Тестирование и отладка ПО

Сущность отладки ПО и ее этапы

Тестирование программных продуктов является процессом исполнения программ при определённом комплекте исходных данных, для которого уже определён итоговый результат или определены поведенческие характеристики данных программ. При этом, комплект исходных данных является тестовым или коротко тестом. Тестирование программного обеспечения является составляющим элементом наиболее общего понятия, которым является «отладка программного обеспечения».

Процедура отладки программ состоит из следующих этапов:

1. Осуществление тестирования, то есть операций, призванных выявить все программные ошибки.
2. Осуществление диагностики и идентификации ошибок, то есть выявление типа ошибок и их местоположения.
3. Занесение в программу необходимых корректировок, устраняющих ошибки.

Из приведённого выше перечня операций самой трудоёмкой и дорогой будет именно тестирование, стоимость которого равняется примерно 45% от суммарной стоимости реализации программного обеспечения.

Тестирование программного обеспечения

Никто не может дать гарантию на безошибочность вновь созданной программы. Когда программа исправно выполняет некоторый тестовый набор, это совсем не означает, что она не содержит ошибок. Можно предположить, что тестовый набор может с высокой долей вероятности найти присутствующие в программе ошибки. Тогда можно сказать об определённой доле уверенности в том, что программа работает правильно согласно данным тестам. Существуют некоторые аспекты, связанные с тестированием. Если поставленной целью является отобразить безошибочность программы, то ошибок будет найдено, как правило, немного. Но когда поставленной задачей будет обнаружение ошибок в программе, то будет найдена существенная их часть.

Надёжность нельзя добавить в программу по итогам тестирования, она закладывается правильным соблюдением проектировочных этапов. Самым лучшим решением проблемы надёжности является изначальное недопущение ошибок в программе. Но уровень вероятности безупречного проектирования объёмной программы достаточно мал. Задача тестирования заключается в определении местоположения небольшого количества ошибок, которые остались в отлично сформированной программе. Тестирование является трудным процессом, поскольку задача проверяющего специалиста состоит в том, чтобы вызвать сбой в работе программы. Главными моментами тестирования программного обеспечения считаются:

1. Нет в наличии эталонной программы, аналога тестируемой программы.
2. Программное обеспечение обладает высокой сложностью, что делает в принципе невозможным исчерпывающее тестирование.
3. Практически нереально сформировать единую методику выполнения тестов, то есть формализовать процесс тестирования. Это связано с большим разнообразием программных продуктов по сферам применения, выполняемым функциям, уровню сложности и так далее.

Тестированием является процедура неоднократного повторного исполнения программы для обнаружения различных ошибок. Цель тестирования заключается в выявлении максимума ошибочных действий программы. По этой причине тестовое выполнение программы, по итогам которого не обнаружено ни одной ошибки, может считаться неудачным.

Есть некоторые эмпирические правила выполнения тестовых прогонов программы, обобщающие опытные наработки специалистов:

1. Тестирование будет более эффективным, если его выполняет не создатель программы. Суть тестирования заключается в том, что оно является деструктивным, то есть фактически разрушительным. Это обстоятельство делает его особенно трудным.
2. Требуемой составляющей набора исходных данных для выполнения тестирования является наличие допустимых значений итогов прогона тестов. Процесс тестирования программы выполняется многократно при различных комплектах исходных данных. Для определения правильности выработанных при тестовом прогоне данных, нужно иметь предполагаемый результат. То есть, набор информации для тестирования должен состоять из двух элементов, а именно, исходных данных и ясного описания требуемого итога, который соответствует этим входным данным. Это условие сложно, а иногда и невозможно, выполнить.
3. Требуется подробный анализ итогов всех тестов. Практика показывает, что очень много выявленных ошибок можно было обнаружить ещё при первых тестовых выполнениях программы, но недостаточно глубокий анализ не позволил это сделать.

Отладка программного обеспечения

Успешность процесса отладки программного продукта в значительной степени зависит от правильной организации тестовых прогонов. При выполнении отладки программы обнаруживаются и ликвидируются, главным образом, тот набор ошибок, который был выявлен при тестовых операциях. Тестовые прогоны не способны осуществить доказательство того, что программа полностью верна. Они дают возможность только показать присутствие ошибок в программе. То есть, невозможно дать гарантию того, что имеющийся тестовый комплект выявит все ошибки программного продукта. По этой причине возникает пара задач:

1. Осуществить подготовку тестового комплекта, способного выявить в программе максимальное количество ошибок. Но при этом чем длительнее тестовый процесс, тем больше себестоимость программного продукта.
2. Определение момента завершения процесса отладки программного продукта. Моментом окончания отладки может стать полнота охвата тестами комплекса разнообразных ситуаций, проявляющихся при исполнении программы.

Для формирования оптимального тестового комплекта, то есть для выбора такого тестового набора, который позволил бы обнаружить максимум ошибок, требуется заранее спланировать этот тестовый комплект и применять оптимальную стратегию создания тестов.