethoden folgendermaßen (verkürzt und z. T. kommentiert):

Qualitäts- und Testmethoden im Projektverlauf

Statischer Test (Test ohne Programmausführung)

Dynamischer Test (Test während Programmausführung)

Konstruktive Maßnahmen

Diesen analytischen Maßnahmen, bei denen Testobjekte "geprüft" werden, gehen die sog. konstruktiven Maßnahmen voraus, die bereits im Verlauf der Software-Erstellung zur Qualitätssicherung betrieben werden. Beispiele: Anforderungsmanagement, Prototyping, Review von Pflichtenheften.

Spezifikationstechniken

Weiterhin sind von den Prüftechniken die Spezifikationstechniken zu unterscheiden: Sie bezeichnen keine Testarten, mit denen Testobjekte aktiv geprüft werden, sondern nur die Verfahren, nach denen die Tests vorbereitet und spezifiziert werden.

Beispiele Äquivalenzklassentest und Überdeckungstest: Testfälle werden nach diesen Verfahren identifiziert und spezifiziert, konkret überprüft jedoch (z. B.) im Integrationstest, Batchtest, Sicherheitstest etc.

Klassifikation nach dem Testkriterium

Die Einordnung erfolgt hier je nachdem welche inhaltlichen Aspekte getestet werden sollen.

Funktionale Tests bzw. Funktionstests
überprüfen ein System in Bezug auf funktionale Anforderungsmerkmale wie Korrektheit und Vollständigkeit.
Nicht-funktionale Tests
überprüfen die nicht funktionalen Anforderungen, wie z. B. die Sicherheit, die Gebrauchstauglichkeit oder die Zuverlässigkeit eines Systems. Dabei steht nicht die Funktion der Software (Was tut die Software?) im Vordergrund, sondern ihre Funktionsweise (Wie arbeitet die Software?).
Schnittstellentests
testen die Funktionalität bei der Zusammenarbeit voneinander unabhängiger Komponenten (für jede der beteiligten Komponente, anhand der Spezifikation, beispielsweise mit Hilfe von Mock-Objekten)
Fehlertests
testen, ob die Verarbeitung von Fehlersituationen korrekt, d.h. wie definiert erfolgt.
Datenkonsistenztests
testen die Auswirkung der getesteten Funktion auf die Korrektheit von Datenbeständen (Testbezeichnungen: Datenzyklustest, Wertebereichstest, Semantiktest, CRUD-Test)
Wiederinbetriebnahmetests
testen ob ein System nach einem Abschalten oder Zusammenbruch (z. B. ausgelöst durch Stresstest) wieder in Betrieb genommen werden kann.
Interoperabilitätstests
testen die Funktionalität bei der Zusammenarbeit voneinander unabhängiger Komponenten unter Einsatz mehrerer Komponenten.
Installationstests
testen die Softwareinstallationsroutinen, ggfs. in verschiedenen Systemumgebungen (z. B. mit verschiedener Hardware oder unterschiedlichen Betriebssystemversionen)
Oberflächentests
testen die Benutzerschnittstelle des Systems (z. B. Verständlichkeit, Anordnung von Informationen, Hilfefunktionen); für Dialogprogramme auch GUI-Test oder UI-Test genannt.
Stresstests
sind Tests, die das Verhalten eines Systems unter Ausnahmesituationen prüfen und analysieren.
Crashtests
sind Stresstests, die versuchen, das System zum Absturz zu bringen.
Lasttests
sind Tests, die das Systemverhalten unter besonders hohen Speicher-, CPU-, o. ä. -Anforderungen analysieren. Besondere Arten von Last-Tests können Multi-User-Tests (viele Anwender greifen auf ein System zu, simuliert oder real) und Stresstests (dabei wird das System an die Grenzen der Leistungsfähigkeit geführt) sein.
Performance Tests
sind Tests, die ein korrektes Systemverhalten bei bestimmten Speicher- und CPU-Anforderungen sicherstellen sollen.
Rechnernetz-Tests
testen das Systemverhalten in Rechnernetzen (z. B. Verzögerungen der Datenübertragung, Verhalten bei Problemen in der Datenübertragung).
Sicherheitstests
testen ein System gegen potentielle Sicherheitslücken.

Weitere Klassifikationen für Testarten

Aus den Qualitätsmerkmalen gem. ISO/IEC 9126 (die für die meisten Testanforderungen den Rahmen bilden können) leitet sich eine große Anzahl von Testarten ab. Auf Grund ihrer Vielfalt werden nachfolgend nur wenige Beispiele genannt: Sicherheitstest, Funktionstest, Wiederanlauftest, GUI-Test, Fehlertest, Installationstest, Lasttest.

Zum Testen ausgewählte methodische Ansätze spiegeln sich ebenfalls in Testart-Bezeichnungen wider. Das sind z. B.:

Spezielle Teststrategien: SMART-Testing, Risk based testing, Data driven Testing, exploratives Testen, top-down / bottom-up, hardest first, big-bang.
Besondere Methoden sind für Entscheidungstabellentests, Use-Case- oder anwendungsfallbasierte Tests, Zustandsübergangs- / zustandsbezogene Tests, Äquivalenzklassentests und Pair-wise-Tests die Grundlage für Testartbezeichnungen.

Testart-Bezeichnungen leiten sich u. a. auch vom Zeitpunkt der Testdurchführung ab:

Die bedeutendsten und meist auch im allgemeinen Sprachgebrauch benutzten Testartbezeichnungen sind die Teststufen, die mit Modultest, Integrationstest, Systemtest, Abnahmetest bezeichnet werden.
Als Testarten für frühe Tests sind auch bekannt: Alpha-Test (erste Entwicklertests), Beta-Test (oder Feldtest; spätere Benutzer testen eine Pre-Version der Software)
Produktionstests werden auf den Systemen der Produktionsumgebung, evtl. sogar erst im produktiven Betrieb der Software (nur für unkritische Funktionen geeignet) durchgeführt. Möglicher Grund: Nur die Produktionsumgebung verfügt über bestimmte, zum Testen erforderliche Komponenten.
Auch Test-Wiederholungen gehören zum Aspekt 'Testzeitpunkt': Diese Tests werden Regressionstest oder Retest etc. genannt.
Indirekt mit Zeitbezug sind zu nennen: Entwicklertest (vor Anwendertest ...), statisches Testen (vor dynamischem Testen).

Auch nach der Testintensität werden einige Testarten speziell benannt:

Unterschiedliche Grade der Testabdeckung (Test-Coverage- bzw. Code-Coverage) werden mit Überdeckungstests erreicht, die (auf Grund der geringen Größe der Testobjekte) besonders für Komponententests geeignet sind. Testartenbezeichnungen hierzu: Anweisungs- (C0-Test, C1-Test), Zweig-, Bedingungs- und Pfadüberdeckungstest.
Bewusst nach dem Zufallsprinzip werden Smoketests ausgeführt, frühe, oberflächliche Tests, bei denen lediglich ausprobiert werden soll, ob das Testobjekt 'überhaupt irgend etwas tut - ohne abzurauchen'. Beim Error Guessing provozieren (erfahrene) Tester bewusst Fehler.
Mit Vorbereitungstests werden vorerst nur wichtige Hauptfunktionen getestet.

Testarten werden auch danach bezeichnet, welcher Informationsstand über die zu testenden Komponenten vorhanden ist (auf dessen Basis Testfälle spezifiziert werden könnten):

Black-Box-Tests werden ohne Kenntnisse über den inneren Aufbau des zu testenden Systems, sondern auf der Basis von Entwicklungsdokumenten entwickelt. In der Praxis werden Black-Box-Tests meist nicht von den Software-Entwicklern, sondern von fachlich orientierten Testern oder von speziellen Test-Abteilungen oder Test-Teams entwickelt. In diese Kategorie fallen auch Anforderungstests (Requirements Tests; auf der Grundlage spezieller Anforderungen); stochastisches Testen (statistische Informationen als Testgrundlage)
White-Box-Tests, auch strukturorientierte Tests genannt, werden auf Grund von Wissen über den inneren Aufbau der zu testenden Komponente entwickelt. Entwicklertests sind i. d. R. White-Box-Tests - wenn Entwickler und Tester dieselbe Person sind. Hierbei besteht die Gefahr, dass Missverständnisse beim Entwickler auch zu 'falschen' Testfällen führen, der Fehler also nicht erkannt wird.
Grey-Box-Tests werden von den gleichen Entwicklern entwickelt wie das zu testende System selbst, gemäß den Regeln der testgetriebenen Entwicklung, also vor der Implementierung des Systems, und damit (noch) ohne Kenntnisse über das zu testende System. Auch hier gilt: Missverständnisse zur Aufgabenstellung können zu falschen Testfällen führen.

Aus der Art und dem Umfang des Testobjekts ergeben sich die folgenden Testart-Bezeichnungen:

Systemtest, Geschäftsprozesstest (Integration von Programmteilen im Geschäftsprozess), Schnittstellentest (zwischen 2 Programmen), Modultest, für einzelne Codeteile Debugging (Testen des Programmcodes unter schrittweiser oder abschnittsweiser Kontrolle und ggf. Modifikation des Entwicklers) und Mutationstest.
Batchtest werden Tests von Stapelprogrammen, Dialogtest Tests für Dialogprogramme genannt.
Internet- oder Intranet-Funktionen werden mit Web-Tests (auch Browsertest genannt) durchgeführt.
Hardwaretests sind Tests, die auf konkrete, Hardwarekomponenten betreffende Last- und andere Kriterien ausgerichtet sind - wie Netzlast, Zugriffszeit, Parallelspeichertechniken etc. Auch Produktionstests gehören hierzu.

Testarten können auch danach benannt sein, wer die Tests ausführt oder spezifiziert:

Entwicklertests (Programmierertests), Benutzertests, Anwendertests, Benutzerakzeptanztests (User Accaptence Tests - UAT) werden von der jeweiligen Testergruppe durchgeführt.
Abnahmetests führen die fachlich für die Software verantwortlichen Stellen aus.
Betriebstest, Installationstests, Wiederanlauftests, Notfalltests nehmen u. a. auch Vertreter des Rechenzentrums vor - zur Sicherstellung der Einsatzfähigkeit nach definierten Vorgaben.

Von eher untergeordneter Bedeutung sind Testbegriffe, die sich an der Art der Softwaremaßnahme orientieren, aus der der Testbedarf resultiert:

In Wartungsprojekten werden Wartungstests und Regressionstests ausgeführt; dabei werden i. d. R. bereits vorhandene Testfälle und Testdaten benutzt.
In Migrationsprojekten werden Migrationstests durchgeführt; die Datenüberführung und spezielle Migrationsfunktionen sind hierbei z. B. Testinhalte.

Weitere Teilaspekte beim Testen

Teststrategie

Pol, Koomen und Spillner beschreiben in [1] die Teststrategie als umfassenden Ansatz: Eine Teststrategie ist notwendig, da ein vollständiger Test, d. h. ein Test, der alle Teile des Systems mit allen möglichen Eingabewerten unter allen Vorbedingungen überprüft, in der Praxis nicht durchführbar ist. Deswegen muss in der Test-Planung anhand einer Risikoabschätzung festgelegt werden, wie kritisch das Auftreten eines Fehlers in einem Systemteil einzuschätzen ist (z.B. nur finanzieller Verlust oder Gefahr für Menschenleben) und wie intensiv (unter Berücksichtigung der verfügbaren Ressourcen und des Budgets) ein Systemteil getestet werden muss oder kann.

Demnach ist in der Teststrategie festzulegen, welche Teile des Systems mit welcher Intensität unter Anwendung welcher Testmethoden und -Techniken unter Nutzung welcher Test-Infrastruktur und in welcher Reihenfolge (siehe auch Teststufen) zu testen sind.

Sie wird vom Testmanagement im Rahmen der Testplanung erarbeitet, im Testplan dokumentiert und festgelegt und als Handlungsrahmen für das Testen (durch die Testteams) zu Grunde gelegt.

Nach einer anderen Interpretation wird "Teststrategie" als methodischer Ansatz verstanden, nach dem das Testen angelegt wird.

So benennt z. B. ISTQB Ausprägungen für Teststrategien wie folgt:

  • top-down: Haupt- vor Detailfunktionen testen; untergeordnete Routinen werden beim Test zunächst ignoriert oder (mittels "Stubs") simuliert
  • bottom-up: Detailfunktionen zuerst testen; übergeordnete Funktionen oder Aufrufe werden mittels "Testdriver" simuliert
  • hardest first: Situationsbedingt das Wichtigste zuerst
  • big-bang: Alles auf einmal

Weitere Prinzipien und Techniken für Teststrategien sind:

  • Risk based testing: Testprinzip, nach dem die Testabdeckung an den Risiken ausgerichtet wird, die in den Testobjekten (für den Fall des Nichtfindens von Fehlern) eintreten können.
  • Data driven Testing: Testtechnik, mit der über Einstellungen in den Testscripts die Datenkonstellationen gezielt geändert werden können, um damit mehrere Testfälle hintereinander effizient testen zu können
  • Testgetriebene Entwicklung
  • SMART: Testprinzip "Specific, Measurable, Achievable, Realistic, time-bound"
  • Keyword driven testing
  • framework based: Test-Automatisierung mittels Testwerkzeugen für bestimmte Entwicklungsumgebungen / Programmiersprachen

Dokumentation

Zusammenhang der Dokumente und Verfahrensschritte laut IEEE 829

Zur Testplanung gehört auch die Vorbereitung der Dokumentation. Eine normierte Vorgehensweise dazu empfiehlt der Standard IEEE 829.[4][5]. Laut diesem Standard gehören zu einer vollständigen Testdokumentation folgende Unterlagen:

Testplan
Beschreibt Umfang, Vorgehensweise, Terminplan, Testgegenstände.
Testdesignspezifikation
Beschreibt die im Testplan genannten Vorgehensweisen im Detail.
Testfallspezifikationen
Beschreibt die Umgebungsbedingungen, Eingaben und Ausgaben eines jeden Testfalls.
Testablaufspezifikationen
Beschreibt in Einzelschritten, wie jeder Testfall durchzuführen ist.
Testobjektübertragungsbericht
Protokolliert, wann welche Testgegenstände an welche Tester übergeben wurden.
Testprotokoll
Listet chronologisch alle relevanten Vorgänge bei der Testdurchführung.
Testvorfallbericht
Listet alle Ereignisse, die eine weitere Untersuchung erforderlich machen.
Testergebnisbericht
Beschreibt und bewertet die Ergebnisse aller Tests.

Testautomatisierung

Hauptartikel: Testautomatisierung

Insbesondere bei Tests, die häufig wiederholt werden, ist deren Automatisierung angeraten. Dies ist vor allem bei Regressionstests und bei testgetriebener Entwicklung der Fall. Darüber hinaus kommt Testautomatisierung bei manuell nicht oder nur schwer durchführbaren Tests zum Einsatz (z.B. Lasttests).

Bei nicht automatisierten Tests ist in beiden Fällen der Aufwand so groß, dass häufig auf die Tests verzichtet wird.

Übersichten / Zusammenhänge

Begriffe beim Testen

Begriffe und ihr Zusammenhang

Die nebenstehende Grafik zeigt Begriffe, die im Kontext 'Testen' auftreten - und wie sie mit anderen Begriffen in Verbindung stehen.

Zur Erläuterung: Die Grafik ist optisch ein ER-Diagramm, sie zeigt aber keine Datenobjekte, sondern nur Begriffe. Der den Zusammenhang beschreibende Text ist aus Sicht des 'ersten' Begriffs formuliert und steht links von der Linie, die (aus seiner Sicht) zum zweiten Begriff führt.

Schnittstellen beim Testen

Wichtige Schnittstellen beim Testen

Die Grafik zeigt die wichtigsten Schnittstellen, die beim Testen auftreten. Zu den von Thaller [6] genannten 'Partnern' beim Testen wird nachfolgend beispielhaft angeführt, WAS jeweils kommuniziert / ausgetauscht wird.

  • Projektmanagement: Termin- und Aufwandsrahmen, Status je Testobjekt ('testready'), Dokumentationssysteme
  • Linienmanagement (und Linienabteilung): Fachlicher Support, Testabnahme, fachliche Tester stellen
  • Rechenzentrum: Testumgebung(en) und Testwerkzeuge bereitstellen und betreiben
  • Datenbankadministrator: Testdatenbestände installieren, laden und verwalten
  • Konfigurations Management: Testumgebung einrichten, Integrieren der neuen Software
  • Entwicklung: Test-Basisdokumente, Prüflinge, Support zum Testen, Testergebnisse erörtern
  • Problem- und CR-Management: Fehlermeldungen, Rückmeldung zum Retest, Fehlerstatistik
  • Lenkungsausschuss: Entscheidungen zur Test(stufen)abnahme oder zum Testabbruch

Einzelnachweise

  1. a b c d e f M. Pol, T. Koomen, A. Spillner: Management und Optimierung des Testprozesses. dpunkt.Verlag, Heidelberg 2002, ISBN 3-89864-156-2.
  2. Ernst Denert: Software-Engineering. Springer, Berlin 1991, 1992. ISBN 3-540-53404-0
  3. Peter Liggesmeyer: Software-Qualität - Testen, Analysieren und Verifizieren von Software. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg/Berlin 2002, ISBN 3-8274-1118-1, S. 34.
  4. IEEE Standard for Software Test Documentation (IEEE Std. 829-1998)
  5. IEEE Standard for Software and System Test Documentation (IEEE Std. 829-2008)
  6. Georg Erwin Thaller: Software-Test: Verifikation und Validation. Heise April 2002, ISBN 978-3-88229-198-8 (Zugriff am 25 August 2011)

Literatur

  • Andreas Spillner, Tilo Linz: Basiswissen Softwaretest. Aus- und Weiterbildung zum Certified Tester - Foundation Level nach ISTQB-Standard 4. Aufl. dpunkt.verlag, Heidelberg 2010, ISBN 978-3-89864-642-0.
  • Harry Sneed, Manfred Baumgartner, Richard Seidl: Der Systemtest - Anforderungsbasiertes Testen von Software-Systemen. Carl Hanser, München/Wien 2006, ISBN 3-446-40793-6.
  • Georg Erwin Thaller: Software-Test. Verifikation und Validation. Heise, Hannover 2002, ISBN 3-88229-198-2.

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