Statisches Testen ist eine weit verbreitete Softwaretesttechnik, die nach Fehlern in der Software sucht, ohne den Code auszuführen. Sie ist Teil eines Ansatzes zur frühzeitigen Fehlererkennung und findet typischerweise in den frühen Phasen des Softwareentwicklungszyklus (SDLC) statt.
In diesem Artikel erklären wir, was statisches Testen beim Softwaretesten ist und warum es wichtig ist, während wir verschiedene statische Softwaretestansätze, -prozesse, -werkzeuge, Tipps und Tricks untersuchen.
Was sind statische Tests bei der Softwareprüfung?
Statisches Testen ist ein Softwaretestverfahren, bei dem die Software und die zugehörigen Dokumente auf Fehler und Mängel untersucht werden, ohne dass der Code ausgeführt wird. Es kann als eine ergänzende Technik zum dynamischen Testen angesehen werden, bei dem die Tester das Programm auf der Suche nach Fehlern ausführen müssen.
Insgesamt besteht der Zweck statischer Tests darin, die Qualität und Stabilität des Codes zu überprüfen, bevor dynamische Tests durchgeführt werden. Dieser Prozess bedeutet, dass die Tester Fehler finden und beheben können, bevor sie den Code ausführen, wodurch sich der Zeitaufwand für das Testen insgesamt verringert.
Statische Testtechniken bei Softwaretests zielen auf Dinge wie Systemanforderungen, Designdokumente und Code ab. Ein präventiverer Ansatz hilft den Teams, Zeit zu sparen, die Wahrscheinlichkeit und die Kosten von Nacharbeiten zu verringern, die Entwicklungs- und Testzyklen zu verkürzen und die allgemeine Qualität der Software zu verbessern.
Warum sind statische Tests wichtig?
Statische Tests sind wichtig, weil sie Fehler und Defekte frühzeitig aufdecken. Dieses Szenario bedeutet, dass die Tester auf kostengünstige Weise Qualitäts- und Leistungsprobleme aufdecken können.
Wie jeder gute Tester weiß, ist die frühzeitige Erkennung von Softwarefehlern vorzuziehen, da sie billiger und leichter zu beheben sind. Statisches Testen verkörpert die Vorteile dieses Ansatzes, da Teams Fehler identifizieren und beheben können, bevor sie in den Prozess integriert werden und sich in der Software ausbreiten.
Natürlich können mit statischen Tests allein nicht alle Fehler erkannt werden. Sie müssen sie in Verbindung mit anderen Methoden anwenden, um eine umfassende Prüfung zu erreichen. Darüber hinaus ist es zwar gut, Fehler “auf dem Papier” zu finden, aber manche Mängel werden erst sichtbar, wenn die Software in Betrieb ist.
Statische und dynamische Softwareprüfung
Statische und dynamische Softwaretests sind zwei sich ergänzende Techniken zur Überprüfung der Qualität und Funktionalität Ihrer Anwendung. Wie bereits erwähnt, werden bei statischen Tests der Code und die mit der Anwendung verbundenen Dokumente überprüft, ohne dass das Programm kompiliert und ausgeführt wird. Im Gegensatz dazu wird beim dynamischen Testen die Software verifiziert, indem das Programm verwendet wird und untersucht wird, wie es sich während der Laufzeit verhält.
Obwohl sich beide Arten von Tests mit der Funktionsweise der Software befassen, handelt es sich um sehr unterschiedliche Ansätze.
Sehen wir uns einige der Unterschiede zwischen statischen und dynamischen Tests an.
1. Statische Softwareprüfung
- Überprüfung von Anwendungsdokumenten, Design und Code vor der Ausführung
- versucht, Probleme und Mängel frühzeitig im SDLC aufzudecken und zu beheben
- Nutzt Code Reviews, Peer Reviews und Walkthroughs, um mögliche Probleme mit der Software zu verstehen
2. Dynamische Softwareprüfung
- Überprüft die Funktionsweise der Software durch Ausführen des Codes
- Ziel ist es, die Funktionalität und das Verhalten der Software in späteren Phasen des SDLC zu validieren
- Verwendet eine breite Palette von Techniken, einschließlich Unit-Tests, Integrationstests, Systemtests, Benutzerakzeptanztests usw.
3. Statische und dynamische Prüfung: das eine oder das andere?
Statisches und dynamisches Testen sind zwei unterschiedliche Ansätze zur Überprüfung von Software mit ihren eigenen Stärken, Schwächen und Vorteilen. Eine direkte Wahl zwischen dem einen und dem anderen ist nicht realistisch, da sie unterschiedliche Funktionen haben.
Bei statischen Tests geht es darum, proaktiv zu sein und Probleme so früh wie möglich zu erkennen. Es geht darum, Probleme zu finden und zu lösen, bevor sie entstehen.
Dynamische Tests sind reaktiver, denn sie suchen nach Fehlern, indem sie den Code ausführen. Ja, im Allgemeinen ist es zeit- und ressourcenaufwändiger als statische Tests. Es werden jedoch Fehler gefunden, die durch statische Tests allein nicht aufgedeckt werden können.
Die eigentliche Antwort ist, dass Sie durch den gemeinsamen Einsatz von statischen und dynamischen Tests sicherstellen können, dass Ihr Code und die zugehörigen Dokumente auf dem neuesten Stand sind und dass die Software den Erwartungen der Beteiligten entspricht.
Was wird bei der statischen Prüfung getestet?
Bei statischen Tests werden der Entwurf, der Code und die Dokumente, aus denen Ihr Projekt besteht, geprüft. Lassen Sie uns die Dinge aufschlüsseln, auf die Tester achten müssen, um einen umfassenden statischen Testansatz zu gewährleisten.
1. Überprüfung der Dokumentation
Einer der ersten Teile der statischen Prüfung beinhaltet eine gründliche Überprüfung der Dokumentation. Hier sind einige der Dokumente, die unter die Lupe genommen werden.
Dokumente zu Geschäftsanforderungen
Die Tester prüfen das Dokument mit den Geschäftsanforderungen und stellen sicher, dass sie die Bedürfnisse der Interessengruppen wahrheitsgetreu erfassen und mit den Geschäftszielen übereinstimmen.
Software-Anforderungsspezifikationen (SRS)
Die Software-Anforderungsspezifikation (SRS) beschreibt die Funktion und den Nutzen der Software. Statische Tests überprüfen dieses Dokument und stellen sicher, dass es die Funktionalität der Software, einschließlich der Abhängigkeiten und Benutzeroberflächen, genau beschreibt.
Entwurfsunterlagen
Auch die Konstruktionsunterlagen werden überprüft, um sicherzustellen, dass sie den Anforderungen und Spezifikationen entsprechen. Tester überprüfen UML-, Datenfluss- und Architekturdiagramme, um sicherzustellen, dass sie den Projektanforderungen entsprechen.
Anwendungsfalldokumente und Anwenderberichte
Beim statischen Testen werden auch Benutzerfalldokumente und Benutzergeschichten auf ihre Übereinstimmung mit den funktionalen und nicht-funktionalen Aspekten der Software untersucht. Diese Dokumente skizzieren glückliche Pfade (beabsichtigte erfolgreiche Nutzung), alternative Abläufe, Randfälle und mögliche Fehler.
Testfälle
Diese frühe Testphase bietet die Gelegenheit, die Testfälle zu überprüfen, um sicherzustellen, dass sie eine angemessene Abdeckung, Ressourcen, geeignete Techniken, realistische Zeitpläne usw. haben. Darüber hinaus wird bei den Überprüfungen auch untersucht, ob die Ergebnisse der Testfälle detailliert und realistisch sind.
2. Überprüfung des Kodex
Als Nächstes wird der für die Anwendung verwendete Code überprüft. Hier sind einige der Bereiche, die die Prüfteams unter die Lupe nehmen werden.
Syntaxfehler
Prüfer und Entwickler sehen sich den Code an und untersuchen ihn auf Syntaxfehler, Tippfehler, falsche Variablennamen, fehlende Interpunktion und alle kleinen oder großen Fehler, die bei der endgültigen Ausführung des Codes zu Fehlern führen können.
Toter Code
Toter Code, der auch als unerreichbarer Code bezeichnet wird, ist ein Teil des Quellcodes eines Programms, der aufgrund von Problemen mit dem Kontrollfluss nicht ausgeführt werden kann.
Nicht verwendete Variablen
Beim statischen Testen wird auch auf unbenutzte Variablen geachtet, die zwar deklariert, aber vom Compiler nie ausgeführt werden.
Verstöße gegen Kodierungsstandards
Kodierungsstandards beziehen sich auf eine Reihe von bewährten Verfahren, Regeln und Richtlinien für die Kodierung in einer bestimmten Sprache. Statische Tests stellen sicher, dass die besten Praktiken eingehalten werden, was es anderen erleichtert, den Code zu bearbeiten, zu korrigieren und zu aktualisieren.
Fehler in der Logik
Logikfehler können dazu führen, dass der Quellcode fehlerhaft arbeitet, aber nicht abstürzt. Mit statischen Prüfungen sollen diese Probleme vor der Ausführung des Codes erkannt und behoben werden.
Datenströme
Die Prüfer untersuchen auch, wie Daten in und aus dem System fließen. Diese Überprüfung umfasst alle Interaktionen, die die Daten innerhalb der Software haben werden.
Kontrollströme
Ein weiterer zu untersuchender Bereich ist der Kontrollfluss. Bei dieser Überprüfung wird die Ausführungsreihenfolge von Codeanweisungen untersucht und sichergestellt, dass die Dinge in der richtigen Reihenfolge ausgeführt werden, um zu gewährleisten, dass sich die Software wie vorgesehen verhält.
Sicherheitsschwachstellen
Bei statischen Tests werden auch etwaige Sicherheitslücken im Quellcode untersucht.
Statische Techniken bei der Softwareprüfung
Nachdem Sie nun wissen, welche Dinge bei statischen Prüfungen untersucht werden, ist es an der Zeit zu sehen, wie diese Prüfungen durchgeführt werden.
Es gibt zwei primäre statische Testtechniken für Softwaretests, die Sie kennen müssen, um umfassende Softwaretests durchzuführen. Dies sind der Überprüfungsprozess und die statische Analyse.
1. Der Überprüfungsprozess bei statischen Tests
Der Review-Prozess ist der erste Teil der Implementierung statischer Techniken im Softwaretest. Hier geht es darum, Fehler im Softwareentwurf zu finden und zu beseitigen. In der Regel gibt es vier Hauptphasen im Überprüfungsprozess statischer Tests.
Informelle Überprüfung
Ein informelles Review ist genau das, wonach es sich anhört: eine unstrukturierte Brainstorming-Runde, bei der Entwickler, Tester und Stakeholder mögliche Schwachstellen erkunden und Fragen und Vorschläge zur Software vorbringen können. Es ist eine Gelegenheit, große Mängel oder Probleme zu erkennen, bevor man zu den nächsten Phasen übergeht.
Walkthroughs
Walkthroughs sind eine Chance für Testteams, tiefer zu gehen. Häufig wird die Dokumentation von einem oder mehreren Fachleuten durchgesehen, um sicherzustellen, dass alles mit den Geschäfts- und Systemanforderungen übereinstimmt.
Peer Review
In diesem nächsten Schritt prüfen die Ingenieure gegenseitig den Quellcode, um zu sehen, ob sie Fehler entdecken können, die behoben werden müssen, bevor die Software ausgeführt wird.
Inspektion
Software-Anforderungsspezialisten sehen sich Spezifikationsdokumente an und prüfen, ob sie den Kriterien entsprechen.
2. Statische Analyse
Während sich der Überprüfungsprozess weitgehend auf Design und Dokumente konzentriert, befasst sich die statische Analyse mit der Analyse des Codes vor der Ausführung. In dieser Phase wird der Code zwar nicht ausgeführt, aber vorsorglich auf Fehler und Bugs überprüft. Darüber hinaus prüfen die Codierer, ob der Quellcode den Best Practices, den Codierungsrichtlinien des Unternehmens oder der Branche usw. entspricht.
Während dieser Prozess in der Vergangenheit manuell durchgeführt wurde, setzen viele Teams heute Tools zur statischen Analyse ein, um den Quellcode zu überprüfen. Der Prozess umfasst Folgendes:
Quellcode-Scans
Statische Analysetools (oder manuelle Mitarbeiter) gehen den Code mit einem feinen Zahnkamm durch, um Fehler oder schlechten Code zu identifizieren und ein Modell der Struktur und des Verhaltens der Anwendung zu erstellen.
Wir haben die Bereiche des Quellcodes behandelt, die im obigen Abschnitt mit dem Titel Was wird bei statischen Tests getestet?
Überprüfung der Regeln
Als Nächstes vergleicht das statische Analysewerkzeug den Quellcode mit anderem Code oder einem vordefinierten Satz von Regeln oder Mustern, um etwaige Anomalien aufzuzeigen.
Erstellung von Berichten
Schließlich melden die Analysewerkzeuge alle Mängel oder Verstöße und weisen auf Problembereiche und deren Schweregrad hin.
Vorteile der statischen Prüfung
Statische Tests haben mehrere Vorteile. Hier sind einige der Hauptgründe, warum Teams diesen Ansatz wählen.
#1. Frühzeitige Fehlererkennung
Eine möglichst frühzeitige Identifizierung von Mängeln spart Zeit und Geld. Wenn Design-, Anforderungs- oder Kodierungsfehler unkontrolliert bleiben, können sie sich in späteren Phasen des SDLC ausbreiten und ihre Beseitigung kann sehr umständlich und teuer werden. Statische Tests helfen Teams, Fehler frühzeitig zu erkennen und neue Fehler zu vermeiden.
#2. Verkürzung der Testzeit und Senkung der Kosten
Statische Tests tragen dazu bei, den Zeit- und Kostenaufwand für Tests zu verringern. Da die Tests vor der dynamischen Prüfung stattfinden, können Probleme frühzeitig aufgedeckt werden, was den Zeit- und Kostenaufwand für Nacharbeiten verringert.
#3. Verbessern Sie die Codequalität
Ein weiterer wichtiger Aspekt dieses Ansatzes ist die Durchführung von Code-Reviews. Durch die Konzentration auf Standards und bewährte Verfahren – und nicht nur auf die funktionale Leistung – wird der Code schlanker, verständlicher und viel einfacher zu pflegen. Dieser Ansatz fördert einen konsistenten und gut strukturierten Code, der in Zukunft viel einfacher zu ändern und zu bearbeiten ist.
#4. Bessere Kommunikation
Bei statischen Tests werden Überprüfungen und Diskussionen organisiert, um sicherzustellen, dass die Software auf einem guten Niveau ist. Diese Treffen, an denen Tester, Entwickler und Interessenvertreter teilnehmen, bieten die Möglichkeit, Wissen und Informationen auszutauschen, was zu einem besser informierten Team führt.
#5. Schnellere Entwicklung
Da statische Tests einen proaktiveren Ansatz bei der Fehlererkennung und -behebung fördern, können Teams wertvolle Zeit bei der Fehlersuche, Überarbeitung und bei Regressionstests sparen. Die eingesparte Zeit können Sie für andere Aufgaben nutzen, z. B. für die Entwicklung neuer Merkmale und Funktionen.
Nachteile der statischen Prüfung
Statische Tests sind zwar nützlich, aber kein Allheilmittel für Softwaretestteams. Hier sind einige Nachteile, die Sie beachten sollten.
#1. Zeitaufwand
Richtig durchgeführt, können statische Tests Teams viel Zeit sparen. Es erfordert jedoch einen gewissen Zeitaufwand, der besonders bei komplexen Softwareentwicklungen sehr hoch sein kann, wenn sie manuell durchgeführt werden.
#2. Organisation
Die statische Prüfung ist ein sehr kooperatives Verfahren. Die Planung dieser Art von Tests erfordert einen hohen Koordinationsaufwand, was für weltweit verteilte Teams und vielbeschäftigte Mitarbeiter eine schwierige Aufgabe sein kann.
#3. Begrenzter Anwendungsbereich
Es gibt eine klare Grenze dafür, wie viele Fehler man durch Code Reviews erkennen kann. Statische Tests zielen in erster Linie auf den Code und die Dokumentation ab, so dass nicht alle in der Anwendung vorhandenen Fehler aufgedeckt werden können. Darüber hinaus können externe Faktoren wie externe Abhängigkeiten, Umgebungsprobleme oder unerwartetes Benutzerverhalten nicht berücksichtigt werden.
#4. Abhängigkeit von menschlichen Eingriffen
Manuelle statische Tests sind in hohem Maße von den Fähigkeiten und Erfahrungen der menschlichen Tester abhängig. Wenn der menschliche Prüfer nicht über die entsprechenden Fähigkeiten, Erfahrungen und Kenntnisse verfügt, kann er leicht Mängel und Fehler übersehen, wodurch einige der Vorteile statischer Tests geschmälert werden.
#5. Qualität der Werkzeuge für die statische Analyse
Die Werkzeuge für statische Tests sind von unterschiedlicher Qualität. Einige sind sehr gut, während andere falsch positive und negative Ergebnisse erzeugen, so dass ein menschliches Eingreifen zur Interpretation der Ergebnisse erforderlich ist.
Herausforderungen der statischen Prüfung
Wenn Sie statische Tests zur Verbesserung Ihrer Software einsetzen wollen, müssen Sie einige Herausforderungen meistern.
1. Qualifikations- und Wissenslücke
Solide und wirksame statische Tests erfordern ein umfassendes Verständnis von Codierungsstandards, Programmiersprachen und zugehörigen Testtools. Entwickler und Tester müssen in diesen Werkzeugen und Grundsätzen geschult werden, um sicherzustellen, dass sie auf dem neuesten Stand der Technik sind.
2. Problem der Integration
Wenn Sie statische Analysewerkzeuge verwenden möchten, müssen Sie einen Weg finden, sie in Ihre bestehenden Entwicklungsabläufe zu integrieren. Dabei sind viele Dinge zu berücksichtigen, wie z. B. Ihre derzeitige Umgebung und die Frage, ob sie mit diesen Tools verbunden werden kann. Insgesamt kann sich die Implementierung statischer Analysetools als kostspielig, komplex und zeitaufwändig erweisen.
3. Abhängigkeit von manuellen Testern
Während Softwareentwicklung und -tests zunehmend automatisiert werden, sind statische Tests nach wie vor auf menschliche Eingriffe angewiesen, um Code und Dokumentation zu überprüfen und die Testergebnisse zu interpretieren. Die Abhängigkeit von manuellen Tests läuft dem Trend zu einem agileren, automatisierten Entwicklungs- und Testlebenszyklus zuwider.
4. Die Gefahren der Selbstüberschätzung
Statische Tests sind zwar eine hilfreiche Technik für Testteams, haben aber nur eine begrenzte Reichweite. Wenn sich Tester zu sehr auf statische Tests verlassen, laufen sie Gefahr, sich in Bezug auf die Qualität ihrer Software in falscher Sicherheit zu wiegen. Statische Tests müssen mit dynamischen Tests kombiniert werden, um ihre Vorteile voll ausschöpfen zu können.
Die besten Tools für statische Tests für 2024
Es gibt viele großartige Tools für statische Tests auf dem Markt. Hier sind drei der besten für 2024.
1. SonarQube
SonarQube ist ein Open-Source-Tool, das Bugs, Schwachstellen und Probleme mit der Codequalität identifizieren kann. Sie ist anpassbar und vielseitig und lässt sich problemlos in verschiedene integrierte Entwicklungsumgebungen, Repositories und CI/CD-Tools integrieren.
2. DeepSource
Deep Source ist ein Tool für maschinelles Lernen, das Code überprüfen und Verbesserungsvorschläge machen kann. Es ist preisgünstig (und für Open-Source-Projekte kostenlos), benutzerfreundlich einzurichten und bietet leistungsstarke Berichte und Metriken zur Codequalität und Wartbarkeit.
3. Smartbear-Mitarbeiter
Smartbear Collaborator ist ein hochgeschätztes Tool für statische Tests, das nützliche Vorlagen, Arbeitsabläufe und Checklisten enthält. Es ermöglicht Teams die Überprüfung von Quellcode, Testfällen, Dokumenten und Anforderungen und bietet hervorragende Berichtsfunktionen.
Wie ZAPTEST Teams bei der Implementierung statischer
Testtechniken beim Softwaretest
ZAPTEST ist weit mehr als eine RPA-Software. Darüber hinaus bietet es erstklassige Testautomatisierungstools mit einer Mischung aus zukunftsweisenden Technologien wie KI-gestützter Automatisierung, WebDriver-Integration, einem Coding CoPilot zur Generierung von Coding Snippets, und das alles mit unbegrenzten Lizenzen und Ihrem eigenen ZAP-Experten, um eine reibungslose Implementierung und Bereitstellung sicherzustellen.
Wenn es um statische Tests geht, können Sie mit Hilfe der unendlichen Integrationsmöglichkeiten von ZAPTEST die Testautomatisierungssoftware mit einigen der hervorragenden statischen Testtools verbinden, die wir oben beschrieben haben.
Darüber hinaus können die RPA-Tools von ZAPTEST bei statischen Tests auf verschiedene Weise helfen. Zum Beispiel können Sie RPA-Tools verwenden, um:
- Sammeln und Generieren von Testdaten aus einer Vielzahl von Quellen
- Rationalisierung manueller Interaktionen durch Automatisierung der statischen Analyse-Tools
- Extrahieren von Details aus statischen Analyseberichten und Senden an Fehlerverfolgungssysteme
- Protokollieren Sie Probleme, die durch statische Verfolgung hervorgehoben werden, und senden Sie sie automatisch an Entwickler
Abschließende Überlegungen
Das statische Testen von Software ist eine einmalige Gelegenheit, Fehler und Defekte, schlechte Codierungspraktiken, unzureichende Dokumentation und Testfälle vor dem dynamischen Testen zu identifizieren und zu beheben. Statische Softwaretests sind beliebt, weil sie Zeit und Geld sparen und den Entwicklungszyklus beschleunigen.
Dynamisches und statisches Testen sind zwar zwei unterschiedliche Ansätze für das Testen von Software, aber sie sind keine Alternativen. Stattdessen sollten die Tester nach Möglichkeit beides tun, um eine gründliche Bewertung ihrer Anwendungen zu gewährleisten.
