ホワイトボックスとは、ソフトウェアテストのカテゴリーの一つで、ソフトウェアの内部構造や設計がどのように機能するかをテストする方法を指します。 ブラックボックステストとは対照的で、ソフトウェアの内部動作に関心を持たず、ソフトウェアの外部出力のみをテストするテストです。
この記事では、ホワイトボックステストとは何か、どのように機能するのか、そしてソフトウェアテストにおいてテスターや開発者がホワイトボックステストを行うために、どのようなソフトウェアテストツールが役立つのか、というテーマについて探っていきます。
ホワイトボックステストとは？
ホワイトボックステストは、ブラックボックステストでテストされる外部出力やエンドユーザー体験とは対照的に、ソフトウェア構築の内部構造や設計をテストするソフトウェアテスト技法である。
ホワイトボックステストは、ユニットテストや インテグレーションテストなど、さまざまな種類のソフトウェアテストを含む包括的な用語です。 ホワイトボックステストは、コードやプログラミングのテストを伴うため、ホワイトボックステストの実施には、通常、コンピュータプログラミングの理解が必要です。
ソフトウェア工学におけるホワイトボックステストは、ソフトウェアのコードや内部設計をテストして、入出力の流れを確認し、ソフトウェアの設計、ユーザビリティ、セキュリティをチェックすることがあります。
ホワイトボックステストでは、入力が特定の期待される出力につながることを検証すると同時に、システムの内部構造を検査することができます。
ホワイトボックステストは、コード自体がどのように機能するかを考慮した唯一のタイプのテストであるため、ソフトウェアテストには欠かせないステップです。
1.ホワイトボックスはいつ、何のために必要なのか
ソフトウェアテストやエンジニアリングにおけるテスト?
ホワイトボックステストは、テストサイクルのさまざまな段階で実施し、内部コードや構造の機能を検証することができます。
ホワイトボックステストは、開発者とテスターがユニットテストを実施する際に行われるのが一般的で、統合テストの際に行われることもあります。
定義上、ユニットテストはホワイトボックステストの一種とされ、統合テストはホワイトボックステストとブラックボックステストの両方の特徴を持つ場合もあるが、一般的にはブラックボックステストの一種とされる。
その他、ホワイトボックステストは、ソフトウェアビルドの内部動作を検証するためにアドホックに使用することもできます。 ホワイトボックステストは、テストカバレッジを高める必要がある場合、最も経済的な方法です。また、コードの特定の部分がどのように機能するかを検証したり、テスト担当者がテスト不足と思われるソフトウェアビルドの領域をテストしたりする簡単な方法でもあります。
ホワイトボックステストとともに実施されるフォーマルなコードレビューも、セキュリティ上の欠陥やその他の脆弱性を特定するために利用することができます。 同様に、コードの要素が壊れている場合、ホワイトボックステストはソフトウェアエンジニアがどこにエラーがあるのかを特定するのに役立ちます。
2.ホワイトボックステストが必要ない場合
多くの場合、ソフトウェアエンジニアとテスターが新しいソフトウェアをテストサイクルにかけるとき、コードの内部動作を確認するためにある程度のホワイトボックステストが必要です。
ユニットテストはホワイトボックステストの一種で、開発者が個々のユニットが期待通りに動作することを確認するために実施されます。 このような早期のテストにより、開発者はQA環境での正式なテストが行われる前に、バグや不具合を特定することができます。
単体テストが終わると、統合テスト、システムテスト、ユーザー受け入れテストが行われる。 これらは一般的にブラックボックステストの一形態であり、通常ホワイトボックステスト技法をあまり用いないものと考えられています。
しかし、場合によっては、テスターや開発者がこれらの段階でホワイトボックステストを使って、コード内の特定の不具合を特定することもある。 この段階で、コードに問題があるとの指摘がなく、ブラックボックステストがすべて合格している場合、多くのテストチームは、さらなるホワイトボックステストを実施する必要はないと考えるかもしれません。
3.ホワイトボックステストには誰が関わっているのでしょうか？
ホワイトボックステストは、ほとんどの場合、ソフトウェア開発者やソフトウェアエンジニアによって実施される。 これは、ホワイトボックステストにはコンピュータのコードやコーディング技術に関する詳細な知識が必要であり、多くのQAテスターはホワイトボックステストを実施するための技術的スキルが不足しているためです。
ホワイトボックステストの代表格であるユニットテストは、常に開発者によって開発環境で実施される。 開発者は、コードのさまざまな要素がどのように機能するかを検証したり、バグが正しく修正されているかをチェックしたりするために、必要なときにホワイトボックステストを実施することもあります。
ホワイトボックステストのメリット
ホワイトボックステストでは、開発者やソフトウェアエンジニアは、ブラックボックステストよりもコードのより多くの側面をテストすることができます。
ブラックボックステストは、ソフトウェアがエンドユーザーにとってどのように機能するかを知ることができますが、ホワイトボックスは、ソフトウェアコードがどのように機能するかについて、より詳しく知ることができます。 ソフトウェア開発において、クリーンで効率的なコードは不可欠です。特に、開発者が将来的にコードを再利用したり、パッチやアップグレードを追加したりする場合には、このようなコードが必要になります。
1.テストカバレッジを最大化する
ホワイトボックステストは、テスト担当者がテストカバレッジを最大化するのに役立つ。 ホワイトボックステストの目的は、可能な限り多くのコードをテストすることで、コードに存在するバグやエラーを検出する機会を最大化することです。
一方、ブラックボックステストは、単にテストケースを実行するだけで、広いコードカバレッジを提供するかどうかはわかりません。
2.隠れたエラーやバグを見つける
ホワイトボックステストの最大の利点は、内部機能を検証するため、開発者がコードの奥深くに隠れているようなエラーやバグを発見しやすくなることです。
バグの存在を特定するだけでなく、ホワイトボックステストは非常に特殊なテスト手法であるため、コードベースのどこにバグがあるのかを正確に特定することは通常容易です。
3.自動化の容易性
特に単体テストを実施する場合、ホワイトボックステストの自動化は非常に簡単です。 ユニットテストは通常、開発者がコードの小さな断片を個別にテストして、期待通りに実行されるかどうかを確認することを要求します。 これは、自動化が非常に容易であるため、ソフトウェアテストの迅速かつ効率的な形態であることを意味します。
これは、ユニットテストが、より時間のかかる他の種類のテストの前に実施される理由の1つです。
4.時間効率の良さ
ホワイトボックステストは、さまざまな理由で時間効率がよい。
前述のように、ホワイトボックステストのほとんどは比較的簡単に自動化できるため、ブラックボックステストよりもホワイトボックステストの方が早く実施できることが多い。 これと同様に、ホワイトボックステストでは、開発者がコードで特定したバグやエラーを、コードそのものをテストしながら見つけるので、簡単に見つけることができるのです。
5.コード品質
ホワイトボックステストは、開発者が書いたコードをもう一度見て、その品質と清潔さを評価することができます。
コードを1つ1つ確認することで、開発者は不要な部分を削除し、コードをきれいにすることができ、将来的にコードの部分を再利用したり編集したりすることが容易になります。
また、開発者はコードの実装方法と、それが将来的にうまく拡張できるかどうかを検討する必要に迫られるかもしれません。
ホワイトボックステストの課題
ホワイトボックステストに課題がないわけではありません。 開発チームによっては、ホワイトボックステストがブラックボックステストよりも難しいと感じる理由や、ブラックボックステストよりも重要性が低いと思われる理由もいくつかあります。
1.技術的な障壁
ホワイトボックステストは、ブラックボックステストにはない技術的な障壁があります。 ホワイトボックステストを行うには、システムの内部構造に関する知識が必要であり、ソフトウェアテストでは通常、プログラミングの知識を意味する。
このため、ホワイトボックステストは、ほとんどの場合、ソフトウェアエンジニアや開発者が実施し、この種のテストを実施するのに必要な技術的スキルをほとんど持たないQAテスターが実施することはない。
2.コスト
ホワイトボックステストは、ブラックボックステストと比較すると、このタイプのテストがいかに徹底されているかという点で、実施するためのコストが高くなることがあります。
また、ホワイトボックステストは、他のアプリケーションで再利用できないことが多いため、ホワイトボックステストの実施には、通常、かなりのコストがかかります。
3.精度
ホワイトボックステストは、必ずしも最も正確なソフトウェアテスト方法とは言えません。もし開発チームがホワイトボックステストだけに頼っていたら、多くのバグやケースを見逃す結果になるでしょう。
ホワイトボックステストは、すでに存在する機能のみを検証します。一方、ブラックボックステストは、部分的に実装された機能をテストしたり、ソフトウェアに実際に欠けていて、後の反復で含めるべき機能を特定するために使用することができます。
4.スコープ
ホワイトボックステストでは、通常、ソフトウェアに組み込まれた機能のユーザーエクスペリエンスや最終的な結果についてはあまりわかりません。
開発者は、ホワイトボックステストでコードが正常に動作しているかどうかを確認することができますが、ホワイトボックステストとブラックボックステストを組み合わせなければ、動作するコードがエンドユーザーに正しいアウトプットを提供していると結論づけることはできません。
つまり、ホワイトボックステストの範囲には限界があり、ソフトウェアについてどこまで知ることができるかということです。
ホワイトボックステストの特徴
ホワイトボックステストは、ブラックボックステストやグレーボックステストといった他のテスト形態と異なる特定の特徴によって定義することができる。
これらの特徴のほとんどは、ブラックボックステストの特徴とどう違うのか、それによってホワイトボックステストとブラックボックステストがどう違うのか、という視点で考えることができます。
1.メンテナンス性
ホワイトボックステストは、コードの保守性を高め、チームが今後行うべき作業を簡素化することにつながります。
コードとそれがデータに対して行うことを常に監視しているため、問題が発生する場所とその理由を理解することができ、保守がはるかに簡単になります。 また、未知の問題や単純な問題に対して大規模で複雑なパッチを開発する必要がないため、将来のアップデートに備えてコードをよりシンプルに保つことができます。
2.柔軟性
ホワイトボックステストは、比較的早く変更を受け入れることができる柔軟性のあるコードで行われます。 サードパーティのモジュールや統合に含まれるような柔軟性のないコードは、ホワイトボックステスターが迅速に変更することを妨げます。
問題を発見したらすぐに変更できるコードを持つことに重点を置くことで、ホワイトボックステストは高い適応性を持ち、プログラムの問題をはるかに早く解決することができます。
3.モジュラリティ
ホワイトボックステストは、ある程度モジュール化されたコード、つまりソフトウェアの別々の要素が互いに明確に区別されているコードで成功します。
もしプログラムに、あらゆる側面が他の側面と結びついている「スパゲッティコード」の問題がある場合、テスターは特定のユニットではなくプログラム全体を検査しなければならないため、ホワイトボックステストは限りなく複雑になる。
4.統合
ホワイトボックステストは、統合テストに非常に有効です。 テスターは、ある機能が当該ソフトウェアから離れるまで機能しているか、また、統合されたシステムから期待通りの機能として戻ってくるかどうかを確認することができます。
これは非常に有益な情報であり、組織はその問題がローカルなものなのか、それとも統合されたプラットフォームの一部なのかを知ることができます。
ホワイトボックステストでは何をテストするのか？
ホワイトボックステストは、ブラックボックステスト手法では検証できないコードの機能をテストするために使用されます。 これは、コードそのものがどのように機能するかをテストすることで、開発者がコードのさまざまな側面の原因と結果を理解できるようにすることを意味するかもしれません。
開発者は、ホワイトボックステストを使って、セキュリティホール、ステートメントや関数、出力、コード内のパスなどをテストします。
1.内部セキュリティホール
ホワイトボックステストは、ハッカーやサイバー犯罪者が将来利用する可能性のあるセキュリティギャップやコード内の脆弱性を探すために使用することができます。
ホワイトボックステストは、開発段階でセキュリティのベストプラクティスが守られているかどうかをチェックし、コードがさらなるテストに移る前に修復可能なセキュリティの脆弱性を探すために使用することができます。
2.コーディングプロセスにおけるパス
ホワイトボックステストでは、開発者はコードの異なる要素をつなぐ経路をテストすることができます。 開発者はコードのロジックをテストするだけでなく、コードの構造や衛生面にも目を向けることができます。
良質でクリーンなコードは、ブラックボックステストの外部出力が期待通りであっても、不要な行や壊れた要素がなく、期待通りに動作しないものです。
3.期待される成果
ホワイトボックステストは、ブラックボックステストと同じようにコードの期待される出力をテストすることができますが、テスターはブラックボックステストで行うようなアプリケーションを使用するのではなく、コードを考慮することで行います。
開発者は、入力されたものをひとつひとつ検証し、その結果が期待通りになっているかどうかを確認することで、期待される出力をテストします。
4.ステートメント、オブジェクト、およびファンクション
ホワイトボックステスト技術を実施することで、ソフトウェア開発者は、コード内のステートメント、オブジェクト、および関数が論理的に動作し、期待される出力が得られることを確認できます。
5.条件付きループの機能
ホワイトボックステストは、単一ループ、連結ループ、入れ子ループなど、条件付きループの機能チェックにも利用できます。 開発者は、これらのループが効率的かどうか、条件論理の要件を満たしているかどうか、ローカル変数とグローバル変数を正しく扱っているかどうかをチェックします。
混乱を解消する
ホワイトボックステストとブラックボックステスト、グレーボックステスト
ホワイトボックステスト、ブラックボックステスト、グレーボックステストは、ソフトウェアテスト担当者が、異なるカテゴリーのテストや異なるテスト方法を指すために使用する用語です。
このようなテストの区別を現代的に捉えると、異なるタイプのテストがホワイトボックステストとブラックボックステストの両方の要素を頻繁に組み合わせ、様々な抽象度のドキュメントからテストを導き出すため、異なるタイプのボックステストの間に引かれた線はより曖昧になってきていると言えるでしょう。
とはいえ、これらのテスト形式には重要な区別があります。
1.ブラックボックステストとは何ですか？
ブラックボックステストとは、ソフトウェアテストの一種で、コードの内部構造やより技術的なレベルでのコードの実装方法について知識のないテスターがソフトウェアの機能をチェックするものである。
ブラックボックステストは、ソフトウェアの外部出力のみをテストするもので、言い換えれば、エンドユーザーがソフトウェアを操作する際に経験することをテストするものです。
ブラックボックステストは、特定の条件下でソフトウェアがどのように動作するかをテストするため、動作テストとも呼ばれます。
テスターは、ブラックボックステストを使って、ソフトウェアのさまざまな機能がどのように動作するかを評価し、期待値と照らし合わせて、ソフトウェアがユーザーの要求を満たしていることを確認することができます。 ブラックボックステストは、システムテストや受け入れテストにおいて、さまざまな機能を検証し、システムが全体として動作する際に期待通りに動作するかどうかを確認するために使用します。
ブラックボックステストを行う場合、ユーザーはテストケースを書いて、異なる要素を個別に検証します。 ブラックボックステストはホワイトボックステストのような技術力を必要としないため、ブラックボックステストは通常、開発者ではなく、QA環境のテスターが実施することが多い。
ブラックボックステストの自動化は、ZAPTESTのような エンドツーエンドの自動化ツールを活用することで、ホワイトボックステストと比較すると、通常、自動化が容易になります。
とはどのような違いがあるのでしょうか。 ホワイトボックステストとブラックボックステスト？
ブラックボックステストとホワイトボックステストの主な違いは、テストされる内容です。
ブラックボックステストは、ソフトウェアビルドの外部出力をテストすることであり、ホワイトボックステストは、フードの下で何が行われているかをテストすることです。
ブラックボックステストとホワイトボックステストの主な違いとして、以下のようなものがあります：
目的
ブラックボックステストの目的は、システムがエンドユーザーの期待通りに動作することを確認することであり、ホワイトボックステストの目的は、ソフトウェアのコードの品質と完全性を確認することである。
例えば、ビデオゲームのブラックボックステストでは、エンドユーザーがゲームを試遊し、その体験談をレビューします。
プロセス
ホワイトボックステストとブラックボックステストでは、使用するプロセスが大きく異なります。 ホワイトボックステストはブラックボックステストよりも自動化が容易であり、通常、ブラックボックステストはソフトウェア自動化ツールの助けを借りて自動化する必要があります。
例えば、データベースをテストする場合、ホワイトボックステストではデータ入力を自動化して結果がすべて正しいかどうかをチェックし、ブラックボックステストでは自動化システムを使わずにユーザーが手動でプロセスを再現し、その結果を報告することになります。
テスター
ブラックボックステストは、ほとんどの場合、QA環境の中でプロのソフトウェアテスターによって実施され、ホワイトボックステストは、コードソースのより詳細な技術的知識を持つソフトウェア開発者やエンジニアによって実施されます。
テクニック編
ブラックボックステストでは、同値分割、境界値分析、決定表テストなど、さまざまな技法を用います。 ホワイトボックステストでは、デシジョンカバレッジ、コンディションカバレッジ、ステートメントカバレッジなどのテクニックを使用します。
オペレーション
ブラックボックステストのテスト手法は、システムテストや受け入れテストのような上位のテスト業務に適しており、ホワイトボックステストはユニットテストや統合テストのような下位の業務に適している。
このため、ホワイトボックステストは、通常、ブラックボックステストの前に実施されます。
2.グレーボックステストとは？
グレイボックステストとは、ソフトウェア製品やアプリケーションをテストする際に、アプリケーションの内部構造について部分的に知っていても、完全には知らないテスターがテストする手法です。
グレーボックステストは、ブラックボックステストとホワイトボックステストの両方の要素を組み合わせて、開発者とテスターがコードの欠陥を特定し、コンテキスト固有のエラーを突き止めることができるようにします。
グレーボックステストは、ブラックボックステストとホワイトボックステストの両方の特徴を兼ね備えています。 テスターは、ホワイトボックステストのようにシステム内部の仕組みについてある程度の知識が必要ですが、ブラックボックステストのように、その知識を使ってテストケースを作成し、機能レベルでテストケースを実行するのです。
グレイボックステストは、ブラックボックステストとホワイトボックステストの両方の利点を持ちながら、比較的時間効率が良く、柔軟性のあるテストです。
とはどのような違いがあるのでしょうか。 ホワイトボックステストとグレーボックステスト？
グレーボックステストはブラックボックステストと同じ機能を提供しているため、ブラックボックステストほどではないかもしれませんが、グレーボックステストとホワイトボックステストには大きな違いがあります。
グレーボックステストとホワイトボックステストの大きな違いとして、以下のようなものがあります：
構造的な知識
ホワイトボックステストでは、コードの内部設計や構造は、テストを実施する人が完全に知っている必要があります。 グレーボックステストでは、コードの内部構造は通常、部分的にしかわかりません。
関係者
ホワイトボックステストは、ほとんどソフトウェア開発者やソフトウェアエンジニアが行うものであり、グレーボックステストは、エンドユーザー、テスター、開発者が行うことができます。
効率性
ホワイトボックステストは、ソフトウェアテストの中で最も時間のかかるテストとされていますが、グレーボックステストは、ブラックボックステストの効率性の一部を借りて、テストの実行にかかる時間を短縮しています。
操作方法
ホワイトボックステストでは、開発者はホワイトボックステストを実装するためのコードを書き、このコードを実行するだけです。 グレーボックステストでは、ブラックボックステストと同様に、テスターは機能テストを行い、システムが外部でどのように機能するかを評価します。
カバレッジ
ホワイトボックステストは最も網羅的なテストであるのに対し、グレーボックステストは実行されるテストケースの種類がコードに基づくものかGUIに基づくものかによって、カバー範囲が変わってきます。
結論から言うと
ホワイトボックスとブラックボックス vs. グレーボックステスト
ホワイトボックステスト、ブラックボックステスト、グレーボックステストは、さまざまなソフトウェアテスト技法を指す言葉です。 大まかには、テスターがコードベースやコードの実装についてどの程度の知識を持つ必要があるかに基づいて、各テストタイプを定義することができます：
1.ブラックボックステスト
コードの内部構造は不明です。
2.ホワイトボックステスト
コードの内部構造はわかっている。
3.グレイボックステスト
コードの内部構造は一部判明しています。
ソフトウェアテストでは、ソフトウェアの機能と完全性を検証するために、3種類のテストがすべて重要です。 ホワイトボックステストでは、コードの根本的な構造について詳しく知ることができますが、グレーボックステストやブラックボックステストでは、システムがどのように動作し、それがエンドユーザーの要求を満たしているかどうかを検証できます。
この3つのテストタイプの最大の違いは、それぞれのテストタイプを実施する人、テスト自体の要件、そしてテストの内容に関するものでしょう。
ホワイトボックステストは、コードベースそのものを熟知している開発者が実施するため、最も時間がかかり、コストもかかるため、参入障壁が最も高い。
これに対して、ブラックボックステストは最も簡単に実施でき、基礎となるコードを知らないテスターでも実施可能です。
ホワイトボックステストの種類
ホワイトボックステストには様々な種類があり、それぞれコードの内部構造の微妙に異なる側面をテストするために使用することができます。
以下、現在よく使われているホワイトボックステストの種類を紹介します。
1.パステスト
パステストは、プログラムの制御構造に基づくホワイトボックステストの一種です。 開発者は、制御構造を使って制御フローグラフを作成し、グラフ内のさまざまな経路をテストする。
パステストは、プログラムの制御構造に依存するタイプのテストであり、テスターはこの構造を十分に理解する必要がある。
例えば、あるシステムがセールスファネルのある時点で決まったメッセージを顧客に連絡することになっている場合、パステストでは、データが設定する条件に応じて正しい手順を踏むことを確認します。
2.ループテスト
ループテストは、プログラムのコード内のループをテストする、ホワイトボックステストの最も重要な種類の1つです。 ループはコード内のアルゴリズムに実装され、ループテストはこのループが有効かどうかを検証します。
ループテストは、特定のループ内に存在する脆弱性を評価し、ループが本来の機能を発揮するために開発者がコードを修正する必要がある箇所を明らかにします。
ループテストの例としては、ループを具体的に断ち切る図形を入力する前に、ある条件の受け入れを拒否するなど、ループの継続を促す特定のデータ・ポイントでループをフォローすることです。 ループが期待通りの動作をすれば、テストは成功です。
3.条件付きテスト
条件付きテストは、ホワイトボックステストの一種で、コード内の値に対する論理条件が真か偽かをチェックするものです。
条件付きテストは、コードが論理的でプログラミングロジックの要件を満たしているかどうかを開発者に伝える、ホワイトボックステストの主要な形態です。
条件付きテストの例として、会計プラットフォーム内でのテストがあります。 一連の支出や収入を入力すると、正確な集計結果が表示され、テストが成功した場合は、ソフトウェアが正確な結果を提供します。
4.単体テスト
ユニットテストは、ソフトウェアのテストにおいて重要な段階であり、開発者は個々のコンポーネントやモジュールをテストし、異なるユニットを統合する前にそれらが期待通りに動作するかどうかを検証します。
ソフトウェアエンジニアは、ユニットテストにおいてホワイトボックステストの手法を用い、一度に小さなコードの断片をテストします。 そのため、テスト中にバグやエラーが発生した際にも、簡単に特定することができます。
ユニットテストの例は、開発の初期に、ある企業がWebサイトでユーザーを別のページに移動させる簡単なボタンを作成する場合です。 そのユニットが期待通りに動けば成功で、そうなるまで開発者が変更を加えていく。
5.突然変異の検査
変異検査は、変化や突然変異を調べる検査の一種です。 突然変異テストでは、開発者がソースコードに小さな修正を加え、それによってコードのバグが明らかになるかどうかを確認します。
テストケースが合格した場合、変更後は合格しないはずなので、コードに何らかの問題があることを示します。 突然変異テストでは、すべてのテストケースが失敗することが理想的です。
変異検定の例としては、機械学習があります。 機械学習プログラムは、新しい情報によって自動的に「変異」するため、「変異」という基準で一貫してテストすることで、ソフトウェアが期待通りに動くかどうかを開発者に知らせることができます。
6.統合テスト
統合テストは、ソフトウェアテストの主要な段階であり、テスト担当者は、異なるモジュールが他のモジュールと統合されたときに正しく動作するかどうかを確認する。
統合テストでは、ホワイトボックステストの手法を用い、異なる開発者がコーディングした複数のモジュールが連携してもコードが機能することを確認します。
例えば、データベースがオンラインソースから情報を取得する場合、統合テストは、取得したデータが正確で、適度に一貫した速度で更新されることを保証します。
7.ペネトレーションテスト
ペネトレーションテストは、ホワイトボックステストの一種で、システムに対する特定のサイバー攻撃をシミュレートするために使用することができます。
侵入テストでは、テスト担当者はパスワードやネットワークマップなど、ネットワークやシステムのデータを完全に入手することができます。 そして、できるだけ多くの異なる攻撃経路を試みることで、システム内のデータへのアクセスや破壊を試みます。
ペネトレーションテストは、すべてのソフトウェアのビルドで実施されるべきセキュリティテストの重要な側面である。
例えば、HRプラットフォームでは、ペネトレーションテストを実施し、コードの脆弱性を探し、従業員データを保持するのに十分な安全性を確保することができるかを確認します。
ホワイトボックステスト技術
上記のようなホワイトボックステストを実施するためには、様々なホワイトボックステストの手法があります。 いつもそうですが、コードの異なる側面をテストするには、異なるテクニックが最も適していますが、以下に挙げるホワイトボックステクニックはすべて重要です。
1.ステートメントカバレッジ
ホワイトボックステストの特徴として、テスターはホワイトボックステストを行う際に、できるだけ多くのソースコードをカバーするように心がけることが挙げられます。
コードカバレッジはその有力な指標であり、ステートメントカバレッジは、ホワイトボックステスターがコード内のステートメントのカバレッジを高めるために使用できるそのような技術の1つである。
ステートメントカバレッジとは、実行されたステートメントの数をステートメントの総数で割って100を掛けた値を測定する指標です。 ホワイトボックステスターは、高いステートメントカバレッジを目指すべきです。
2.ブランチカバレッジ
ブランチカバレッジは、ステートメントカバレッジと同様に、ホワイトボックステストにおいて、コードの特定の要素のカバレッジがどれだけ広いかを反映するものです。 分岐は、論理学の「IF」文に相当し、コードが真と偽のオプションに分岐し、操作の結果に影響を与える。
ブランチカバレッジの手法を用いる場合、ホワイトボックステスターは、各ブランチが少なくとも1回は処理されているかどうかを確認し、両方のブランチが正しく動作することを検証する。
3.パスカバレッジ
パスカバレッジ技術は、ソフトウェアアプリケーション内のパスを評価するものです。 テストパスカバレッジの最大化とは、プログラム内のすべてのパスが少なくとも1回は探索されることを保証することです。 ブランチカバレッジと似たタイプのテスト手法ですが、より徹底的で効果的とされています。
パスカバレッジテストは、通常、部分的なビルドではなく、完全なアプリケーションのテストに最も適していると考えられています。
4.決定カバレッジ
デシジョンカバレッジは、ソースコード中のブーリアン式の真偽結果のデータを提供するため、最も重要なホワイトボックス技術の1つである。
デシジョンカバレッジテストは、テスト中にすべての潜在的なデシジョンの各ブランドが少なくとも1回は移動することを保証することによって、ソースコードを検証します。
意思決定ポイントには、2つ以上の異なる結果が生じる可能性があるあらゆる場面が含まれます。
5.コンディションカバレッジ
コンディションカバレッジは、表現カバレッジとも呼ばれます。 このホワイトボックス技法は、コード内の条件文のサブ変数を評価し、各論理条件の結果を検証するものです。
このタイプのテストは、論理的なオペランドを持つ式のみを考慮するもので、それ以外の論理演算を保証するために、決定カバレッジテストやブランチカバレッジテストが使われます。
6.マルチコンディション対応
複数条件のカバレッジテストでは、テスターはさまざまな条件の組み合わせを検証し、それぞれの組み合わせに対してコードが行う判断を評価します。
複数条件のカバレッジテストでは、条件の組み合わせが膨大に存在するため、多くの異なるテストケースが存在する可能性があり、このタイプのテストは非常に時間がかかることが多いのです。
7.有限状態機械カバレッジ
有限状態機械カバレッジは重要なテストの一種ですが、ホワイトボックステストにおいて高いコードカバレッジを達成する最も難しい方法の一つでもあります。 これは、設計の機能に働きかけるもので、開発者はテストプロセスにおいて、ある状態が訪れたり遷移したりする回数や、各有限状態システムがいくつのシーケンスを含んでいるかを数える必要があります。
8.コントロールフローテスト
制御フローテストは、ホワイトボックスのテスト手法の一つで、単純な制御構造を用いてプログラムの実行順序を確定しようとするものです。
開発者は、プログラムの特定の部分を選んでテスト経路を構築することで、制御フローテストのテストケースを構築します。 制御フローテストは通常、単体テストで使用されます。
ホワイトボックステストのライフサイクル
ソフトウェア開発において
ホワイトボックステストは、ソフトウェア開発のライフサイクルにおける重要なステップですが、サイクルにおける厳密な「場所」が決まっているわけではありません。
開発者は、コードの機能を確認する必要があるときに、ホワイトボックステストを実施することができます。また、開発者によっては、新しく書かれたコードがきれいで不要な行がないことを確認するために、他の開発者よりも徹底的にチェックすることがあります。
しかし、ホワイトボックステストは、ユニットテストや統合テストの際に実施されることがほとんどです。 単体テストも統合テストも、開発者が開発段階で実施するものです。
システムテストや受け入れテストなどの機能テストの前に行われ、QAチームに製品を渡す前のテスト段階の早い段階で、開発者が主要なバグを特定、発見、修正する機会を提供します。
ホワイトボックステストは手動か自動か？
他の種類のソフトウェアテストと同様に、ホワイトボックステストを自動化することは可能です。 手動でも自動でも可能ですが、ほとんどの場合、ブラックボックステストの自動化よりもホワイトボックステストの自動化の方が簡単です。
ホワイトボックステストは非常に時間のかかるタイプのテストであるため、ソフトウェアチームの間では自動化がますます進んでいます。
手動ホワイトボックステスト：利点、課題、プロセス
手動ホワイトボックステストとは、ホワイトボックステストを手動で行うことであり、開発者がソフトウェアビルドの全コード行を可能な限りテストするために、個々のテストケースを書くスキルと時間が必要です。 その分、時間はかかりますが、最も綿密なテスト結果やアウトプットを得ることができます。
ホワイトボックステストを手作業で行うメリットとしては、以下のようなものがあります：
1.深さ
例えば、アプリケーションのソースコードをすべて読み、表面的な機能に触れる作業を自動化するだけでなく、手動テストによって、自動テストよりも深くソフトウェアコードを調査することができます。
2.バグの位置
手動テストでは、開発者がコードのどの行にバグがあるのかを正確に特定できるため、バグや不具合を見つけやすくなります。
例えば、画像が読み込まれていないことを確認してから、画像の読み込みに関わる行をコードで調べると、原因がかなり絞り込めます。
3.スピード
手動テストは通常、自動テストよりも時間がかかりますが、開発者が1つか2つの簡単なテストを実行したい場合、自動化を設定するよりも手動で実行する方が早いでしょう。
例えば、ユニットテストでは、自動化によって膨大なデータを収集するのではなく、ある機能を見て、それが動作するかどうかを確認します。 しかし、手動によるホワイトボックステストにはデメリットもあります。
手動によるホワイトボックステストの課題には、次のようなものがあります：
1.精度
手動テストは、開発者が幅広いコードをカバーできるかもしれませんが、人間のテスターは常にコンピュータプログラムよりもミスやエラーを起こしやすいため、手動テストは自動テストよりも精度が低いと見なされることがあります。
2.時間
手動テストは自動テストよりも時間がかかり、手動ホワイトボックステストは最も時間のかかるテストの一つです。 そのため、納期が長くなり、厳しい開発期限に間に合わなくなる可能性があります。
3.コスト
手動によるホワイトボックステストには多くの人手とリソースが必要なため、開発チームにとっては、通常より少ない開発者数と時間で済む自動テストよりもコストがかかることが多い。
4.スケーラビリティ
手動テストは、小さなアプリケーションのテストや、大きなアプリケーションの個々のコンポーネントをテストする場合にのみ使用するのに適しています。 クラウドホスティングのデータベースのように、1分間に何千もの入力があるような大規模なアプリケーションでは、標準的な負荷をシミュレートする方法として、自動テストがはるかに好まれます。
自動化されたホワイトボックステスト：利点、
課題・プロセス
自動化技術により、ソフトウェアテストの側面を自動化することは日々容易になっています。 業界のハイパーオートメーション化の動きは、常に窮屈な思いをしている開発チームにとって、オートメーションがもたらす効率化とコスト削減が一因となっています。
ホワイトボックスは、自動化が比較的容易で、ホワイトボックステストの自動化による時間とコストの削減が大きいため、自動化に最も適した、テストの種類の1つです。
自動化されたホワイトボックステストは、開発者自身がテストスクリプトを書くこともできますし、ZAPTESTのようなフルスタックツールを使用することでプロセスをスピードアップさせることも可能です。
ホワイトボックステストを自動化するメリットには、以下のようなものがあります：
1.精度
コンピュータを使ったテストでは、コンピュータが疲れたり間違えたりすることがないため、ミスのリスクを排除することができます。
2.時間
自動化されたホワイトボックステストは、手動によるホワイトボックステストよりも大幅に速く、開発者がバグ修正やアップグレードパッチの作成など、他の作業に費やす時間を確保することができます。
3.スケール
自動化されたテストは、手動テストよりもはるかに拡張性が高いため、ソフトウェア・アプリケーションが成長した場合や、大規模なテストを一度に実施したい場合は、自動化を選択するのがよいでしょう。
例えば、データ入力の規模を拡大する場合、マニュアルテストではスタッフを増員するのに比べ、オートメーションではより多くの入力を要求することになります。
4.コスト
自動テストのコストは、自動化によって節約される作業時間の数によって、合計すると手動テストのコストよりも低くなるのが普通である。 ZAPTESTの10倍のROIは、自動化がいかに開発者のコストを削減し、より高いリターンにつながるかを実証しています。 しかし、自動化には欠点がないわけではありません。
ホワイトボックステストの自動化の課題として、以下のようなものがあります：
1.バグトラッキング
自動化しても、開発者がどのようにテストを自動化するか、どのようなテストツールを使うかによって、コードのバグを見つけるのが必ずしも容易ではありません。特に、バグが出現したときにテスターが実行中のコードを見ることができる手動ホワイトボックステストと比較すると、そのようなことはありません。
2.スキル
すべての開発者がテストの自動化や自動テストツールの使い方を知っているわけではないので、自動化への切り替えには、その特定のテストプラットフォームの言語でのコーディングや、ホワイトボックステストで問題の原因を理解するためのデータ分析スキルの使用といった主要スキルのトレーニングへの投資が必要になる場合があります。
結論から言うと手動によるホワイトボックステスト
それともホワイトボックステスト自動化？
全体として、ソフトウェアエンジニアリングにおけるホワイトボックステストは、自動テストに適応させるのに最も適したテストの種類の1つであり、その大きな理由は、手動によるホワイトボックステストの時間がかかり、複雑な性質にある。
自動化されたホワイトボックステストは、特に大規模なアプリケーションを扱う場合、手動テストよりも速く、安く、効率的で、正確です。
可能であれば、ソフトウェア開発者はソフトウェアテストにおけるホワイトボックステストを自動化し、テストの信頼性を高め、テストを手動で行う場合に現実的に可能であるよりも大きなアプリケーションのより広い範囲をテストによってカバーする必要があります。 これは、ホワイトボックステストを手作業のみで行う場合、多大なコストとノウハウが必要となるためです。
始めるにあたって必要なもの
ホワイトボックステスト？
ホワイトボックステストを始める前に、必要なものがすべて揃っていることを確認してください。 ホワイトボックステストを手動で行うか自動で行うかにもよりますが、時間とお金以外に多くのリソースが必要ではありません。
ただし、ホワイトボックステストを適切に実施するためには、チームが適切な知識とツールを備えていることを確認する必要があります。
1.ソースコードへの理解
ホワイトボックステストとは、ソースコードやソフトウェアの内部構造を熟知したソフトウェア開発者やエンジニアが行うテストです。
もしあなたがこの知識を持たないQAテスターであれば、ホワイトボックステストを始める前に、誰かにソフトウェアを渡す必要があります。
2.テストケース
ホワイトボックステストを実行する前に、テストケースを書くことが必要です。 テストケースとは、システムの機能や動作をテストするために、テスターや開発者が実行できる動作を記述した個々の指示の集合体です。
ホワイトボックステストでは、システムの内部構造を完全に把握している人がテストケースを設計し、これがあるべき姿で動作するかどうかを検証するために作成します。
3.ホワイトボックステストツール
テスト自動化の完成と同時に、ソースコードや設計書へのアクセスをサポートするホワイトボックステスト用のツールはたくさんあります。 また、ZAPTEST FREE版やZAPTEST ENTERPRISE版など、より柔軟に対応できるようなユーザー向けの価格帯を用意しています。
自動テストが見るものを見るために、クロスプラットフォームでの動作やComputer Vision技術など、適切な機能を備えていることを重視して、テストを始める前に使いたいツールを選びます。
テストに関わるすべての開発者やエンジニアが、いつ、どのように使うかを知っていることを確認する。
ホワイトボックステストのプロセス
ホワイトボックステストは、ブラックボックステストよりもシステムの仕組みに関する知識が必要であり、ホワイトボックステストの手順の一部は少し異なります。
ホワイトボックステスターは、まず検証したいシステムの機能やコンポーネントを特定し、テストするための可能な経路を考え、実行するテストケースを作成する必要があります。
また、どのホワイトボックステストの手法を使うかによって、ホワイトボックステストのプロセスも異なる場合があります。 パスカバレッジを最大化しながらホワイトボックステストを実施する方法について、以下の手順で説明します。
ステップ1：テストする機能を特定する
ホワイトボックステストを実施する前に、何をテストしたいのか、どのようにテストするのかを正確に検討します。 これは通常、小さな機能や機能に焦点を当て、それらをテストするためだけに一連のテストケースを作成することを意味します。
テストカバレッジを最大化するために、システムの異なる領域に対してこのステップを何度も実施することになりますが、異なる領域を個々のテストに分割することが重要です。
焦点を絞ることで、より信頼性の高い正確なテストができるかもしれません。
ステップ2：すべての可能な経路をフローグラフにプロットする
ホワイトボックステストの準備作業で重要なのは、テストに必要なすべての可能な経路をフローグラフにプロットすることです。
このステップでは、パスカバレッジを最大化し、作成した各テストケースで可能なすべてのパスを検証することができます。 例えば、異なる値を入力したときに生じるさまざまな経路を描くなど、テストする機能やコンポーネントごとに可能な限りの経路をフローグラフにする。
ステップ3：可能なパスをすべて特定する
フローチャートの最初のステップから最後のステップまで、ユーザーが通ることができるすべての経路を特定します。
フローチャートの分岐や決定が多ければ多いほど、ユニークなパスが存在することになります。 どのような経路が考えられるかを理解することで、テストケースでそれぞれの可能性をカバーすることができます。
ステップ4：テストケースの作成
ホワイトボックステストの次の段階は、上記で確認したすべての経路を検証するテストケースを書くことです。
テストケースがすべての可能な経路をカバーし、各テストケースを実行するためにテスターや開発者が取るべき行動を明確に説明することが重要です。
各テストケースには、テストケースIDと名称、簡単な説明、各テストの期待される結果を記載する。
ステップ5：テストケースを実行する
テストケースを実行するのは、多くの人が考えるホワイトボックステストの実施そのものです。
テスターは、各テストケースに記載された簡潔な指示に従い、テストケースを実行し、各テストケースの結果を報告します。 この結果をテストケースに記載された期待値と比較することで、各ホワイトボックステストの合格・不合格を確認することができます。
Step 6: 必要に応じて、このサイクルを繰り返す
他のソフトウェアテストと同様に、ホワイトボックステストは、システムが実際にどのように機能するかを、テスターが持つ「システムがどのように機能すべきか」という期待値と比較することがすべてです。
もし、テスターが期待するような動作をシステムがしていないことを発見したら、それはホワイトボックステストが失敗したことを意味し、開発者はさらなるテストを行う前にコードの行を修正しなければならないかもしれません。
上記のプロセスを繰り返し、システムが完全にテストされ、エラーが修正されるまで、さらにホワイトボックステストを実施します。
ホワイトボックステストのベストプラクティス
ホワイトボックステストのベストプラクティスは、実施するテストの種類や、テストプロセスのどの段階にあるかによって異なります。
ホワイトボックステストのほとんどは、ユニットテストと統合テストで行われるため、ほとんどのホワイトボックステストのベストプラクティスは、これらのフェーズに適用されます。
1.テストカバレッジを最大化する
定義上、ホワイトボックステストを実施する際には、このフェーズでソフトウェアの高い割合がテストされるように、テストカバレッジを最大化することが重要である。
パスカバレッジとブランチカバレッジを最大化し、準備段階ですべての可能なパスと結果を探索するテストケースを書くことによって、これを行うことができます。
2.動作・性能の確認
ホワイトボックステストでテストケースを書く場合、システムの性能を検証するテストケースだけでなく、システムが期待通りに機能することを検証するテストケースも作りたい。
例えば、特定のアクションが特定の結果につながることを確認するだけでなく、システムが特定のタスクをどれだけ速く実行できるか、パフォーマンスが異なる変数によってどのように影響されるかを確認することもできます。
3.テストケースは互いに独立して書く
例えば、あるクラスのコードが特定のデータベースに依存している場合など、2つの異なる機能を検証したい場合は、このデータベース接続を反映した抽象インターフェースを作成し、この接続をテストするためのモックオブジェクトでインターフェースを実装します。
これにより、テストケースは、他の何かではなく、検証してほしい接続を検証していることが保証されます。
4.すべてのパスとループをカバーする
テストカバレッジの最大化とは、コード内の条件ループなどを考慮し、可能な限りの経路を網羅することです。
可能な経路を十分に探索し、ループがどのような入力に対しても期待通りに動作することを検証するテストケースを設計することをお勧めします。
7つの失敗と落とし穴
ホワイトボックステストの実施
ホワイトボックステストを始める際には、開発者が陥りがちな落とし穴を意識しておくことが大切です。 よくあるホワイトボックステストの間違いは、遅延や不正確さを引き起こし、ソフトウェアリリースの品質やスケジュールに害を及ぼす可能性があります。
1.ホワイトボックステストは必要ないと考える
テスターの中には、ホワイトボックステストは必要ないと考える人もいます。ブラックボックステストでは、ソフトウェアの外部出力をすべてテストし、それらが正しく動作していれば、システムの内部動作も動作していると仮定するからです。
しかし、ホワイトボックステストは、ブラックボックステストでは必ずしも現れないような問題やバグを開発者が発見するのに役立ち、ソフトウェアシステムの安全性を検証するためには不可欠です。
例えば、あるプログラムにメモリリークがあり、長時間にわたってパフォーマンスが低下する場合、ブラックボックステストでは調べることができないため、ホワイトボックステストはコードを調べ、広く公開される前に問題を発見する唯一の選択肢となります。
2.ホワイトボックステストはすべて手動で行う
開発者の中には、ホワイトボックステストを行うのも、ブラックボックステストを行うのと同じように簡単だと考えている人もいるかもしれません。
しかし、ホワイトボックステストはかなり時間がかかるため、開発者が完全に手作業でホワイトボックステストを実施しようとすると、望ましい基準で、あるいはテストカバレッジを最大化しながら手作業でチェックを実施することが不可能であることに気づくかもしれません。
3.テストケースを実行するテスターを割り当てる
ホワイトボックステストは、開発者、ソフトウェアエンジニア、ソフトウェアシステムの内部構造を完全に理解している人が完全に実施する必要があります。
開発者の中には、自分でテストケースを書いたら、ホワイトボックステストをQAテスターにパスできると考える人もいますが、それでは実行力が低く、ドキュメントの品質も低下するだけです。
4.テストを急ぐ
ソフトウェアテストは、長い時間と労力を要するプロセスです。開発者の中には、ホワイトボックステストを急いで終えて、次の開発フェーズに進みたいと思う人もいるかもしれません。 開発者が急かされることなく、テストカバレッジを最大化するために十分な時間とリソースをホワイトボックステストに割り当てることが重要です。
5.文書作成が不十分
テスト前、テスト中、テスト後に適切な文書を作成することで、ソフトウェア開発とテストに関わるすべての人が正しい情報に正しいタイミングでアクセスできるようにします。
開発チームのメンバー全員が、明確なドキュメントの書き方やホワイトボックステストの結果の報告方法について知っていることを確認する。
6.自動化ツールの不適切な使用
自動化ツールを使えば、ホワイトボックステストを簡単に実行できますが、どの自動化ツールを使っているか、どのように使うかをチーム全体で理解することが重要です。
ツールの種類によって適したテストが異なるので、ホワイトボックステストに適した自動化ツールを選び、その機能の正しい使い方を学ぶことが重要です。
例えば、自動化を統合せず、情報収集やチケット整理に重点を置いたツールもあり、自動テストの理想とは程遠い。 一方、ZAPTESTのようなフルスタックツールは、Any Task Automationなどの機能によりテストプロセス全体をカバーし、より効果的なホワイトボックステスト業務に適しています。
7.QAチームと連携していない
ホワイトボックステストは開発者が計画・実施するものだからといって、QAチームが一切関与してはいけないというわけではありません。
ホワイトボックステストの結果をQAチームに伝え、これまで何をテストしたのか、ホワイトボックステストの結果がQAチームのブラックボックステストへの取り組み方にどう影響するかを理解してもらうことが重要です。
QAチームを参加させないことで、異なる部門の間に潜在的な断絶が生じ、コミュニケーション不足とテスト後のフィードバックの悪化につながるのです。 その結果、最終的な製品の品質レベルが著しく低下してしまうのです。
ホワイトボックステストによるアウトプットの種類
ホワイトボックスソフトウェアテストを実施すると、実施したテストの結果に応じて、様々なアウトプットを受けることができます。 ホワイトボックステストから得られるこれらのアウトプットを理解することで、次に取るべきステップを理解することができます。
1.テスト結果
ホワイトボックステストのテスト結果は、さらにテストを続ける必要があるのか、修正すべき欠陥があるのか、個々のテストケースが合格か不合格かを教えてくれます。 徹底した文書化は、開発者やテスターがホワイトボックステストの結果を理解するのに役立つので必要です。
2.不具合について
ホワイトボックステストでも不具合は確認できますし、ホワイトボックステストの出力が不具合やバグになることもあります。
ホワイトボックステストでソフトウェアシステムが期待通りに動作しない場合、これはプログラムに重大な欠陥があることを示している可能性があり、開発やテストを続ける前に修復する必要がある。
3.テストレポート
テストレポートとは、ソフトウェアのテスト中やテスト後に、開発者やテスターがまとめた報告書のことです。
テストケースの合格・不合格、テスト中に発見された不具合、次のステップへの推奨事項など、テスト結果の詳細が記載されています。
開発者は、テスト中に発見されたバグやエラーを修正することを任務とする他の開発者とコミュニケーションをとるために、テストレポートを使用します。
ホワイトボックステストの例
ホワイトボックステストは、開発者が、システムの外部からの結果や出力に関係なく、ソフトウェアシステムの内部構造がその通りに動作しているかどうかを確認することができます。
以下の例は、開発者がソフトウェアの内部機能を確認するために、ホワイトボックステストがどのように役立つかを示しています。
1.Eコマース登録ページ例
ホワイトボックステストの例として、開発者がウェブサイトの機能をテストする方法を考えてみます。 Eコマースサイトの登録ページをテストしようとする場合、ホワイトボックステストによって、登録に関わる機能やクラスが、登録機能を実行したときに本来の機能を発揮するかどうかを開発者が把握することができます。
これは具体的には、ユーザーが入力するすべての情報を含み、有効な日付と無効な日付、フォームが正当な電子メールアドレスとみなすものなど、フォームの背後にあるパラメータを評価するものです。
その後、チームは、失敗するように設計されたものや成功するように設計されたものなど、フォームをテストする一連の文字列に入り、予測された結果に対する結果を評価します。
一方、ブラックボックステストは、ページ自体が機能するかどうかをチェックするだけで、なぜ、どのようにという分析は一切行いません。
2.電卓の例
アプリケーション計算機もホワイトボックステストの一例です。
アプリケーションの一部として使用される電卓を作成する場合、ブラックボックステスターは、電卓を意図通りに使用したときに電卓の出力が正しいかどうかをテストするだけです。
ホワイトボックステスターは、電卓の内部計算をチェックし、出力がどのように計算されたか、これが正しいかどうかを検証します。 税金など、いくつかの段階を経たより複雑な計算をする場合に有効です。 テスターは、電卓が取るステップとステップの順番を確認するためにコードを調べ、各ステージの後に結果を確認します。
電卓の入力が（7*4）-6で、出力が22であれば、これは正しいので、ブラックボックステストはこのテストに合格することになる。 ただし、これは7*4＝28であり、28-6は22だからである。 ホワイトボックステストにより、ソフトウェアが7*4 = 32、32 – 6 = 22を実行してこの結果を見つけたことが判明する可能性があるが、どちらも正しくない。
この洞察力により、特定の段階ごとに計算が正確であることを示し、正確でない可能性のある段階を見つけ、テスターが問題の発生場所を明確に把握できるため、より迅速に問題を解決することができます。
ホワイトボックステストにおけるエラーやバグの種類
ホワイトボックステストでは、システムの動作に影響を及ぼす可能性のあるバグを特定し、その場所を特定することが可能です。 これらのバグは、外部機能に影響を与えることもあれば、性能や信頼性に影響を与えることもあります。
ホワイトボックステスト中に発生するエラーやバグのうち、最も一般的なものを以下に示します。
1.論理的なエラー
ホワイトボックステストでは、プログラムが論理的に機能しない部分や、ソフトウェアのコード内で関数や条件が誤って使用されている部分が発見されるため、論理的なエラーが発生します。
論理エラーは、システム障害として現れることもあれば、単に予期せぬ動作や出力をもたらすこともある。
2.デザインエラー
ホワイトボックステストは、開発者がコード内の設計ミスを特定するのに役立ちます。 設計上のエラーは、ソフトウェアの論理的な流れと実際の実装に差がある場合に発生します。 予期せぬ動作やパフォーマンスエラーにつながる可能性があります。
3.誤字脱字
誤字脱字や構文の不備は、開発者が特定のフレーズを誤入力したり、コード行に誤った句読点を付けたりするなど、人為的なミスによって発生するものです。 このような小さなミスがあると、機能が壊れたり、ソフトウェアが読み取れない文ができたりして、システムに大きなエラーが発生することがあります。
一般的なホワイトボックステストの指標
ホワイトボックステストを実施する場合、一般的なテスト指標は、ホワイトボックステストの成功度や網羅性を測定したり、開発者の作業品質を理解したりするのに役立ちます。
テストメトリクスは、改善すべき点を特定したり、テストプロセスを前進させるための指針となったりするため、開発プロセスに情報を提供します。
1.コードカバレッジ
ホワイトボックステストの最大の特徴は、できるだけ多くのコードをカバーすることであり、コードカバレッジメトリクスでどの程度のコードをカバーしたかを測定することができます。
コード・カバレッジ・メトリクスは、アプリケーションの全コードのうち、ホワイトボックス・テストを使ってどれだけ検証したかを示すものです。 一般的に、開発者はホワイトボックステストによって、ソフトウェアコードの100%に限りなく近い部分をカバーすることを目指します。
コードカバレッジは、パスカバレッジ、セグメントカバレッジ、ステートメントカバレッジ、ブランチカバレッジなど、さまざまな指標に分けることができる。
複合条件カバレッジは、コードカバレッジの指標のもう一つのタイプで、セット内の各条件が複数のパスやパスの組み合わせと一緒にチェックされていることを確認するものです。
2.不具合メトリクス
欠陥メトリクスは、どれだけの欠陥が発見されたか、ホワイトボックステストがどれだけの欠陥を特定できるか、ホワイトボックステストに合格するコードと不合格になるコードの割合はどれくらいかを反映します。
欠陥メトリクスは、コード1000行あたりの欠陥数、またはプログラム内の総欠陥数として示されることがあります。 不具合の数が少ないとポジティブな印象を受けるかもしれませんが、開発者は、それがテストで不具合が見逃されているためではないことを確認する必要があります。
3.テスト実行
テスト実行メトリクスは、これまでに実行されたテストの割合や、未実行のテストがどれだけ残っているかを開発者が素早く確認するのに役立ちます。 テキスト実行メトリクスは、ソフトウェアチームがホワイトボックステストの進捗状況や、自動化されたソフトウェアテストが期待通りに実行されているかどうかを把握するのに役立ちます。
しかし、この指標の精度に影響を与える偽陽性と偽陰性の両方が存在する可能性があります。
4.試験時間
テスト期間メトリクスは、自動テストの実行にかかる時間を教えてくれます。テスト効率とテストカバレッジを最大化するためには自動化が不可欠なので、ホワイトボックステストでは特に重要です。
アジャイルソフトウェア開発では、テスト期間がボトルネックになることが多いので、ソフトウェアテストの実行時間を理解することは、開発チームの開発プロセスのスピードアップに役立ちます。
しかし、テスト期間の指標は、実行しているテストの品質について何も教えてくれないということを忘れてはいけません。
ホワイトボックステストツール
ツールや技術によって、ホワイトボックステストの正確性、効率性、網羅性は格段に向上します。 ホワイトボックステストツールは、ソフトウェアエンジニアがホワイトボックステストを自動化し、ホワイトボックステストプロセスを記録・文書化し、ホワイトボックステストの開始から終了までを管理するのに役立ちます。
無料のホワイトボックステストツール5選
高価なホワイトボックステストツールにまだ投資したくない場合は、お金を払うことなく、オンラインで無料のホワイトボックステストツールの全ホストを試すことができます。
無料のテストツールは、必ずしも企業向けツールと同じ機能をすべて備えているわけではありませんが、ホワイトボックステストの初心者にとっては良い出発点であり、開発チームが必要とするツールや技術について理解を深めるのに役立ちます。
1.ZAPTEST FREE（ザップテスト フリー）エディション
ZAPTESTは、開発者とQAテスターがホワイトボックステストとブラックボックステストの両方を自動化できるソフトウェアテストツールおよびロボティックプロセスオートメーションソフトウェアです。
ZAPTESTの無料版では、複数の仮想ユーザー、複数の反復練習、ユーザーフォーラムのサポートが可能です。 このアプリケーションは、ローカルおよび外部のデータソースと連携し、HP ALM、Rally、JIRAと統合しています。 ZAPTESTの無料版を気に入ったユーザーで、さらに多くのものを見たいという方は、準備が整い次第、エンタープライズ版へのアップグレードも問い合わせることができます。
2.バグジラ
Bugzillaは、開発者がソフトウェア内のバグや不具合を追跡し、バグのライフサイクルを管理することができる、非常に人気のあるオープンソースのソフトウェアテストツールです。
Bugzillaでは、開発者へのバグの割り当て、バグの優先順位付けと検証、修正後のバグのクローズなどを簡単に行うことができます。 Bugzillaは、バグ報告へのアプローチを標準化しようとしているチームにとって素晴らしいツールであり、完全に無料で使用することができます。
3.オープングロック
OpenGrokは、オープンソースのコードブラウザとコードベース用検索エンジンです。 他のプログラミング言語と並んで、Java C++、JavaScript、Pythonで書かれたコードと互換性があります。
ホワイトボックステスト中に大規模なコードベースを素早くナビゲートできるようにしたい場合、OpenGrokは完全に無料で簡単に使用できます。
4.SQLmap
SQLmapもオープンソースのツールで、ホワイトボックステストではほぼ必須と考えられています。 SQLmapは、SQLインジェクションバグの悪用と検出の流れを規制しています。
SQLmapは自称「侵入テストツール」であり、ホワイトボックステスターがソースコード内のセキュリティエラーを特定し、それを修正してから次に進むことができるようにします。
5.エマ
Emmaは、Javaで作業している場合、コードカバレッジを測定することができるオープンソースのツールキットです。 コードカバレッジを素早く把握し、開発チームの各メンバーがどれだけのコードをカバーしたかを個人単位で追跡できる、超簡単な方法です。
Emmaは、クラス、メソッド、ライン、基本ブロックのカバレッジをサポートし、完全にJavaベースです。
5つのベストなエンタープライズホワイトボックステストツール
より高機能なツールやより優れたサポートを求めるのであれば、エンタープライズ向けのホワイトボックステストツールが開発チームに適しているかもしれません。
1.ZAPTEST ENTERPRISEエディション
ZAPTESTのエンタープライズ版は、無償のZAPTESTをパワーアップさせたものです。 このバージョンでは、無限のOCRテンプレート、無限の反復、無限のVBScriptおよびJavaScriptスクリプトを利用することができます。
ZAPTESTのエンタープライズ版は、自動化への切り替えを検討している開発チームに対して、より充実したツール群を提供します。また、エンタープライズ版には、ZAPTESTのソフトウェアテスト自動化とRPA技術をチームが最大限に活用できるよう、専門家のサポートも付いています。
2.フィドラー
Fiddlerは、Webアプリケーションのホワイトボックステスト用に作られたTelerik社のツール群です。 Fiddlerは、システムとインターネット間のすべてのHTTPトラフィックを記録し、ブレークポイントの設定や、送信および受信データの調整を評価することができます。 予算や要件に応じてさまざまな形式で提供されるので、ほとんどすべてのチームにFiddlerエディションが用意されています。
3.HPフォーティファイ
HP Fortify（以前はFortifyと呼ばれていた）も、ホワイトボックステストのための包括的なセキュリティソリューションを提供するセキュリティテストツールです。 Fortifyのツール群には、Fortifyソースコード解析ツールが含まれており、ソースコードを自動的にスキャンして、アプリケーションをサイバー攻撃に晒す可能性のある脆弱性を探します。
4.ABAPユニット
ABAP Unitのエンタープライズ版では、ソフトウェア開発者は手動と自動の両方のユニットテストを迅速かつ簡単に実行することができます。 開発者はABAPアプリケーション内でユニットテストを書き、これらのテストを使ってコードの機能を検証し、ユニットテスト内のエラーを特定します。
このツールを試してみたいソフトウェアチームは、ABAP Unitの無料版から始めて、エンタープライズ版に移行することができます。
5.LDRA
LDRAは、ホワイトボックステストを実施する際に、ステートメントカバレッジ、ブランチカバレッジ、デシジョンカバレッジに使用できる独自のツール群である。 ソースコードがコンプライアンス、トレース、コードハイジーンなどの標準的な要件を満たしているかどうかをチェックしたい場合には、優れたツールです。
どのような場合にエンタープライズを使うべきか
フリーミアムのホワイトボックステストツールと比較した場合
エンタープライズとフリーミアムの両方のソフトウェアテストツールは、現代のソフトウェア開発チームにおいて、その地位を確立しています。 チームが成長し、自動テストがホワイトボックステストのアプローチにとってより重要になると、主に無料のテストツールで作業することから、より多くの機能と無制限の使用を提供するエンタープライズツールで作業することにアップグレードしたいと思うでしょう。
しかし、エンタープライズツールよりもフリーミアムツールの方が適している特定のシナリオがあります。
多くの開発者は、新しい機能や技術を試す際に、フリーミアムツールから始めることを選択します。これは主に、エンタープライズ技術に投資する前に、これらの技術が自分たちのチームに適しているかどうかを評価するためです。
また、ZAPTESTのようなエンタープライズツールの無料版を試すことで、購入前に試し、エンタープライズツールが提供するものについてより深く知ることができるかもしれません。
最後に、EmmaやBugzillaのようなフリーミアムツールは、ニッチだが重要な機能に特化しており、エンタープライズテクノロジーにお金を払う覚悟のあるソフトウェアチームにも継続的なメリットを提供する。
ホワイトボックステスト：チェックリスト、ヒント、トリック
ホワイトボックステストの準備ができたら、始める前に必要なものがすべて揃っていることを確認してください。 以下は、テストカバレッジを最大化し、ホワイトボックステスト結果の精度を高めるために、ホワイトボックステストを開始する前に覚えておくべきことのリストです。
1.自動化ツールを使う
自動化ツールは、ホワイトボックステストの実施プロセスを大幅にスピードアップし、エラー率を低減して全体的な精度を高めることができます。
現在、ほとんどすべてのソフトウェアチームが、ある程度の自動化を用いてホワイトボックステストを実施しています。ホワイトボックステストを開始する前に、さまざまな自動化ツールやテクノロジーを試してみることで、テスト開始前に使用するツールを選択することができるかもしれません。
2.テストカバレッジ100％を目指す
100％のテストカバレッジという目標は達成できないかもしれませんが、できるだけこの数値に近づけることを目標にするのが、ホワイトボックステストを実施する際のベストです。
テストカバレッジツールを使用して、パスカバレッジやブランチカバレッジなどの個別の指標を追跡・測定し、ホワイトボックステストでソフトウェア内の最も重要なパスとブランチがすべてカバーされていることを確認します。
3.わかりやすいテストレポートを作成する
他のソフトウェアテストと同様に、各フェーズのテストが行われた後、正確で明確なテストレポートを作成する方法をチームが知っていることを確認します。
テスト報告書は、テストアプローチの詳細と、実行された各テストケースの出力と結果の要約を含む、わかりやすいフォーマットで書かれるべきものです。 最終報告書は、実施したステップを正当化し、次のステップへの提言を行うものである。
4.テストメトリクスで成功を測定する
テストメトリクスは、ソフトウェアチームがホワイトボックステストの進捗を追跡・記録するのに役立ち、今後の開発プロセスに役立つ貴重な情報を提供します。
開発者がメトリクスを使って、自分たちが行っているテストがどれだけ効果的か、最初のコードがどれだけきれいだったかを理解し、今後の作業を改善することが重要です。
ホワイトボックステストです：
結論
ソフトウェア工学におけるホワイトボックステストは、ソフトウェアアプリケーションのソースコードの内部構造とロジックを検証する、ソフトウェアテストの必須タイプである。
ホワイトボックステストは、ブラックボックステストと同様に、ソフトウェアが期待通りに動作するかどうかだけでなく、内部コードが論理的でクリーンで完全であることを確認するものです。
ホワイトボックステストは、ユニットテストや統合テストにおいて最も頻繁に実施され、常にソフトウェアの内部コードを完全に把握している開発者やソフトウェアエンジニアによって実施されます。
ホワイトボックステストは手動で実施できるものもありますが、今日では、ホワイトボックステストの自動化がもたらすスピード、効率、カバレッジの向上により、多くのホワイトボックステストが自動化されています。
よくあるご質問と資料
ホワイトボックステストについてもっと知りたい方は、無料のオンラインリソースがたくさんあるので、そちらを参考にしてください。 ビデオや書籍などを使って、ホワイトボックス・テストの実施方法を独学し、ホワイトボックス・テストの基準がベストプラクティスに従っていることを確認することができます。
1.ホワイトボックステスト自動化に関する最適なコース
ホワイトボックステスト自動化についてもっと詳しく知りたい方は、ソフトウェアテストやホワイトボックステストに関する講座を受講してみるのも良いでしょう。 これらのコースの中には、正式な資格を取得できる認定コースもあれば、特定のテーマに関する知識を向上させたい開発者やソフトウェアテスターを支援するために作られた非公式のオンラインコースもあります。
現在オンラインで受講できるホワイトボックステストのコースには、以下のようなものがあります：
2.ホワイトボックステスト自動化に関する面接の質問トップ5を教えてください。
ホワイトボックステスト、ホワイトボックステクニック、自動化ツールについて話す可能性がある面接を控えているのであれば、知っておくことが重要です。
- ホワイトボックステストとブラックボックステストの違いは何ですか？
- なぜホワイトボックステストが重要なのか？
- ホワイトボックステストには、どのようなアプローチがあるのでしょうか。
- ホワイトボックステストにはどのような工程があり、それをどのように改善すればよいのか。
- ホワイトボックステストをより速く、より正確に行うためのツールや技術には、どのようなものがあるでしょうか。
3.ホワイトボックステストに関する最高のYouTubeチュートリアル
ホワイトボックステストについて詳しく知りたい方は、YouTubeのチュートリアルを見ると、ホワイトボックステストの仕組みを理解し、ホワイトボックステストに関わるプロセスやアプローチの視覚的な解説を見ることができます。
今、オンラインで最も情報量の多いYouTubeのチュートリアルには、以下のようなものがあります：
- ユダシティホワイトボックステスト例
- Guru99です：ホワイトボックステストとは何ですか？
- ホワイトボックステストとブラックボックステスト
- ホワイトボックステスト技法
- ソフトウェアテストのメンター：ホワイトボックステストとは？
4.ホワイトボックステストの維持方法
ソフトウェアテストのメンテナンスは、実行したテストが何度でも徹底して目的に合ったものになるようにします。 テストを実施しているコードは、バグの修復や反復のたびに常に変化しているため、ブラックボックステストとホワイトボックステストの両方で、あらゆるタイプのソフトウェアテストを維持することが重要です。 つまり、テストスクリプトもそれに合わせて変更する必要があります。
ホワイトボックステストの維持には、テスト自動化フレームワークを常に最新の状態に保ち、テストとテストケースが定期的に更新されるように設計されたプロセスを実施することが必要です。
することができます：
テスト設計に保守を組み込む：
最初にホワイトボックステストを構築・設計する際に、ホワイトボックステストの将来性を考慮することで、将来的にテストの保守がしやすくなります。
チーム間の明確なコミュニケーションを可能にする：
開発チームのメンバー全員が複数のコミュニケーションチャンネルを持ち、コードに変更があった場合、すぐにテストに反映できるようにしてください。
順応性を持つこと：
時には、計画していないコードの変更を行うこともあります。 あなたのチームは、これらの変更に素早く対応する方法を知っていて、テストにおいてこれらの変更をフォローするスキルを持っていることを確認してください。
テストプロトコルを常に再評価する：
テスト開始時に実施したテストプロトコルは、ソフトウェアが様々な変更・改良を経た後では適さない場合があります。 定期的にテストプロトコルを評価し、その内容が適切であるかどうかを確認する。
5.ホワイトボックステストに最適な書籍
ホワイトボックステストは、習得するのに何年もかかる奥の深いテーマです。 ソフトウェアテストにおける最新のホワイトボックステストの専門家になりたい場合は、開発者、学者、エンジニアが書いたホワイトボックステストに関する本を読むとよいでしょう。
現在、ホワイトボックステストやテスト自動化に関する優れた書籍には、以下のようなものがあります：
- ソフトウェアテストの技術 第3版 グレンフォード・J・マイヤーズ、コリー・サンドラー、トム・バジェット、トッド・M・トーマス著
- ソフトウェアテスト職人のアプローチ 第4版』ポール・C・ヨルゲンセン著
- How to Break Software：ジェームズ・ウィテカー著「テストの実践ガイド
- ダン・モズレーとブルース・ポージーの「ちょうどいいソフトウェア・テスト・オートメーション
オンラインだけでなく、書店や図書館でも手に入るはずです。 また、優れたソフトウェアテストのコースやプログラムのリーディングリストで、他の読み物や学習リソースを見つけることができます。
