Статичното тестване е широко използвана техника за тестване на софтуер, която търси дефекти в софтуера, без да изпълнява кода. Той е част от подхода за ранно откриване на дефекти и обикновено се прилага на ранните етапи от жизнения цикъл на разработката на софтуер (SDLC).
В тази статия ще обясним какво представлява статичното тестване при тестването на софтуер и защо е важно, като същевременно ще разгледаме различни подходи, процеси, инструменти, съвети и трикове за статично тестване на софтуер.
Какво представлява статичното тестване при тестването на софтуер
Статичното тестване е подход за тестване на софтуер, при който софтуерът и свързаните с него документи се изследват за грешки и дефекти, но без да се изпълнява кодът. То може да се разглежда като допълнителна техника към динамичното тестване, което изисква от тестващите да стартират програмата в търсене на дефекти.
Като цяло целта на статичното тестване е да се провери качеството и стабилността на кода, преди да се пристъпи към динамично тестване. Този процес означава, че тестващите могат да откриват и отстраняват дефекти, преди да изпълнят кода, което намалява общото време, необходимо за тестване.
Техниките за статично тестване при тестването на софтуер са насочени към неща като системни изисквания, документи за проектиране и код. Прилагането на по-изпреварващ подход помага на екипите да пестят време, намалява вероятността и разходите за преработка, съкращава жизнения цикъл на разработката и тестването и подобрява общото качество на софтуера.
Защо е важно статичното тестване?
Статичното тестване е жизненоважно, тъй като разкрива грешки и дефекти на ранен етап. Този сценарий означава, че тестващите могат да разкрият проблеми с качеството и производителността по икономически ефективен начин.
Както всеки добър тестер знае, ранното откриване на недостатъци в софтуера е за предпочитане, тъй като те са по-евтини и по-лесни за отстраняване. Статичното тестване въплъщава предимствата на този подход, тъй като екипите могат да идентифицират и отстранят дефекти, преди те да се вградят в процеса и да се разпространят в целия софтуер.
Разбира се, само статичното тестване не може да открие всички дефекти. Трябва да го използвате в комбинация с други методи, за да постигнете цялостно тестване. Нещо повече, въпреки че откриването на грешки „на хартия“ е добро, някои дефекти няма да станат очевидни, докато софтуерът не започне да работи.
Статично и динамично тестване на софтуер
Статичното и динамичното тестване на софтуер са две допълващи се техники за проверка на качеството и функционалността на вашето приложение. Както споменахме по-горе, статичното тестване включва преглед на кода и документите, свързани с приложението, без компилиране и изпълнение на програмата. За разлика от тях динамичното тестване проверява софтуера, като използва програмата и проверява как тя се държи по време на изпълнение.
Макар че и двата вида тестване се отнасят до функционирането на софтуера, те са много различни подходи.
Нека разгледаме някои от разликите между статичното и динамичното тестване.
1. Статично тестване на софтуер
- Преглед на документите, дизайна и кода на приложенията преди изпълнение
- Стреми се да открива и решава проблеми и дефекти в ранна фаза на SDLC
- Използва прегледи на кода, партньорски прегледи и проверки, за да разбере потенциалните проблеми със софтуера.
2. Динамично тестване на софтуер
- Проверява работата на софтуера чрез стартиране на кода.
- Целта е да се валидира функционалността и поведението на софтуера на по-късни етапи от SDLC
- Използва широк набор от техники, включително тестване на единици, интеграционно тестване, системно тестване, тестване за приемане от потребителя и т.н.
3. Статично и динамично тестване: едното ли е или другото?
Статичното и динамичното тестване са два различни подхода за проверка на софтуера, които имат своите силни и слаби страни и са полезни. Директният избор между едното и другото не е реалистичен, тъй като те имат различни функции.
Статичното тестване е свързано с проактивност и възможно най-ранно идентифициране на проблеми. Става дума за откриване и решаване на проблеми, преди да са започнали.
Динамичното тестване е по-реактивно, тъй като търси грешки, като изпълнява кода. Да, като цяло то отнема повече време и ресурси, отколкото статичното тестване. Въпреки това той открива дефекти, които иначе биха били разкрити само чрез статично тестване.
Истинският отговор тук е, че чрез съвместното използване на статично и динамично тестване можете да гарантирате, че кодът и свързаните с него документи са на ниво и че софтуерът отговаря на очакванията на заинтересованите страни.
Какво се тества по време на статичното тестване?
Статичното тестване разглежда дизайна, кода и документите, които съставляват вашия проект. Нека разгледаме нещата, за които тестващите трябва да внимават, за да осигурят цялостен подход за статично тестване.
1. Преглед на документацията
Една от първите части на статичното тестване включва задълбочен преглед на документацията. Ето някои от документите, които се разглеждат под микроскоп.
Документи за бизнес изисквания
Тестерите ще проучат документа с бизнес изискванията и ще се уверят, че те вярно отразяват нуждите на заинтересованите страни и съответстват на бизнес целите.
Спецификации на изискванията към софтуера (SRS)
Документът за спецификациите на изискванията към софтуера (SRS) очертава функцията и полезността на софтуера. Статичното тестване проверява този документ и гарантира, че той точно описва функционалността на софтуера, включително зависимостите и потребителските интерфейси.
Документи за проектиране
Преглеждат се и документите за проектиране, за да се гарантира, че те отговарят на изискванията и спецификациите. Тестерите проверяват унифицирания език за моделиране (UML), потоците от данни и архитектурните диаграми, за да се уверят, че те отговарят на изискванията на проекта.
Документи за случаи на употреба и потребителски истории
Статичното тестване също така изследва документите за случай на потребителя и историите на потребителя, за да се види как те съответстват на функционалните и нефункционалните аспекти на софтуера. В тези документи са описани щастливите пътища (предвидената успешна употреба), алтернативните потоци, крайните случаи и потенциалните грешки.
Тестови случаи
Този ранен етап на тестване е възможност да се проверят тестовите случаи, за да се гарантира, че те имат подходящо покритие, ресурси, подходящи техники, реалистични графици и т.н. Освен това при прегледите ще се изследва и дали резултатите от тестовите казуси са подробни и реалистични.
2. Преглед на кода
След това ще бъде разгледан кодът, използван за приложението. Ето някои от областите, които екипите за тестване ще разгледат.
Грешки в синтаксиса
Тестерите и разработчиците ще прегледат кода и ще го проверят за синтактични грешки, печатни грешки, неправилни имена на променливи, липсващи препинателни знаци и всякакви малки или големи грешки, които ще доведат до грешки при окончателното изпълнение на кода.
Мъртъв код
Мъртвият код, наричан още недостижим код, е част от изходния код на програмата, която не може да бъде изпълнена поради проблеми с пътя на потока на управлението.
Неизползвани променливи
Статичното тестване ще следи и за неизползвани променливи, които са декларирани, но никога не се изпълняват от компилатора.
Нарушения на стандартите за кодиране
Стандартите за кодиране се отнасят до набор от най-добри практики, правила и насоки за кодиране на даден език. Статичното тестване гарантира спазването на най-добрите практики, което улеснява редактирането, поправянето и актуализирането на кода от други потребители.
Логически недостатъци
Логическите грешки могат да означават, че изходният код работи неправилно, но не се срива. Статичните прегледи се стремят да идентифицират и разрешат тези проблеми преди изпълнението на кода.
Потоци от данни
Тестерите проверяват и начина, по който данните влизат и излизат от системата. Този преглед включва всички взаимодействия, които данните ще имат в софтуера.
Контролни потоци
Друга разглеждана област е потокът на управление. При този преглед се изследва редът на изпълнение на командите на кода и се гарантира, че нещата се изпълняват в правилния ред, за да се гарантира, че софтуерът се държи по предназначение.
Уязвимости в сигурността
Статичното тестване ще изследва и всички уязвимости в сигурността на изходния код.
Статични техники при тестване на софтуер
След като вече знаете какви неща се проверяват при статичното тестване, е време да видите как се извършват тези прегледи.
Съществуват две основни техники за статично тестване при тестването на софтуер, които трябва да познавате, за да осъществите цялостно тестване на софтуер. Това са процесът на преглед и статичният анализ.
1. Процесът на преглед при статично изпитване
Процесът на преглед е първата част от прилагането на статични техники при тестването на софтуер. Идеята тук е да се открият и отстранят грешките в софтуерния проект. Обикновено има четири основни етапа в процеса на преглед на статичното тестване.
Неофициален преглед
Неофициалният преглед е точно това, което звучи: неструктурирана кръгла маса, на която разработчици, тестери и заинтересовани страни могат да проучат потенциални проблеми и да отправят въпроси и предложения за софтуера. Това е възможност да се идентифицират всички големи недостатъци или проблеми, преди да се премине към следващите етапи.
Прегледи
Прегледът е възможност за екипите по тестване да влязат в дълбочина. Често те включват експерт или експерти в съответната област, които преглеждат документацията, за да се уверят, че всичко съответства на бизнес и системните изисквания.
Партньорска проверка
Тази следваща стъпка включва инженери, които взаимно разглеждат изходния код, за да видят дали могат да открият грешки, които трябва да бъдат отстранени, преди софтуерът да бъде изпълнен.
Инспекция
Специалистите по софтуерни изисквания преглеждат документите за спецификация и проверяват как те отговарят на критериите.
2. Статичен анализ
Докато процесът на преглед се фокусира основно върху дизайна и документите, статичният анализ се занимава с анализ на кода преди изпълнението му. Въпреки че кодът не се изпълнява по време на тази фаза, той се проверява предварително за дефекти и грешки. Освен това програмистите проверяват съответствието на изходните кодове с най-добрите практики, бизнес или отрасловите ръководства за стил на кодиране и т.н.
Докато в миналото този процес се извършваше ръчно, в наши дни много екипи използват инструменти за статичен анализ, за да извършват проверки на изходния код. Процесът тук включва:
Сканиране на изходния код
Инструментите за статичен анализ (или работещите ръчно) преглеждат кода с тънък гребен, за да идентифицират всички грешки или лош код и да изградят модел на структурата и поведението на приложението.
Обхванахме областите на изходния код, които се извършват, в раздела по-горе, озаглавен Какво се тества по време на статичното тестване?
Проверка на правилата
След това инструментът за статичен анализ сравнява изходния код с друг код или с предварително зададен набор от правила или модели, за да подчертае всички аномалии.
Генериране на отчети
Накрая инструментите за анализ докладват за всички дефекти или нарушения и подчертават проблемните области и сериозността им.
Предимства на статичното изпитване
Статичното тестване има няколко предимства. Ето някои от основните причини, поради които екипите използват този подход.
#1. Ранно откриване на дефекти
Идентифицирането на дефекти на възможно най-ранен етап спестява време и пари. Всъщност, когато грешките в проектирането, изискванията или кодирането останат непроверени, те се разпространяват на по-късни етапи от SDLC и отстраняването им може да стане много неудобно и скъпо. Статичното тестване помага на екипите да откриват грешки на ранен етап и да предотвратяват нови дефекти.
#2. Съкращаване на времето и разходите за тестване
Статичното тестване спомага за намаляване на времето и разходите, свързани с тестването. Тъй като се провеждат преди динамичното тестване, проблемите могат да бъдат открити на ранен етап, което намалява времето и средствата, свързани с преработката.
#3. Подобряване на качеството на кода
Друг силен елемент на този подход е, че той се състои в извършване на прегледи на кода. Като се фокусирате върху стандартите и най-добрите практики, а не само върху функционалната производителност, кодът става по-икономичен, по-разбираем и много по-лесен за поддръжка. Подходът насърчава последователен и добре структуриран код, който е много по-лесен за модифициране и редактиране в бъдеще.
#4. По-добра комуникация
Статичното тестване включва организиране на прегледи и обсъждания, за да се гарантира, че софтуерът е на добро ниво. Тези срещи включват тестери, разработчици и заинтересовани страни и са възможност за споделяне на знания и информация, което води до по-добра информираност на екипа.
#5. По-бързо развитие
Тъй като статичното тестване насърчава по-активен подход към откриването и отстраняването на дефекти, екипите могат да спестят ценно време за отстраняване на неизправности, преработване и регресионно тестване. Това спестено време може да се използва за други начинания, като например за разработване на нови функции и характеристики.
Недостатъци на статичното изпитване
Въпреки че статичното тестване е полезно, то не е панацея за екипите за тестване на софтуер. Ето няколко недостатъка, за които трябва да знаете.
#1. Инвестиция във време
Когато се извършва правилно, статичното тестване може да спести на екипите много време. Това обаче изисква инвестиция на време, която може да бъде особено тежка, когато се извършва ръчно за сложни софтуерни разработки.
#2. Организация
Статичното тестване е дълбоко свързано със сътрудничеството. Планирането на този вид тестове изисква много координация, което може да бъде трудна задача за разпръснати в световен мащаб екипи и заети работници.
#3. Ограничен обхват
Съществува ясна граница на броя на дефектите, които можете да откриете чрез прегледи на кода. Статичното тестване е насочено предимно към кода и документацията, така че няма да откриете всички грешки, които съществуват в приложението. Нещо повече, тя не може да отчете външни фактори, като например външни зависимости, проблеми със средата или неочаквано поведение на потребителите.
#4. Разчитане на човешка намеса
Ръчното статично тестване зависи до голяма степен от уменията и опита на хората, които извършват тестването. Ако човекът, който извършва проверката, не разполага с подходящи умения, опит и знания, той може лесно да пропусне дефекти и грешки, което намалява някои от ползите от статичното тестване.
#5. Качество на инструмента за статичен анализ
Инструментите за статично тестване са с нееднакво качество. Някои от тях са много добри, докато други генерират фалшиви положителни и отрицателни резултати, което означава, че за тълкуването на резултатите е необходима човешка намеса.
Предизвикателства при статичното изпитване
Ако искате да използвате статично тестване, за да подобрите софтуера си, има няколко предизвикателства, с които трябва да се справите и да ги преодолеете.
1. Недостиг на умения и знания
Доброто и резултатно статично тестване изисква добро познаване на стандартите за кодиране, езиците за програмиране и свързаните с тях инструменти за тестване. Разработчиците и тестерите се нуждаят от обучение за тези инструменти и принципи, за да са в крак с най-новите идеи.
2. Проблем с интеграцията
Ако искате да използвате инструменти за статичен анализ, трябва да намерите начин да ги интегрирате в съществуващите работни процеси за разработка. Тук трябва да се вземат предвид много неща, като например настоящата ви среда и дали тя може да се свърже с тези инструменти. Като цяло внедряването на инструменти за статичен анализ може да се окаже скъпо, сложно и отнемащо време.
3. Разчитане на ръчни тестери
Тъй като разработването и тестването на софтуер става все по-автоматизирано, статичното тестване все още разчита на човешка намеса за преглед на кода и документацията и за интерпретиране на резултатите от тестването. Разчитането на ръчното тестване е в противоречие с тенденцията за по-гъвкав, автоматизиран жизнен цикъл на разработката и тестването.
4. Опасностите от прекалената самоувереност
Макар че статичното тестване е полезна техника за екипите по тестване, то има ограничен обхват. Ако тестващите станат прекалено зависими от статичното тестване, те рискуват да се подлъжат по фалшиво чувство за сигурност относно качеството на техния софтуер. Статичното тестване трябва да се използва заедно с динамичното тестване, за да се извлече пълният ефект от неговите предимства.
Най-добрите инструменти за статично тестване за 2024 г.
На пазара има много добри инструменти за статично тестване. Ето три от най-добрите за 2024 г.
1. SonarQube
SonarQube е инструмент с отворен код, който може да идентифицира грешки, уязвимости и проблеми с качеството на кода. Тя е адаптивна и гъвкава и може лесно да се интегрира с различни интегрирани среди за разработка, хранилища и CI/CD инструменти.
2. DeepSource
Deep Source е инструмент за машинно обучение, който може да преглежда код и да прави предложения за подобрения. Тя е на разумна цена (и безплатна за проекти с отворен код), лесна за настройване и предоставя мощни отчети и показатели за качеството на кода и поддържането му.
3. Сътрудник на Smartbear
Smartbear Collaborator е високо ценен инструмент за статично тестване, който се предлага с полезни шаблони, работни процеси и контролни списъци. Тя позволява на екипите да преглеждат изходния код, тестовите случаи, документите и изискванията и разполага с отлични възможности за отчитане.
Как ZAPTEST помага на екипите да внедряват статични
техники за тестване на софтуер
ZAPTEST е много повече от софтуер за RPA. Освен това предлага най-добрите в класа си инструменти за автоматизация на тестове със смесица от футуристични технологии като автоматизация с изкуствен интелект, интеграция с WebDriver, CoPilot за генериране на фрагменти за кодиране и всичко това с неограничени лицензи и собствен ZAP Expert, за да се гарантира безпроблемно внедряване и разгръщане.
Що се отнася до статичното тестване, безкрайните възможности за интеграция на ZAPTEST могат да ви помогнат да свържете софтуера за автоматизация на тестването с някои от отличните инструменти за статично тестване, които описахме по-горе.
Нещо повече, RPA инструментите на ZAPTEST могат да помогнат за статичното тестване по редица начини. Например, можете да използвате RPA инструменти за:
- Събиране и генериране на тестови данни от различни източници
- Оптимизиране на ръчните взаимодействия чрез автоматизиране на инструментите за статичен анализ
- Извличане на детайли от докладите за статичен анализ и изпращането им към системите за проследяване на дефекти
- Регистриране на проблеми, подчертани от статичното проследяване, и автоматичното им изпращане до разработчиците
Заключителни мисли
Статичното тестване при тестването на софтуер е златна възможност за идентифициране и отстраняване на грешки и дефекти, лоши практики за кодиране, неадекватна документация и тестови случаи преди динамичното тестване. Статичното тестване на софтуера е популярно, защото спестява време и средства и ускорява жизнения цикъл на разработката.
Въпреки че динамичното и статичното тестване са два различни подхода към тестването на софтуера, те не са алтернативи. Вместо това, когато е възможно, тестващите трябва да направят и двете, за да осигурят задълбочена оценка на своите приложения.
