Die Power von Testentwurfstechniken

Testentwurfsverfahren sind für viele Tester eine Herausforderung. Sie verfügen über umfangreiches Wissen, wenden es aber in der täglichen Praxis nur selten an. Wir müssen uns darauf konzentrieren, geeignete Techniken auszuwählen, die auf spezifische Probleme abzielen, und nicht nur auf persönlichen Vorlieben basieren. Die Kenntnis der vier Hauptkategorien von Testentwurfstechniken - prozessorientiert, zustandsorientiert, datengetrieben und instrumentengestützt - ist für die Sicherung der Qualität von Software unerlässlich. Dies ist eine notwendige Voraussetzung, um das Vertrauen in Softwareprodukte zu stärken und ihre Zuverlässigkeit zu beweisen. Die Förderung des bewussten Einsatzes dieser Techniken könnte letztlich zu einer Verbesserung der Softwarequalität und der Teamleistung führen.

Podcast Episode: Die Power von Testentwurfstechniken

In dieser Folge spreche ich mit Rik Marselis über die Welt der Testentwurfsverfahren. Wir gehen der Frage nach, warum viele Tester Schwierigkeiten haben, die erlernten Methoden anzuwenden, obwohl sie die Qualitätssicherung verbessern können. Rik gibt Einblicke in die Auswahl des richtigen Testverfahrens für verschiedene Testszenarien und betont die Notwendigkeit eines ausgewogenen Ansatzes, der strukturierte Methoden mit erfahrungsbasiertem Testen kombiniert. Er stellt vier Schlüsselgruppen von Testentwurfsverfahren vor und zeigt, wie Vorlagen und Beispiele aus der Praxis die Anwendbarkeit dieser Konzepte verbessern können. Ich hoffe, dieses Gespräch inspiriert Sie dazu, effektive Testverfahren in Ihre Praxis zu integrieren, und erinnert uns daran, dass Qualität letztlich eine bewusste Entscheidung ist.

"Man sollte erfahrungsbasierte Testverfahren immer mit Testentwürfen kombinieren." - Rik Marselis

Rik Marselis ist Hauptberater für Qualität bei Sogeti in den Niederlanden. Er ist ein hochgeschätzter Redner, Trainer, Autor, Berater und Coach, der viele Organisationen und Personen bei der Verbesserung ihrer Qualitätsentwicklungs- und Test-Praxis unterstützt hat, indem er nützliche Werkzeuge und Checklisten zur Verfügung stellte, praktische Unterstützung leistete und eingehende Diskussionen führte. Seine Präsentationen werden stets für ihre Lebendigkeit, seine Fähigkeit, die Gespräche ernst, aber leicht zu halten, und seine Verwendung von praktischen Beispielen mit humorvollen Vergleichen geschätzt.Im Jahr 2022 wurde Rik mit dem ISTQB Software Testing Excellence Award ausgezeichnet.Ein Jahr später erhielt er den EuroSTAR 2023 Testing Excellence Award.

Highlights der Episode

• Viele Tester lernen Entwurfstechniken, aber es misslingt ihnen, sie effektiv anzuwenden.
• Qualitätssicherung erfordert eine Kombination aus erfahrungsbasierten und strukturierten Designtechniken.
• Testentwurfsverfahren sollten sich an der Risikostufe des Projekts orientieren.
• Es gibt vier Gruppen von Techniken: prozess-, zustands-, daten- und erscheinungsorientiert.
• Beispiele aus der Praxis verbessern das Verständnis und die Anwendung von Testverfahren.

Die vergessene Macht der Testentwurfstechniken

Einleitung

Testentwurfsverfahren sind für effektive Softwaretests und Qualitätssicherung unerlässlich. Sie helfen Testern, strukturierte und umfassende Testfälle zu erstellen, die verschiedene Aspekte eines Softwaresystems abdecken, einschließlich Dateneingaben, Geschäftsprozesse und Benutzungsschnittstellen. Durch den Einsatz dieser Techniken können Tester versteckte Fehlerzustände finden, eine gründliche Überdeckung sicherstellen und Vertrauen in die Zuverlässigkeit des Produkts gewinnen.

Rik Marselis, ein erfahrener Experte für Testentwurf, der in der Podcast-Episode Die vergessene Macht der Testentwurfstechniken vorgestellt wird, gibt tiefe Einblicke in die Frage, warum viele Tester diese wertvollen Methoden übersehen und wie ihre Wiederentdeckung zu echten Verbesserungen in der Testpraxis führen kann. Seine Sichtweise hebt das ungenutzte Potenzial von Testentwürfen hervor, um bessere Software-Ergebnisse zu erzielen. Darüber hinaus unterstreicht er die Bedeutung des Requirements Engineering als Schlüssel zum erfolgreichen Testen von Software, der hilft, Fehlhandlungen zu vermeiden und Testprozesse zu optimieren.

the Knowledge-Application Gap in Testentwurfsverfahren ###

Viele Tester haben Schwierigkeiten, erlernte Testentwurfstechniken in realen Szenarien anzuwenden, was auf Faktoren wie unzureichende Ausbildung, mangelnde praktische Erfahrung und die Komplexität realer Systeme zurückzuführen ist.

Die wahrgenommene Qualität eines Systems wirkt sich direkt auf den Bedarf an strukturierten Testansätzen aus. Systeme höherer Qualität erfordern strengere Testverfahren, um eine umfassende Überdeckung zu gewährleisten und potenzielle Probleme zu erkennen.

Testentwurfsverfahren spielen eine entscheidende Rolle beim Erreichen einer umfassenden Überdeckung der Tests, indem sie systematisch Testbedingungen, Eingaben und erwartete Ergebnisse ermitteln. Dieser strukturierte Ansatz trägt dazu bei, das Vertrauen in die Zuverlässigkeit und Funktionalität der Software zu stärken.

Um die Lücke zwischen Wissen und Anwendung zu schließen, könnte die Einführung einer Minimum Viable Test Strategy von Vorteil sein. Eine innovative Teststrategie ermöglicht es, schnell und effektiv auf Änderungen zu reagieren, den Testprozess zu visualisieren und die Zusammenarbeit im Team zu fördern.

Die verschiedenen Arten von Testentwurfstechniken verstehen

Testentwurfsverfahren sind Methoden, die von Testern zur Erstellung effektiver Testfälle eingesetzt werden. Diese Techniken können je nach Schwerpunkt und Ansatz in verschiedene Gruppen eingeteilt werden. Hier sind die Hauptkategorien der Testentwurfsverfahren:

1. Prozessorientierte Techniken

Diese Techniken konzentrieren sich auf den Ablauf und die Zustände innerhalb eines Systems. Sie zielen darauf ab, dass Geschäftsprozesse oder Systemzustände durch die Untersuchung von Abläufen und Übergängen gründlich erfasst werden. Beispiele für prozessorientierte Techniken sind:

• Testen von Pfaden
• Zustandsübergangstests

2. Zustandsorientierte Techniken

Zustandsorientierte Techniken zielen speziell auf die Entscheidungslogik innerhalb eines Systems ab. Sie verwenden Strukturen wie Entscheidungstabellen, um verschiedene Kombinationen von Bedingungen und ihre Auswirkungen auf die Ergebnisse zu erfassen. Dies hilft den Testern zu überprüfen, ob die verschiedenen Entscheidungswege korrekt funktionieren.

3. Datenorientierte Techniken

Datenorientierte Techniken konzentrieren sich darauf, wie Eingabedaten von der zu testenden Software gehandhabt werden. Sie umfassen die Gruppierung von Daten in sinnvolle Klassen oder die Identifizierung kritischer Grenzen, die getestet werden müssen. Wichtige Beispiele für datenorientierte Techniken sind:

• Äquivalenzklassenbildung
• Grenzwertanalyse

4. Erscheinungsbild-orientierte Techniken

Erscheinungsbildorientierte Techniken befassen sich mit der äußeren Darstellung der Software. Dazu gehört das Testen von UI-Elementen auf Korrektheit (syntaktisches Testen) ebenso wie die Bewertung nicht-funktionaler Aspekte wie Leistung oder Gebrauchstauglichkeit.

Die Herausforderung, mehrere Techniken zu beherrschen

Es gibt viele anerkannte Testentwurfsverfahren, wobei die Schätzungen von insgesamt 25 bis 30 reichen. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass sich einige dieser Techniken überschneiden oder Variationen aufweisen können.

Zertifizierungsprogramme wie das ISTQB stellen eine große Auswahl dieser Techniken vor, manchmal werden 15 bis 20 verschiedene Techniken in den Grund- und Aufbaustufen gelehrt. Dieses breite Spektrum an Wissen ist zwar wertvoll, kann aber für Tester, die jede Methode gründlich beherrschen wollen, auch überwältigend sein.

Überbrückung der Lernlücke: Praktische Anwendung statt Auswendiglernen

Lernhürden entstehen oft, wenn in Kursen die Prüfungsvorbereitung im Vordergrund steht und nicht die praktische Anwendung. Tester können Definitionen auswendig lernen, ohne wirklich zu verstehen, wie sie diese Techniken in komplexen realen Situationen effektiv anwenden können.

Um dieses Problem anzugehen, können vereinfachte Vorlagen und auf Kerngruppen konzentrierte Schulungen dazu beitragen, die Kluft zwischen Theorie und Praxis zu überbrücken. Indem die Vielfalt überschaubar gemacht und gleichzeitig die Entwicklung echter Fähigkeiten gefördert wird, sind Tester besser gerüstet, um die verschiedenen Herausforderungen des Testens zu meistern, denen sie bei ihrer Arbeit begegnen.

Kerntechniken für Testentwürfe für Einsteiger

In der Welt des Softwaretestens fühlen sich Anfänger oft von den vielen verfügbaren Testentwurfsverfahren überfordert. Um sich in dieser Komplexität zurechtzufinden und eine solide Grundlage zu schaffen, ist es für jeden neuen Tester wichtig, fünf wichtige Testentwurfsverfahren zu verstehen:

1. Äquivalenzklassenbildung

Bei diesem Verfahren werden die Eingabedaten in Partitionen unterteilt, um sicherzustellen, dass die Testfälle jede Partition abdecken und so die Klassen von Fehlhandlungen innerhalb der Software identifizieren.

2. Grenzwertanalyse

Durch die Konzentration auf die Grenzen von Eingabebereichen zielt diese Methode darauf ab, Werte an den Rändern oder knapp jenseits der Grenzen zu testen, wo Fehlhandlungen wahrscheinlicher sind.

3. Pfad-Testen

Bei diesem Verfahren werden verschiedene Pfade durch ein System untersucht, wobei sichergestellt wird, dass jeder Pfad mindestens einmal getestet wird, um mögliche Probleme im logischen Ablauf der Software aufzudecken.

4. Entscheidungstabellen

Die Verwendung von Entscheidungstabellen hilft den Testern, verschiedene Kombinationen von Bedingungen und den dazugehörigen Aktionen darzustellen, um eine umfassende Überdeckung aller Szenarien zu gewährleisten.

5. Exploratives Testen

Dieser Ansatz betont die Intuition und Kreativität des Testers, indem er die Software dynamisch erforscht und testet und so Fehlerzustände aufdeckt, die bei geskripteten Tests möglicherweise übersehen werden.

Indem sie sich mit diesen grundlegenden Techniken vertraut machen, können Anfänger ein ganzheitliches Verständnis von Testverfahren erlangen und sie in verschiedenen Testszenarien effektiv anwenden. Jede dieser Kerntechniken spielt eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Testüberdeckung und der Gewährleistung der Qualität und Zuverlässigkeit von Softwareprodukten.

praktische Anwendung und Lernhilfen für Testentwurfstechniken ###

Für Tester ist es wichtig zu verstehen, wie die praktische Anwendung ihnen helfen kann, Testentwurfsverfahren zu beherrschen und eventuelle Lernbarrieren zu überwinden. Eine Möglichkeit, diesen Prozess zu erleichtern, ist die Verwendung von Vorlagen für den Testentwurf. Diese Vorlagen bieten Testern eine klare Struktur, die sie bei der Anwendung verschiedener Testentwurfsverfahren befolgen können, um sicherzustellen, dass sie konsistent bleiben und alle notwendigen Aspekte des Testens abdecken.

Eine weitere effektive Methode zur Verbesserung des Verständnisses ist die Einbeziehung von Beispielen aus der Praxis. Anhand dieser Beispiele können Tester sehen, wie Testentwurfsverfahren in bestimmten Situationen angewendet werden, auf die sie bei Software-Testprojekten stoßen können. Diese praktische Erfahrung stärkt nicht nur ihr Selbstvertrauen, sondern ermöglicht es ihnen auch, das Gelernte in realen Szenarien anzuwenden.

Durch die Konzentration auf die praktische Anwendung und die Bereitstellung von Ressourcen wie Vorlagen und Beispielen aus der Praxis können Tester ihre Fähigkeiten im Bereich der Testentwurfsverfahren verbessern und die Kluft zwischen Theorie und Praxis effektiv überbrücken.

Kontextabhängige Auswahl von Testentwurfstechniken

Die Wahl des richtigen Testentwurfsverfahrens hängt stark vom spezifischen Kontext des Testproblems und den Projektanforderungen ab. Rik Marselis hebt vier Hauptfaktoren hervor, die diese Auswahl leiten:

1. Problemtyp-Analyse: Identifizieren Sie die Art des Testproblems. So können beispielsweise prozessorientierte Probleme von Pfad-Tests profitieren, während sich bedingungslastige Szenarien für Entscheidungstabellen eignen.
2. Qualitätsmerkmale: Bestimmen Sie, welches Qualitätsattribut geprüft werden soll - Leistungsprobleme erfordern auf das Erscheinungsbild ausgerichtete Techniken, während für die funktionale Korrektheit möglicherweise daten- oder zustandsorientierte Ansätze erforderlich sind.
3. Risikostufe: Ordnen Sie eine Risikokategorie zu, z. B. niedrig, mittel oder hoch. Höhere Risiken erfordern eine gründlichere Überdeckung durch einen detaillierten Testentwurf.
4. Fähigkeiten des Teams: Prüfen Sie, ob die Tester mit den einzelnen Techniken vertraut sind. Wenn es an Vertrautheit mangelt, wählen Sie entweder einfachere Methoden oder investieren Sie in gezieltes Training.

Dieser strukturierte Ansatz hilft den Testern, nicht auf bekannte Methoden zurückzugreifen, sondern die Techniken auszuwählen, die am besten zu den besonderen Anforderungen und Einschränkungen des Projekts passen.

Kombination von Testentwurfsverfahren mit den Testpraktiken der Entwickler

Entwickler verlassen sich häufig auf Unit-Tests als primäre Methode zur Validierung der Korrektheit des Codes. Im Rahmen dieser Praxis messen verschiedene Arten der Codeüberdeckung wie Zeilenüberdeckung, Anweisungsüberdeckung und Entscheidungsüberdeckung, wie gründlich der Code überprüft wurde. The Forgotten Power of Test Design Techniques beleuchtet, wie diese auf Entwickler ausgerichteten Bemühungen durch die Einbeziehung traditioneller Testentwurfsmethoden verbessert werden können.

Häufig gemachte Fehler von Entwicklern

Die wichtigsten Erkenntnisse von Rik Marselis weisen auf häufige Fallstricke hin, wie z. B. dass Entwickler nur den "glücklichen Weg" testen - Szenarien, in denen alles perfekt funktioniert. Durch die Anwendung von Testentwurfsverfahren wie Äquivalenzklassenbildung erhalten Entwickler einen strukturierten Ansatz, um nicht nur gültige, sondern auch ungültige oder unerwartete Eingaben zu berücksichtigen. Dadurch wird der Testumfang von Unit-Tests über einfache Ausführungspfade hinaus erweitert, um verschiedene Bedingungen und Randfälle abzudecken, die andernfalls übersehen werden könnten.

Vorteile von Testentwurfstechniken

Testentwurfsverfahren bieten:

• Eine systematische Methode zur Identifizierung aussagekräftiger Testfälle, die eine Entscheidungsüberdeckung und nicht nur eine Zeilenüberdeckung gewährleisten.
• Eine veränderte Denkweise, die die Berücksichtigung von korrekten und fehlerhaften Eingaben fördert.
• Komplementäre Perspektiven, die die Qualität und Zuverlässigkeit von Unit Tests verbessern.

Im Wesentlichen führt die Integration dieser Verfahren in die Testpraktiken der Entwickler zu umfassenderen Testsuiten und einem stärkeren Vertrauen in das Softwareverhalten unter verschiedenen Bedingungen.

Wiederbelebung des Interesses an Testentwurfstechniken heute

Testentwurfstechniken haben eine solide historische Grundlage, wobei viele Konzepte mehr als 20 bis 40 Jahre zurückreichen. Trotz ihres Alters sind diese Techniken in der modernen Softwareentwicklungspraxis nach wie vor von großer Bedeutung. Sie bieten strukturierte Möglichkeiten, eine umfassende Überdeckung der Tests zu erreichen, was für die Bereitstellung zuverlässiger, qualitativ hochwertiger Softwareprodukte von entscheidender Bedeutung ist.

Etablierte Verfahren wie Äquivalenzklassenbildung, Grenzwertanalyse und Pfad-Tests stellen sich weiterhin den grundlegenden Herausforderungen des Testens.

Moderne Entwicklungsumgebungen profitieren von der Kombination dieser traditionellen Methoden mit neuen Ansätzen wie explorativen Tests und Automatisierungsframeworks.

Das Verständnis der Grundprinzipien von Testentwurfsverfahren ermöglicht es Testern, diese effektiv in verschiedenen Kontexten und Technologien einzusetzen.

Die erfolgreiche Umsetzung dieser Testentwurfstechniken erfordert jedoch ein effektives Testmanagement, das die Festlegung von Zielen, die Planung und den Einsatz risikobasierter Teststrategien umfasst. Der Einsatz sowohl bewährter als auch innovativer Testansätze gewährleistet, dass die Qualität der Software während des gesamten Softwareentwicklungslebenszyklus erhalten bleibt. Diese Denkweise unterstützt die kontinuierliche Verbesserung und hilft den Teams, die sich entwickelnden Qualitätserwartungen in schnelllebigen Liefermodellen zu erfüllen.

Rik Marselis' bevorzugte Testentwurfstechniken

Rik Marselis stellt seine drei besten Testentwurfsverfahren vor, die sich durch ihre Effektivität und Anwendbarkeit auszeichnen:

1. Pfad-Testen

Riks bevorzugtes Testverfahren, das Pfad-Testen, konzentriert sich darauf, alle möglichen Pfade durch einen Geschäftsprozess oder Workflow abzudecken. Sie eignet sich hervorragend für Abnahmetestszenarien, bei denen das Verständnis des Ablaufs von Geschäftsprozessen entscheidend ist. Mit dieser Technik können Tester eine umfassende Überdeckung sicherstellen, indem sie jeden möglichen Weg durch das System untersuchen.

2. Entscheidungstabellen

Entscheidungstabellen werden für ihre Fähigkeit gelobt, mehrere Bedingungen systematisch zu behandeln, und ermöglichen es den Testern, jede Kombination von Eingaben und erwarteten Ergebnissen zu untersuchen. Ihr Hauptvorteil liegt in der klaren Visualisierung und Gründlichkeit. Sie können jedoch unhandlich werden, wenn sie mehr als fünf Bedingungen behandeln, was sie für hochkomplexe Szenarien weniger praktisch macht.

3. Elementarer Vergleichstest

Diese Technik gilt als anspruchsvoller und komplexer Ansatz und wendet eine modifizierte Bedingungs-/Entscheidungsüberdeckung über mehrere Entscheidungspunkte hinweg an. Obwohl sie ein umfangreiches Training und Vorlagen erfordert, um sie zu beherrschen, liefert sie den höchsten Grad an Überdeckung, indem sie alle Ergebnisse der Bedingungen in umfassenden Testfällen kombiniert.

Diese Favoriten heben eine Mischung aus Einfachheit, Gründlichkeit und Strenge hervor, die Rik bei Testentwurfsverfahren schätzt.

Schlussfolgerung

Das Wesen der Softwarequalität liegt in Qualität durch Design, wobei Testentwurfsverfahren eine entscheidende Rolle spielen. Die Überbrückung der Lücke zwischen dem Wissen über die Zertifizierung und der praktischen Anwendung dieser Techniken ist für die Gewährleistung der Softwarequalität von größter Bedeutung. Tester werden ermutigt, über das theoretische Lernen hinauszugehen und sich intensiv mit der praktischen Anwendung von Testentwurfsverfahren zu beschäftigen. Durch den Einsatz dieser leistungsstarken Tools können Tester ihre Testfähigkeiten verbessern, eine umfassende Testüberdeckung erreichen und Vertrauen in die von ihnen getestete Software aufbauen. Wir wollen unseren Schwerpunkt vom bloßen Wissenserwerb auf die aktive Umsetzung verlagern und unseren Ansatz für das Testen von Software zum Wohle von Softwareprodukten und -teams gleichermaßen verändern.