静的テストは、コードを実行することなくソフトウェアの欠陥を探す、広く使われているソフトウェアテスト手法である。 これは、早期欠陥検出アプローチの一部を形成し、通常、ソフトウェア開発ライフサイクル（SDLC）の初期段階で発生する。
この記事では、ソフトウェアテストにおける静的テストとは何か、なぜ静的テストが重要なのかを説明するとともに、さまざまな静的ソフトウェアテストのアプローチ、プロセス、ツール、ヒント、トリックを紹介する。
ソフトウェアテストにおける静的テストとは
静的テストとは、ソフトウェアとそれに関連するドキュメントにバグや欠陥がないかどうかを調べるソフトウェアテストの手法であるが、コードを実行することはない。 これは、欠陥を探してプログラムを実行することを要求する動的テストを補完する手法とみなすことができる。
全体として、静的テストの目的は、動的テストを行う前にコードの品質と安定性を検証することである。 このプロセスは、テスト担当者がコードを実行する前に不具合を発見し解決できることを意味し、テストに必要な全体的な時間を短縮する。
ソフトウェア・テストにおける静的テスト技法は、システム要件、設計文書、コードなどを対象とする。 より先手を打ったアプローチを取ることで、チームは時間を節約し、手戻りの可能性とコストを削減し、開発とテストのライフサイクルを短縮し、ソフトウェア全般の品質を向上させることができる。
なぜ静的テストが重要なのか？
静的テストは、バグや不具合を早期に発見するために不可欠である。 このシナリオは、テスターがコスト効率よく品質やパフォーマンスの問題を発見できることを意味する。
優秀なテスターなら誰でも知っているように、ソフトウェアの欠陥は早期に発見した方が、安価で修正しやすいからだ。 スタティック・テストは、欠陥がプロセスに組み込まれ、ソフトウェア全体に伝播する前に、チームが欠陥を特定し、解決することができるため、このアプローチの利点を体現している。
もちろん、静的テストだけですべての不具合を発見できるわけではない。 総合的なテストを行うには、他の方法と併用する必要がある。 さらに、”紙の上 “でエラーを見つけるのは良いことだが、ソフトウェアが稼動して初めて明らかになる欠陥もある。
静的および動的ソフトウェアテスト
静的ソフトウェアテストと動的ソフトウェアテストは、アプリケーションの品質と機能性を検証するための補完的な 2 つの技法です。 上述したように、静的テストでは、プログラムをコンパイルし実行することなく、アプリケーションに関連するコードと 文書をレビューします。 対照的に、動的テストは、プログラムを使用し、それが実行時にどのように動作するかを調べることによって、ソフトウェアを検証する。
どちらのタイプのテストも、ソフトウェアがどのように機能するかに関わるものではあるが、そのアプローチは大きく異なる。
静的テストと動的テストの違いを見てみよう。
1.静的ソフトウェアテスト
- アプリケーションのドキュメント、デザイン、コードを実行前にレビューする。
- SDLC の早い段階で問題や不具合を発見し、解決する。
- コードレビュー、ピアレビュー、ウォークスルーを利用して、ソフトウェアの潜在的な問題を理解する。
2.動的ソフトウェアテスト
- コードを実行することによって、ソフトウェアがどのように動作するかを検証する。
- SDLC の後の段階で、ソフトウェアの機能と動作を検証することを目的とする。
- ユニットテスト、統合テスト、システムテスト、ユーザー受け入れテストなど、幅広いテクニックを使用する。
3.静的テストと動的テスト：どちらか一方なのか？
静的テストと動的テストは、ソフトウェアを検証するための2つの異なるアプローチであり、それぞれに長所、短所、有用性がある。 どちらか一方を直接選ぶというのは現実的なシナリオではない。
スタティック・テストとは、プロアクティブであること、そして可能な限り早期に問題を特定することである。 問題が起こる前に発見し、解決することだ。
動的テストは、コードを実行してバグを探すという意味で、より反応的である。 そう、一般的には、静的テストよりも時間とリソースを要する。 しかし、静的テストだけでは発見できないような欠陥も発見できる。
ここでの本当の答えは、静的テストと動的テストを併用することで、コードと関連ドキュメントがスクラッチに達していること、そしてソフトウェアが利害関係者の期待に沿ったものであることを確認できるということだ。
静的テストでは何がテストされるのか？
静的テストは、プロジェクトを構成するデザイン、コード、ドキュメントを見ます。 包括的な静的テストのアプローチを確実にするために、テスターが気をつけるべきことを整理してみよう。
1.書類審査
静的テストの最初の部分には、ドキュメントの徹底的なレビューが含まれる。 以下はその一部である。
ビジネス要求文書
テスターは、ビジネス要求文書を精査し、利害関係者のニーズを忠実に捉え、ビジネス目標に合致していることを確認する。
ソフトウェア要求仕様書（SRS）
ソフトウェア要求仕様書(SRS)は、ソフトウェアの機能と有用性を概説する文書である。 静的テストでは、この文書にルールを適用し、依存関係やユーザーインターフェイスを含め、ソフトウェアの機能が正確に記述されていることを確認する。
デザイン・ドキュメント
また、設計文書もレビューされ、要件や仕様を満たしていることを確認する。 テスターは、統一モデリング言語（UML）、データフロー、アーキテクチャー図をチェックし、それらがプロジェクト要件に合致していることを確認する。
ユースケースドキュメントとユーザーストーリー
静的テストはまた、ユーザーケース文書とユーザーストーリーを調査し、それらがソフトウェアの機能的側面と非機能的側面にどのように一致しているかを確認する。 これらの文書には、ハッピーパス（成功裏に使用されることを意図したもの）、代替フロー、エッジケース、潜在的なエラーが概説されている。
テストケース
この初期のテスト段階は、テストケースが十分なカバレッジ、リソース、適切な技術、現実的なスケジュールなどを備えているかどうかを検証する機会である。 さらに、レビューではテストケースの結果が詳細で現実的かどうかも調査される。
2.コードレビュー
次は、アプリケーションに使われているコードのレビューだ。 テストチームが注目する分野をいくつか紹介しよう。
構文エラー
テスターと開発者はコードに目を通し、構文エラー、タイプミス、誤った変数名、句読点の欠落など、最終的にコードが実行されたときにエラーを引き起こすようなミスがないか、大小を問わずチェックする。
デッドコード
デッド・コード（到達不能コードとも呼ばれる）は、制御フロー・パスの問題のために実行できないプログラム・ソース・コードの一部である。
未使用の変数
静的テストでは、宣言はされているが実際にはコンパイラによって実行されることのない、未使用の変数も調べます。
コーディング規約違反
コーディング標準とは、特定の言語でコーディングするためのベストプラクティス、ルール、ガイドラインのセットを指す。 静的テストは、ベストプラクティスが満たされていることを保証し、他の人がコードを編集、修正、更新しやすくする。
論理の欠陥
ロジックの欠陥は、ソースコードが誤って動作することを意味するが、クラッシュはしない。 スタティック・レビューは、コードを実行する前にこれらの問題を特定し、解決しようとするものである。
データの流れ
テスターはまた、データがどのようにシステムに出入りするかも調べる。 このレビューには、ソフトウェア内でデータが持つあらゆる相互作用が含まれる。
制御フロー
もう1つ検討されているのがコントロールフローだ。 このレビューでは、コード・ステートメントの実行順序を調べ、ソフトウェアが意図したとおりに動作するよう、物事が正しい順序で実行されていることを確認する。
セキュリティの脆弱性
スタティック・テストはまた、ソース・コードにセキュリティ上の脆弱性がないかを探ります。
ソフトウェアテストにおける静的技法
静的テストではどのようなことが検査されるのかがわかったところで、これらの検査がどのように実施されるのかを見てみよう。
ソフトウェアテストには、包括的なソフトウェアテストを実施するために知っておくべき2つの主要な静的テスト技法がある。 それらはレビュープロセスと静的分析である。
1.静的テストにおけるレビュープロセス
レビュー・プロセスは、ソフトウェア・テストに静的技術を導入する最初の部分である。 ここでのアイデアは、ソフトウェアの設計からエラーを見つけ、取り除くことである。 通常、静的テストのレビュープロセスには主に4つの段階がある。
非公式レビュー
非公式レビューとは、その名の通り、開発者、テスター、利害関係者が、潜在的な問題を探り、ソフトウェアに関する質問や提案を行う、構造化されていないブレーンストーミングのラウンドテーブルである。 次の段階に進む前に、大きな欠点や問題点を洗い出す機会だ。
ウォークスルー
ウォークスルーは、テストチームがより深く掘り下げるチャンスである。 多くの場合、対象領域の専門家や専門家が文書に目を通し、すべてがビジネス要件やシステム要件に合致していることを確認する。
ピアレビュー
この次のステップでは、エンジニアがお互いのソースコードを調べ、ソフトウェアを実行する前に修正すべきエラーを発見できるかどうかを確認する。
検査
ソフトウェア要求のスペシャリストは、仕様書を見て、それが基準に照らしてどうなのかを確認する。
2.静的解析
レビュー・プロセスが主に設計と文書に焦点を当てているのに対して、静的解析は実行前にコードを解析することに関係している。 このフェーズではコードは実行されないが、不具合やバグがないか事前にチェックされる。 さらに、コーダーは、ソースコードがベストプラクティス、ビジネスまたは業界のコーディング・スタイル・ガイドなどに準拠しているかどうかを調べます。
以前はこのプロセスは手作業で行われていたが、最近では多くのチームが静的解析ツールを採用してソースコードのチェックを行っている。 ここでのプロセスには以下が含まれる：
ソースコードのスキャン
静的解析ツール(または手作業)は、エラーや悪いコードを特定するために、櫛の歯でコードを調べ、アプリケーションの構造と動作のモデルを構築します。
静的テストでは何がテストされるのか？
ルールチェック
次に、静的解析ツールは、ソースコードを他のコードや事前に定義されたルールやパターンのセットと比較し、異常を強調する。
レポート作成
最後に、分析ツールは欠陥や違反を報告し、問題領域と深刻度を強調する。
静的試験の利点
スタティック・テストにはいくつかの利点がある。 チームがこのアプローチを採用する主な理由をいくつか挙げてみよう。
#1. 欠陥の早期発見
欠陥を可能な限り早期に特定することで、時間とコストを節約できる。 実際、設計、要求、コーディングのエラーがチェックされずに放置されると、SDLC の後の段階にまで伝播し、除去するのが非常に厄介で高価になる可能性があります。 静的テストは、チームがバグを早期に発見し、新たな不具合を防ぐのに役立つ。
#2. テスト時間とコストの削減
静的テストは、テストにかかる時間とコストの負担を軽減するのに役立つ。 ダイナミック・テストの前に実施することで、問題を早期に発見し、手直しにかかる時間とコストを削減することができる。
#3. コード品質の向上
このアプローチでもうひとつ強力なのは、コードレビューの実施である。 機能的なパフォーマンスだけでなく、標準とベストプラクティスに焦点を当てることで、コードはよりスリムになり、より分かりやすくなり、保守がはるかに容易になる。 このアプローチは、一貫性があり構造化されたコードを促進し、将来的な修正や編集をはるかに容易にする。
#4. より良いコミュニケーション
スタティック・テストでは、レビューやディスカッションを組織し、ソフトウェアが良好なレベルにあることを確認する。 このようなミーティングには、テスター、開発者、利害関係者が参加し、知識や情報を共有することで、より良い情報に基づいたチーム作りにつながる。
#5. 迅速な開発
静的テストは、不具合の検出と修正の両方により積極的なアプローチを促進するため、チームはトラブルシューティング、再作業、回帰テストにかかる貴重な時間を節約できる。 この節約した時間を、新機能の開発など、他の努力に回すことができる。
静的試験の欠点
静的テストは有益ではあるが、ソフトウェア・テスト・チームにとって万能ではない。 ここで、いくつか注意すべき欠点がある。
#1. 時間投資
静的テストを正しく実施すれば、チームの時間を大幅に節約できる。 しかし、複雑なソフトウエアのビルドを手作業で行う場合、特に負担が大きくなる可能性がある。
#2. 組織
スタティック・テストは深い協力関係にある。 この種のテストのスケジューリングには多くの調整が必要で、グローバルに分散したチームや多忙な労働者にとっては大変な作業となる。
#3. 限られた範囲
コードレビューで発見できる欠陥の数には明確な限界がある。 静的テストは主にコードとドキュメントを対象としているので、アプリケーション内に存在するすべてのバグを発見する ことはできません。 しかも、外部依存や環境の問題、ユーザーの予期せぬ行動といった外部要因を考慮することはできない。
#4. 人的介入への依存
手動の静的テストは、人間のテスターのスキルと経験に大きく依存する。 人間のレビュアーが十分なスキル、経験、知識を持っていない限り、欠陥やミスを簡単に見逃してしまう可能性があり、静的テストの利点の一部を軽減してしまう。
#5. 静的解析ツールの品質
静的テストツールは品質にばらつきがある。 非常に優秀なものもあれば、偽陽性や偽陰性を発生させるものもあり、結果の解釈には人間の介入が必要となる。
静的試験の課題
静的テストを使用してソフトウェアを改善したい場合、対処し克服しなければならない課題がいくつかある。
1.スキルと知識のギャップ
確実でインパクトのある静的テストには、コーディング標準、プログラミング言語、関連するテストツールに対する強い理解が必要です。 開発者とテスターは、最新の考え方に対応できるよう、これらのツールや原則に関するトレーニングを受ける必要がある。
2.統合問題
静的解析ツールを使いたければ、既存の開発ワークフローに統合する方法を見つけなければならない。 現在の環境や、これらのツールとの接続が可能かどうかなど、ここで考慮すべきことはたくさんある。 全体として、静的解析ツールの導入は、コストと複雑さ、そして時間がかかることがわかる。
3.手動テスターへの依存
ソフトウェア開発とテストの自動化が進む中、静的テストは依然として、コードと文書をレビューし、テスト結果を解釈する人間の介入に依存している。 手動テストへの依存は、よりアジャイルで自動化された開発とテストのライフサイクルのトレンドに逆行する。
4.過信の危険性
静的テストはテストチームにとって有用な手法ではあるが、その範囲は限られている。 テスト担当者が静的テストに依存しすぎると、ソフトウェアの品質について誤った安心感に誘われる危険性がある。 静的テストは、その利点をフルに発揮させるために動的テストと併用しなければならない。
2024年、最高の静的テストツール
市場には優れた静的テストツールがたくさんある。 2024年のベスト3を紹介しよう。
1.SonarQube
SonarQubeは、バグや脆弱性、コード品質の問題を特定できるオープンソースのツールです。 カスタマイズ可能で汎用性が高く、さまざまな統合開発環境、リポジトリ、CI/CDツールと簡単に統合できる。
2.ディープソース
ディープソースは、コードをレビューし、改善のための提案を行うことができる機械学習ツールである。 リーズナブルな価格（オープンソースプロジェクトでは無料）で、ユーザーフレンドリーなセットアップが可能で、コードの品質と保守性に関する強力なレポートとメトリクスを提供する。
3.スマートベアコラボレーター
Smartbear Collaborator は、便利なテンプレート、ワークフロー、チェックリストが付属した、非常に評価の高い静的テストツールです。 ソースコード、テストケース、文書、要件をチームでレビューでき、優れたレポート機能を備えている。
ZAPTESTがチームの静的実装を支援する方法
ソフトウェアテストにおけるテスト技法
ZAPTESTは単なるRPAソフトウェアではない。 また、AIを活用した自動化、WebDriverインテグレーション、コーディングスニペットを生成するコーディングCoPilotなどの未来的な技術を融合したクラス最高のテスト自動化ツールを提供し、すべて無制限のライセンスと独自のZAP Expertでスムーズな実装とデプロイメントを保証します。
静的テストに関しては、ZAPTEST の無限の統合可能性により、テスト自動化ソフトウェアと、上記で説明した優れた静的テストツールのいくつかを接続することができます。
さらに、ZAPTESTのRPAツールは、静的テストをさまざまな方法で支援することができる。 例えば、RPAツールを使って次のようなことができる：
- 様々なソースからテストデータを収集し、生成する。
- 静的解析ツールの自動化により、手作業によるやり取りを効率化
- 静的解析レポートから詳細を抽出し、欠陥追跡システムに送信する
- 静的追跡によって浮き彫りになった問題をログに記録し、開発者に自動的に送信する。
最終的な感想
ソフトウェアテストにおける静的テストは、動的テストの前に、バグや不具合、不十分なコーディングプラクティス、不十分な文書化、テストケースを特定し、改善する絶好の機会である。 静的ソフトウェアテストは、時間とコストを節約し、開発ライフサイクルをスピードアップするため、人気がある。
動的テストと静的テストは、ソフトウェアテストに対する2つの異なるアプローチではあるが、代替案ではない。 その代わりに、テスターは、可能な限り、アプリケーションの徹底的な評価を保証するために、その両方を行うべきである。
