• Тестирование и качество информационных систем
• Сообщество специалистов отрасли
• Публикации и обсуждения материалов
• Журнал "Тестирование и Качество"

ЗАПИСКИ ТЕСТИРОВЩИКА

Авторский проект
Вячеслава Панкратова

• Платиновый спонсор: компания Vested Development, Inc
• Золотой спонсор: корпорация Borland

Вступление

Руководителям групп тестирования и ведущим тестировщикам часто приходится разрабатывать кроме необходимой рабочей документации и артефактов, документы более высокого уровня, описывающие общие подходы к тестированию системы и развитие процесса тестирования в проекте. Об одном из таких документов-артефактов и пойдёт речь ниже.

Многие из нас сталкивались с разработкой стратегии тестирования, особенно часто подобные артефакты интересуют заказчиков крупных проектов, срок разработки которых превышает год. Попробуем внести ясность в понятие Стратегии Тестирования и ответить на ряд вопросов разобрав несколько примеров на практике.

Терминология

СТРАТЕГИЯ — искусство руководства; общий план ведения этой работы, исходя из сложившейся действительности на данном этапе развития.

Есть другой вариант, с военным уклоном:

Наука о ведении войны, искусство ведения войны. Общий план ведения войны, боевых операций.

Я привожу оба определения, хотя первое достаточно точно описывает с чём, собственно, мы имеем дело. И хотя наши будни можно рассматривать как ведение войны за качество продукта, как мы увидим ниже ничего «военного» в стратегии тестирования как раз и нет.

Стратегия тестирования - это план проведения работ по тестированию системы или её модуля, учитывающий специфику функциональности и зависимости с другими компонентами системы и платформы. Стратегия определяет типы тестов, которые нужно выполнять для данного функционала системы, включает описание необходимых подходов с точки зрения целей тестирования и может задавать описания или требования к необходимым для проведения тестирования инструментам и инфраструктуре.

Получается немного страшновато? Попробуем разбить на более детальные части используя, к примеру, разбивку по вопросам, на которые отвечает стратегия тестирования.

Стратегия отвечает на вопросы:

• Как, каким образом тестирование даст ответ, что данный функционал работает?
• Что нужно сделать и чем пользоваться из инструментальных средств, для достижения целей тестирования?
• Когда определённый функционал будет тестироваться и соответственно когда ожидать получения результатов?

В качестве дополнительной задачи, которая решается в процессе понимания стратегии тестирования, можно рассматривать задачу минимизации затрат на тестирование. Ниже на примере мы разберём более конкретный случай, сейчас же просто ограничимся указанием этого факта.

Как видим, Стратегия тестирования, как артефакт, органично вписывается в План Тестирования. Шаблоны планов тестирования, предлагаемые различными методологиями, зачастую прямо включают одним из разделов описание стратегии тестировании или же включают описание стратегии в пункты плана отвечающие за тестирование конкретных частей функционала. К примеру, шаблон Rational Unified Process определяет стратегию тестирования как самый большой раздел плана тестирования.

Что идеологически более правильно: выделять стратегию для всего проекта, или разрабатывать конкретные подходы для каждой области тестирования, зависит от конкретного проекта. В современных распределённых системах, с несколькими типами рабочих мест и системными агентами, которые также выступают пользователями системы, логичнее выделять стратегию для каждого набора тестируемого функционала: модуля или подсистемы. Для более простых приложений можно предлагать тестирование всего приложение в рамках одной Стратегии.

Заказчик, зачастую, хочет контролировать процесс тестирования и видеть понимание задачи тестирования исполнителями по проекту. Для него стратегия тестирования это менее детальный документ-видение (vision) того, как будет тестироваться система в процессе разработки.

Для того, чтобы перейти от теории к практическому применению, попробуем разработать стратегию тестирования, для двух различных программных решений: десктоп-приложения, работающего в однопользовательском режиме и клиент-серверную систему средней сложности.

Разбираемые ниже примеры используют упрощённую модель приложений в разрезе взаимодействия компонентов приложения и системы, а также внутренней логики самого приложения.

В качестве простого десктоп-приложения возьмём, к примеру, новый инженерный калькулятор.

Инженерный калькулятор

Весь набор функций этого приложения можно разделить на две логические группы: логика инженерных операций и взаимодействие с операционной системой (выделение и освобождение ресурсов, использование системных компонент, взаимодействие с буфером обмена системы и т.п.).

Из требований к приложению выделим поддержку 5-ти операционных систем с 4 основными языками локализации и выполнение, скажем, 50 инженерных функций, каждая из которых однозначно покрывается одним тестом. Тесты, безусловно, включают проверку на контрольных примерах, проверку на граничные значения и т.п. Кроме того, приложение позволяет выполнять, к примеру, 5 функций по взаимодействию с системой (запуск приложения, выход из приложения, сохранение результатов в файл, работа с буфером и т.п.).

Полное покрытие требований задаёт набор из 5*4*(50+5)=1100 тестовых прогонов. Так как нужно выполнить все доступные операции приложения под всеми поддерживаемыми операционными системами и языковыми локализациями.

Пример, как вы понимаете, подобран не случайно. Попробуем наглядно показать стратегию тестирования в действии.

Вернёмся к разбивке функциональности приложения по логическим группам. Есть набор инженерной функциональности и есть системное взаимодействие.

Очевидно, что работа и правильность результатов вычислений, реализованная внутри приложения и не использующая внешние компоненты не зависит от локализации системы. Более того, если приложение успешно запущено под поддерживаемой операционной системой и основная функциональность по работе с инженерными функциями работает, то имея успешный прогон всех инженерных тестов с анализом контрольных результатов, можно говорить о работоспособности инженерных функций под всеми поддерживаемыми операционными системами и локализациями.

Таким образом, гарантировать работоспособность инженерных операций калькулятора можно прогоном 50 тестов под одним окружением.

Взаимодействие с системой, запуск, остановку приложения, работу с буфером, запись результатов в файл, в нашем примере обеспечивает 5 тестов. Имеем 5 версий операционной системы и 4 локализации, что даёт 20 комбинаций и 20*5=100 тестовых прогонов.

Таким образом, для данного примера, полный охват функциональности определяется 50+100=150 тестовых прогонов, из которых 50 тестов инженерных функций выполняются под одной конфигурацией и 5 тестов системных функций под 20 тестовыми окружениями.

В данном случае, мы разобрались с тем, что именно нужно тестировать, определили требования к тестам, провели простейший анализ условий тестирования и зависимостей. По сути своей, определили стратегию: "как" и "что" тестировать. Разрабатывать тесты можно в параллель к разработке стратегии, в любом случае дизайн и разработку тестов стратегия не заменяет.

Полное покрытие требований определяет 1100 тестовых прогонов. Разбор функциональности и определение необходимого набора тестирования даёт на выходе из разработки стратегии тестирования 150 тестовых прогонов.

Для данного конкретного примера, разработка стратегии тестирования даёт прямой выигрыш в затратах на тестирование в 1100/150=7,(3) раза. Как видим, имеет смысл. Попробуем рассмотреть шаги разработки стратегии тестирования для более сложного приложения -распределённой клиент-сервер системы.

Распределённая система

Подход в разработке стратегии тестирования для распределённой системы во многом совпадает с разработкой стратегии тестирования для обычного калькулятора. К примеру, аналогично с предыдущим примером, нам нужно выделить основные области, которые могут тестироваться отдельно друг от друга. Для тестирования сложных систем, также полезно выделять не только, так сказать, оперативные шаги по тестированию (то есть что, как и где будет тестироваться), но и проводить анализ тактических шагов по тестированию с учётом развития системы во времени.

Вернёмся к стратегии тестирования сложной распределённой системы. Проведём ориентировочную разбивку функциональности на тестовые области, с тем, чтобы понять как спланировать тестирование и минимизировать затраты.

Пусть система имеет "толстого" клиента, сервер приложения и сервер базы данных, которые могут функционировать на разных физических платформах. Основная логика ввода/вывода, валидации значений и построения печатных форм сосредоточена на клиенте, сервер приложений обеспечивает презентационный уровень и необходимую сервисную логику (автоматическая архивация данных, оповещение пользователей о внештатных ситуациях и т.д.), а база данных обеспечивает кроме непосредственного хранения данных определённую часть обработки данных реализуемую, к примеру, в виде пакетов функций. Ничего особенно сложного выбрано не было и пусть описание не пугает определённой утрированностью - мы всего лишь обрисовали задачу для тестирования.

Для того, чтобы чрезмерно не усложнять задачу, сузим область тестовых окружений за счёт фиксированных конфигураций для сервера БД (зачастую в промышленной эксплуатации используется выделенный сервер или кластерное решение для работы баз данных) и сервера приложений. Клиентское приложение обеспечивает работу под 2-мя операционными системами и жестко фиксированной конфигурацией компонентов ОС (к примеру, на все пользовательские машины регулярно устанавливаются все обновления и service packs + набор ПО на клиентских машинах строго регламентирован внутренней IT политикой).

Объём задач

Попробуем описать задачу на языке тестовых сценариев, то есть будем применять для оценки трудоёмкости задачи иди её части количество тестов, необходимых для проверки работоспособности функционала.

Клиент: 50 тестов на работу с данными (ввод форм, расчёт данных на основе данных хранимых в словарях, поиск данных, редактирование словарей и т.п.), 10 тестов на работу с печатными формами (формирование периодов выборок, выбор типов отчётов, печать или экспорт в предопределенный список форматов и т.д.). Пусть для тестирования работы с системой требуется, как и в предыдущем случае, ещё 5 тестов. По аналогии с предыдущим примером можем получить следующую картинку: имея 2 окружения получаем (5+10)*2=30 тестовых прогонов для проверки функциональности связанной с самой операционной системой (включая функционал печати и экспорта во время которого создаются новые файлы в рамках файловой системы). Будем считать, что 50 тестовых прогонов реализующих проверку логики работы с данными, можно выполнять под одним окружением. Итог -80 тестовых прогонов для тестирования клиента системы.

Объединим в рамках рассматриваемого примера тестирование функциональности сервера приложений и базы данных. Пусть сервер приложения реализует 20 команд по обработке данных и пользовательских сессий (без учёта работы с системными пулами соединений, функций сжатия передаваемого по сети трафика и т.п.). Сервер баз данных реализует 10 системных операций по архивации данных, построению статистики использования отчётов и ещё несколько подобных операций. Общий смысл заключается в том, что мы имеем конечный набор тестируемых операций, и так как конфигурации определены заранее, можем говорить о конечном наборе тестов, которые необходимо выполнить, что бы проверить работоспособность серверного функционала системы. Итог -30 тестов на серверной стороне. Заметим, что в данном примере мы не затрагиваем нагрузочную составляющую тестирования: речь идёт только о функциональном тестировании.

Более интересным с точки зрение разработки стратегии тестирования в данном примере, будет фактор развития системы в целом: создание новых модулей в клиентском приложении или ввод в систему новых серверных агентов.

Что следует учитывать разрабатывая стратегию тестирования для сложных распределённых или клиент-серверных систем. Одним основных факторов, влияющих на стратегию тестирования (после выделения тестовых областей и понимания тестовых задач в каждой из областей), является анализ план-графика появления новой функциональности в системе, а зачастую и плана разработки дизайнов и спецификаций к модулям и компонентам системы (от этого зависит выполнение задачи дизайна тестов). Чёткий план проекта, разбитый по задачам планирования, проектирования, дизайна и имплементации даёт менеджеру тестирования фундамент, необходимый для решения задачи, которую ставит вопрос "когда", то есть вопрос связанный с планированием тестирования. Хотя временные оценки и оценка трудоёмкости задачи логически выходят за рамки определения стратегии и относятся к непосредственному планированию тестирования, именно понимание приложения/системы в разрезе его развития с течением проекта, является стратегической составляющей плана тестирования.

Таким образом, разработка стратегии тестирования для небольших приложений и достаточно серьёзных систем схожа на стадии выделения тестовых областей и понимания зависимостей функциональности приложения от внешних модулей и компонентов. Различаться же стратегия в зависимости от типа тестируемого приложения, может в части понимания развития системы со временем, так как большие системы зачастую разрабатываются в несколько этапов и характеризуются большим по сравнению с десктоп-приложениями набором функционала, который требует перетестирования в каждой новой версии. Понимание что именно должно тестироваться, как, каким образом конкретный функционал будет тестироваться, что является результатом удовлетворяющим целям тестирования и есть зачастую результатом разработки Стратегии тестирования.

Что в общем случае даёт разработка стратегии тестирования? Разбор задачи тестирования на составляющие, выделение тестовых областей и в конечном итоге более полное понимание задачи тестирования в конкретном проекте. Как мы видели на примере тестирования инженерного калькулятора, понимание задачи позволяет разделять функциональность тестируемого приложения или системы на области, которые могут тестироваться автономно, что позволяет снизить (и порой достаточно существенно!) затраты на тестирование.

Вёрнёмся к определению понятия Стратегия: "общий план ведения работы, исходя из сложившейся действительности на данном этапе развития" -применимо к тестированию, стратегия есть понимание "что", "где" (на каком окружении) и "когда" будет тестироваться. Ответ на вопрос "как" нам может дать анализ требований к системе и дизайн тестов. Согласитесь, имея перед собой план развития системы и функционала, можно достаточно уверенно планировать задачи по тестированию, готовить необходимые данные и тестовые окружения. В любой момент времени, руководитель, полагаюсь на стратегию, знает где он находится и куда двигается дальше. Планируя тестирование, руководитель отдела или ведущий тестировщик не начинает разбираться с системой, а занимается непосредственно планированием, выделением ресурсов и сроков на конкретные задачи.

Автор: Вячеслав Панкратов
20/06/2005