Testowanie statyczne jest szeroko stosowaną techniką testowania oprogramowania, która wyszukuje defekty w oprogramowaniu bez wykonywania kodu. Stanowi część podejścia do wczesnego wykrywania defektów i zazwyczaj występuje na wczesnych etapach cyklu życia oprogramowania (SDLC).
W tym artykule wyjaśnimy, czym jest testowanie statyczne w testowaniu oprogramowania i dlaczego jest ono ważne, jednocześnie badając różne podejścia do testowania statycznego oprogramowania, procesy, narzędzia, wskazówki i triki.
Czym jest testowanie statyczne w testowaniu oprogramowania?
Testowanie statyczne to podejście do testowania oprogramowania, które sprawdza oprogramowanie i wszelkie powiązane dokumenty pod kątem błędów i usterek, ale bez wykonywania kodu. Może być postrzegana jako technika uzupełniająca testowanie dynamiczne, które wymaga od testerów uruchamiania programu w poszukiwaniu defektów.
Ogólnie rzecz biorąc, celem testów statycznych jest weryfikacja jakości i stabilności kodu przed przystąpieniem do testów dynamicznych. Proces ten oznacza, że testerzy mogą znaleźć i rozwiązać usterki przed wykonaniem kodu, skracając całkowity czas wymagany do testowania.
Techniki testowania statycznego w testowaniu oprogramowania dotyczą takich elementów jak wymagania systemowe, dokumenty projektowe i kod. Przyjęcie bardziej zapobiegawczego podejścia pomaga zespołom zaoszczędzić czas, zmniejsza prawdopodobieństwo i koszty przeróbek, skraca cykle rozwoju i testowania oraz poprawia ogólną jakość oprogramowania.
Dlaczego testowanie statyczne jest ważne?
Testy statyczne są niezbędne, ponieważ pozwalają na wczesne wykrycie błędów i usterek. Taki scenariusz oznacza, że testerzy mogą w opłacalny sposób wykrywać problemy związane z jakością i wydajnością.
Jak wie każdy dobry tester, wczesne wykrywanie błędów w oprogramowaniu jest lepsze, ponieważ są one tańsze i łatwiejsze do naprawienia. Testy statyczne ucieleśniają zalety tego podejścia, ponieważ zespoły mogą identyfikować i usuwać usterki, zanim zostaną one wprowadzone do procesu i rozprzestrzenią się w całym oprogramowaniu.
Oczywiście same testy statyczne nie są w stanie wychwycić wszystkich defektów. Aby przeprowadzić kompleksowe testy, należy używać go w połączeniu z innymi metodami. Co więcej, podczas gdy znajdowanie błędów “na papierze” jest dobre, niektóre wady nie staną się widoczne, dopóki oprogramowanie nie zostanie uruchomione.
Statyczne i dynamiczne testowanie oprogramowania
Statyczne i dynamiczne testowanie oprogramowania to dwie uzupełniające się techniki weryfikacji jakości i funkcjonalności aplikacji. Jak wspomnieliśmy powyżej, testowanie statyczne obejmuje przeglądanie kodu i dokumentów związanych z aplikacją bez kompilowania i wykonywania programu. W przeciwieństwie do tego, testowanie dynamiczne weryfikuje oprogramowanie poprzez użycie programu i sprawdzenie, jak zachowuje się on w czasie wykonywania.
Chociaż oba rodzaje testów dotyczą sposobu działania oprogramowania, są to bardzo różne podejścia.
Przyjrzyjmy się niektórym różnicom między testami statycznymi i dynamicznymi.
1. Statyczne testowanie oprogramowania
- Przegląda dokumenty aplikacji, projekt i kod przed wykonaniem
- Dąży do odkrywania i rozwiązywania problemów i usterek na wczesnym etapie SDLC
- Wykorzystuje przeglądy kodu, wzajemne przeglądy i przeglądy w celu zrozumienia potencjalnych problemów z oprogramowaniem.
2. Dynamiczne testowanie oprogramowania
- Weryfikuje działanie oprogramowania poprzez uruchomienie kodu.
- Ma na celu walidację funkcjonalności i zachowania oprogramowania na późniejszych etapach SDLC.
- Wykorzystuje szeroki zakres technik, w tym testowanie jednostkowe, testowanie integracyjne, testowanie systemu, testowanie akceptacji użytkownika itp.
3. Testy statyczne i dynamiczne: jedno czy drugie?
Testy statyczne i dynamiczne to dwa różne podejścia do weryfikacji oprogramowania, które mają swoje mocne i słabe strony. Bezpośredni wybór między jednym a drugim nie jest realistycznym scenariuszem, ponieważ mają one różne funkcje.
W testach statycznych chodzi o to, by być proaktywnym i identyfikować problemy tak wcześnie, jak to możliwe. Chodzi o znajdowanie i rozwiązywanie problemów przed ich wystąpieniem.
Testy dynamiczne są bardziej reaktywne, ponieważ szukają błędów poprzez uruchamianie kodu. Tak, generalnie jest to bardziej czasochłonne i zasobochłonne niż testowanie statyczne. Znajduje jednak usterki, które w przeciwnym razie nie zostałyby wykryte przez same testy statyczne.
Prawdziwą odpowiedzią jest to, że dzięki połączeniu testów statycznych i dynamicznych można upewnić się, że kod i powiązane dokumenty są aktualne, a oprogramowanie jest zgodne z oczekiwaniami interesariuszy.
Co jest testowane podczas testów statycznych?
Testy statyczne analizują projekt, kod i dokumenty składające się na projekt. Przeanalizujmy rzeczy, na które testerzy muszą zwrócić uwagę, aby zapewnić kompleksowe podejście do testowania statycznego.
1. Przegląd dokumentacji
Jedną z pierwszych części testów statycznych jest dokładny przegląd dokumentacji. Oto niektóre z dokumentów, które znalazły się pod lupą.
Dokumenty dotyczące wymagań biznesowych
Testerzy przeanalizują dokument wymagań biznesowych i upewnią się, że wiernie oddają one potrzeby interesariuszy i są zgodne z celami biznesowymi.
Specyfikacje wymagań oprogramowania (SRS)
Dokument specyfikacji wymagań oprogramowania (SRS) określa funkcje i użyteczność oprogramowania. Testy statyczne sprawdzają ten dokument i zapewniają, że dokładnie opisuje on funkcjonalność oprogramowania, w tym zależności i interfejsy użytkownika.
Dokumenty projektowe
Dokumenty projektowe są również sprawdzane pod kątem zgodności z wymaganiami i specyfikacjami. Testerzy sprawdzają zunifikowany język modelowania (UML), przepływ danych i diagramy architektoniczne, aby upewnić się, że są one zgodne z wymaganiami projektu.
Dokumenty przypadków użycia i historie użytkownika
Testy statyczne sprawdzają również dokumenty przypadków użycia i historie użytkownika, aby zobaczyć, jak pasują one do funkcjonalnych i niefunkcjonalnych aspektów oprogramowania. Dokumenty te przedstawiają szczęśliwe ścieżki (zamierzone udane użycie), alternatywne przepływy, przypadki brzegowe i potencjalne błędy.
Przypadki testowe
Ten wczesny etap testowania jest okazją do sprawdzenia przypadków testowych, aby upewnić się, że mają one odpowiednie pokrycie, zasoby, odpowiednie techniki, realistyczne harmonogramy itp. Co więcej, przeglądy zbadają również, czy wyniki testów są szczegółowe i realistyczne.
2. Przegląd kodu
Następnie zostanie przeanalizowany kod użyty w aplikacji. Oto niektóre z obszarów, którym przyjrzą się zespoły testowe.
Błędy składni
Testerzy i programiści przejrzą kod i sprawdzą go pod kątem błędów składni, literówek, nieprawidłowych nazw zmiennych, brakujących znaków interpunkcyjnych i wszelkich błędów, małych lub dużych, które spowodują błędy, gdy kod zostanie ostatecznie wykonany.
Martwy kod
Martwy kod, zwany również kodem nieosiągalnym, to część kodu źródłowego programu, która nie może zostać wykonana z powodu problemów ze ścieżką przepływu sterowania.
Nieużywane zmienne
Testy statyczne będą również sprawdzać nieużywane zmienne, które są zadeklarowane, ale nigdy nie są wykonywane przez kompilator.
Naruszenia standardów kodowania
Standardy kodowania odnoszą się do zestawu najlepszych praktyk, zasad i wytycznych dotyczących kodowania w określonym języku. Testy statyczne zapewniają spełnienie najlepszych praktyk, co ułatwia innym edytowanie, poprawianie i aktualizowanie kodu.
Wady logiczne
Błędy logiczne mogą oznaczać, że kod źródłowy działa nieprawidłowo, ale nie ulega awarii. Przeglądy statyczne mają na celu zidentyfikowanie i rozwiązanie tych problemów przed wykonaniem kodu.
Przepływy danych
Testerzy sprawdzają również, w jaki sposób dane wpływają i wypływają z systemu. Przegląd ten obejmuje wszelkie interakcje, jakie dane będą miały w oprogramowaniu.
Przepływy sterowania
Kolejnym badanym obszarem jest przepływ sterowania. Ten przegląd bada kolejność wykonywania instrukcji kodu i zapewnia, że rzeczy są wykonywane we właściwej kolejności, aby zapewnić, że oprogramowanie zachowuje się zgodnie z przeznaczeniem.
Luki w zabezpieczeniach
Testy statyczne zbadają również wszelkie luki w zabezpieczeniach kodu źródłowego.
Techniki statyczne w testowaniu oprogramowania
Teraz, gdy wiesz już, jakie rzeczy są badane w ramach testów statycznych, nadszedł czas, aby zobaczyć, jak te przeglądy są przeprowadzane.
Istnieją dwie podstawowe techniki testowania statycznego w testowaniu oprogramowania, które należy znać, aby wdrożyć kompleksowe testowanie oprogramowania. Są to proces przeglądu i analiza statyczna.
1. Proces przeglądu w testach statycznych
Proces przeglądu jest pierwszą częścią wdrażania technik statycznych w testowaniu oprogramowania. Chodzi tutaj o znalezienie i usunięcie błędów z projektu oprogramowania. Zazwyczaj istnieją cztery główne etapy procesu przeglądu testów statycznych.
Nieformalny przegląd
Nieformalny przegląd jest dokładnie tym, na co wygląda: nieustrukturyzowaną burzą mózgów, podczas której programiści, testerzy i interesariusze mogą badać potencjalne błędy i zgłaszać pytania i sugestie dotyczące oprogramowania. Jest to okazja do zidentyfikowania wszelkich poważnych wad lub problemów przed przejściem do kolejnych etapów.
Przewodniki
Walkthroughs są szansą dla zespołów testujących, aby wejść głębiej. Często obejmują one eksperta lub ekspertów z danej dziedziny, którzy przeglądają dokumentację, aby upewnić się, że wszystko jest zgodne z wymaganiami biznesowymi i systemowymi.
Wzajemna weryfikacja
Ten kolejny krok polega na wzajemnym sprawdzaniu kodu źródłowego przez inżynierów w celu wykrycia błędów, które należy naprawić przed uruchomieniem oprogramowania.
Kontrola
Specjaliści ds. wymagań programowych przyglądają się dokumentom specyfikacji i sprawdzają, jak wypadają one na tle kryteriów.
2. Analiza statyczna
Podczas gdy proces przeglądu w dużej mierze koncentruje się na projekcie i dokumentach, analiza statyczna dotyczy analizy kodu przed jego wykonaniem. Podczas gdy kod nie jest uruchamiany w tej fazie, jest on wstępnie sprawdzany pod kątem wad i błędów. Co więcej, programiści sprawdzają zgodność kodów źródłowych z najlepszymi praktykami, biznesowymi lub branżowymi przewodnikami po stylu kodowania itp.
Podczas gdy w przeszłości proces ten był wykonywany ręcznie, obecnie wiele zespołów korzysta z narzędzi do analizy statycznej w celu sprawdzenia kodu źródłowego. Proces ten obejmuje:
Skanowanie kodu źródłowego
Narzędzia do analizy statycznej (lub pracownicy ręczni) przechodzą przez kod grzebieniem o drobnych zębach, aby zidentyfikować wszelkie błędy lub zły kod i zbudować model struktury i zachowania aplikacji.
Omówiliśmy obszary kodu źródłowego, które są przeprowadzane w powyższej sekcji zatytułowanej: Co jest testowane podczas testów statycznych?
Sprawdzanie reguł
Następnie narzędzie do analizy statycznej porównuje kod źródłowy z innym kodem lub predefiniowanym zestawem reguł lub wzorców, aby podkreślić wszelkie anomalie.
Generowanie raportów
Wreszcie, narzędzia analityczne zgłaszają wszelkie usterki lub naruszenia i podkreślają obszary problematyczne oraz ich wagę.
Zalety testów statycznych
Testy statyczne mają kilka zalet. Oto kilka głównych powodów, dla których zespoły stosują to podejście.
#1. Wczesne wykrywanie usterek
Jak najwcześniejsza identyfikacja usterek pozwala zaoszczędzić czas i pieniądze. W rzeczywistości, gdy błędy projektowe, wymagania lub kodowania pozostają niezaznaczone, rozprzestrzeniają się na późniejsze etapy SDLC i mogą stać się bardzo kłopotliwe i kosztowne do usunięcia. Testy statyczne pomagają zespołom wcześnie wychwytywać błędy i zapobiegać powstawaniu nowych usterek.
#2. Skrócenie czasu i obniżenie kosztów testowania
Testy statyczne pomagają obniżyć czas i koszty testowania. Dzięki temu, że odbywa się to przed testami dynamicznymi, problemy mogą zostać wykryte na wczesnym etapie, co skraca czas i pieniądze związane z przeróbkami.
#3. Poprawa jakości kodu
Kolejną potężną rzeczą w tym podejściu jest to, że polega ono na przeprowadzaniu przeglądów kodu. Koncentrując się na standardach i najlepszych praktykach – a nie tylko na wydajności funkcjonalnej – kod staje się szczuplejszy, bardziej zrozumiały i znacznie łatwiejszy w utrzymaniu. Podejście to promuje spójny i dobrze zorganizowany kod, który jest znacznie łatwiejszy do modyfikacji i edycji w przyszłości.
#4. Lepsza komunikacja
Testowanie statyczne obejmuje organizowanie przeglądów i dyskusji w celu zapewnienia, że oprogramowanie jest na dobrym poziomie. Spotkania te angażują testerów, programistów i interesariuszy i są okazją do dzielenia się wiedzą i informacjami, co prowadzi do lepszego informowania zespołu.
#5. Szybszy rozwój
Ponieważ testowanie statyczne promuje bardziej proaktywne podejście zarówno do wykrywania defektów, jak i ich usuwania, zespoły mogą zaoszczędzić cenny czas na rozwiązywaniu problemów, przeróbkach i testach regresji. Zaoszczędzony czas można przeznaczyć na inne przedsięwzięcia, takie jak opracowywanie nowych funkcji.
Wady testów statycznych
Chociaż testowanie statyczne jest korzystne, nie jest ono panaceum dla zespołów testujących oprogramowanie. Oto kilka wad, których należy być świadomym.
#1. Inwestycja w czas
Prawidłowo przeprowadzone testy statyczne mogą zaoszczędzić zespołom wiele czasu. Wymaga to jednak zainwestowania czasu, co może być szczególnie uciążliwe w przypadku ręcznego tworzenia złożonych kompilacji oprogramowania.
#2. Organizacja
Testowanie statyczne jest głęboko oparte na współpracy. Planowanie tego rodzaju testów wymaga dużej koordynacji, co może być trudnym zadaniem dla globalnie rozproszonych zespołów i zapracowanych pracowników.
#3. Ograniczony zakres
Istnieje wyraźny limit liczby defektów, które można wychwycić za pomocą przeglądów kodu. Testy statyczne dotyczą głównie kodu i dokumentacji, więc nie wykryją wszystkich błędów istniejących w aplikacji. Co więcej, nie jest w stanie uwzględnić czynników zewnętrznych, takich jak zewnętrzne zależności, kwestie środowiskowe lub nieoczekiwane zachowanie użytkownika.
#4. Zależność od interwencji człowieka
Ręczne testowanie statyczne w dużym stopniu opiera się na umiejętnościach i doświadczeniu testerów. Jeśli recenzent nie posiada odpowiednich umiejętności, doświadczenia i wiedzy, może łatwo przeoczyć defekty i błędy, niwelując niektóre korzyści płynące z testowania statycznego.
#5. Jakość narzędzia do analizy statycznej
Narzędzia do testowania statycznego są nierównej jakości. Niektóre z nich są bardzo dobre, podczas gdy inne generują fałszywe wyniki pozytywne i negatywne, co oznacza, że do interpretacji wyników wymagana jest interwencja człowieka.
Wyzwania związane z testami statycznymi
Jeśli chcesz wykorzystać testy statyczne do ulepszenia swojego oprogramowania, musisz zmierzyć się z kilkoma wyzwaniami.
1. Luka w umiejętnościach i wiedzy
Solidne i skuteczne testowanie statyczne wymaga dobrego zrozumienia standardów kodowania, języków programowania i powiązanych narzędzi testowych. Programiści i testerzy potrzebują szkoleń w zakresie tych narzędzi i zasad, aby mieć pewność, że są na bieżąco z najnowszymi trendami.
2. Problem integracji
Jeśli chcesz korzystać z narzędzi do analizy statycznej, musisz znaleźć sposób na zintegrowanie ich z istniejącymi przepływami pracy programistycznej. Jest tu wiele rzeczy do rozważenia, takich jak obecne środowisko i to, czy może ono łączyć się z tymi narzędziami. Ogólnie rzecz biorąc, wdrażanie narzędzi do analizy statycznej może okazać się kosztowne, złożone i czasochłonne.
3. Poleganie na ręcznych testerach
Ponieważ tworzenie i testowanie oprogramowania staje się coraz bardziej zautomatyzowane, testowanie statyczne nadal opiera się na interwencji człowieka w celu sprawdzenia kodu i dokumentacji oraz interpretacji wyników testów. Poleganie na ręcznym testowaniu jest sprzeczne z trendem bardziej zwinnego, zautomatyzowanego cyklu rozwoju i testowania.
4. Niebezpieczeństwa związane z nadmierną pewnością siebie
Chociaż testowanie statyczne jest pomocną techniką dla zespołów testujących, ma ono ograniczony zakres. Jeśli testerzy zbytnio polegają na testach statycznych, ryzykują, że zostaną zwabieni fałszywym poczuciem bezpieczeństwa co do jakości ich oprogramowania. Testy statyczne muszą być stosowane wraz z testami dynamicznymi, aby w pełni wykorzystać ich zalety.
Najlepsze narzędzia do testowania statycznego w 2024 roku
Na rynku dostępnych jest wiele świetnych narzędzi do testowania statycznego. Oto trzy najlepsze z nich na rok 2024.
1. SonarQube
SonarQube to narzędzie o otwartym kodzie źródłowym, które może identyfikować błędy, luki w zabezpieczeniach i problemy z jakością kodu. Jest konfigurowalny i wszechstronny oraz może łatwo integrować się z różnymi zintegrowanymi środowiskami programistycznymi, repozytoriami i narzędziami CI/CD.
2. DeepSource
Deep Source to narzędzie do uczenia maszynowego, które może przeglądać kod i sugerować ulepszenia. Jest niedrogi (i darmowy dla projektów open-source), przyjazny dla użytkownika w konfiguracji i zapewnia potężne raporty i metryki dotyczące jakości kodu i łatwości konserwacji.
3. Smartbear Collaborator
Smartbear Collaborator to wysoko cenione narzędzie do testowania statycznego, które zawiera przydatne szablony, przepływy pracy i listy kontrolne. Umożliwia zespołom przeglądanie kodu źródłowego, przypadków testowych, dokumentów i wymagań oraz oferuje doskonałe możliwości raportowania.
Jak ZAPTEST pomaga zespołom wdrażać statyczne
techniki testowania w testowaniu oprogramowania
ZAPTEST to znacznie więcej niż oprogramowanie RPA. Oferuje również najlepsze w swojej klasie narzędzia do automatyzacji testów z mieszanką futurystycznych technologii, takich jak automatyzacja oparta na sztucznej inteligencji, integracja WebDriver, kodowanie CoPilot do generowania fragmentów kodu, a wszystko to z nieograniczonymi licencjami i własnym ZAP Expert, aby zapewnić płynną implementację i wdrożenie.
Jeśli chodzi o testowanie statyczne, nieskończone możliwości integracji ZAPTEST mogą pomóc w połączeniu oprogramowania do automatyzacji testów z niektórymi z doskonałych narzędzi do testowania statycznego, które opisaliśmy powyżej.
Co więcej, narzędzia RPA ZAPTEST mogą pomóc w testowaniu statycznym na wiele sposobów. Na przykład, można użyć narzędzi RPA do:
- Zbieranie i generowanie danych testowych z różnych źródeł
- Usprawnienie ręcznych interakcji poprzez automatyzację narzędzi do analizy statycznej
- Wyodrębnianie szczegółów z raportów analizy statycznej i wysyłanie ich do systemów śledzenia defektów.
- Rejestrowanie problemów wyróżnionych przez śledzenie statyczne i automatyczne wysyłanie ich do deweloperów.
Końcowe przemyślenia
Testowanie statyczne w testowaniu oprogramowania jest doskonałą okazją do zidentyfikowania i usunięcia błędów i usterek, złych praktyk kodowania, nieodpowiedniej dokumentacji i przypadków testowych przed testowaniem dynamicznym. Statyczne testowanie oprogramowania jest popularne, ponieważ oszczędza czas i pieniądze oraz przyspiesza cykl rozwoju.
Chociaż testowanie dynamiczne i statyczne to dwa różne podejścia do testowania oprogramowania, nie są one alternatywami. Zamiast tego testerzy powinni w miarę możliwości zapewnić dokładną ocenę swoich aplikacji.
