Статичне тестування – це широко використовувана техніка тестування програмного забезпечення, яка шукає дефекти в програмному забезпеченні без виконання коду. Він є частиною підходу раннього виявлення дефектів і зазвичай виникає на ранніх стадіях життєвого циклу розробки програмного забезпечення (ЖЦРПЗ).
У цій статті ми пояснимо, що таке статичне тестування в тестуванні програмного забезпечення і чому воно важливе, а також розглянемо різні підходи, процеси, інструменти, поради та рекомендації щодо статичного тестування програмного забезпечення.
Що таке статичне тестування в тестуванні програмного забезпечення
Статичне тестування – це підхід до тестування програмного забезпечення, який перевіряє програмне забезпечення та будь-які пов’язані з ним документи на наявність помилок і дефектів, але без виконання коду. Його можна розглядати як додаткову техніку до динамічного тестування, яке вимагає від тестувальників запускати програму в пошуках дефектів.
Загалом, метою статичного тестування є перевірка якості та стабільності коду перед початком динамічного тестування. Цей процес означає, що тестувальники можуть знайти та усунути дефекти до виконання коду, що скорочує загальний час, необхідний для тестування.
Методи статичного тестування в тестуванні програмного забезпечення спрямовані на такі речі, як системні вимоги, проектна документація та код. Більш випереджувальний підхід допомагає командам економити час, зменшує ймовірність і витрати на переробку, скорочує життєвий цикл розробки і тестування, а також підвищує загальну якість програмного забезпечення.
Чому статичне тестування важливе?
Статичне тестування є життєво важливим, оскільки воно виявляє помилки та дефекти на ранніх стадіях. Цей сценарій означає, що тестувальники можуть економічно ефективно виявляти проблеми з якістю та продуктивністю.
Як відомо, будь-який хороший тестувальник знає, що раннє виявлення недоліків у програмному забезпеченні є кращим, тому що вони дешевші і їх легше виправити. Статичне тестування втілює переваги цього підходу, оскільки команди можуть виявляти та усувати дефекти до того, як вони стануть частиною процесу і поширяться по всьому програмному забезпеченню.
Звичайно, статичне тестування не може виявити всі дефекти. Ви повинні використовувати його в поєднанні з іншими методами, щоб досягти всебічного тестування. Більше того, хоча пошук помилок “на папері” – це добре, деякі дефекти не стануть очевидними, доки програмне забезпечення не буде запущено в роботу.
Статичне та динамічне тестування програмного забезпечення
Статичне та динамічне тестування програмного забезпечення – це дві взаємодоповнюючі методики для перевірки якості та функціональності вашого додатку. Як ми вже згадували вище, статичне тестування передбачає перегляд коду і документів, пов’язаних з додатком, без компіляції та виконання програми. На відміну від цього, динамічне тестування перевіряє програмне забезпечення, використовуючи програму і досліджуючи її поведінку під час виконання.
Хоча обидва типи тестування стосуються того, як функціонує програмне забезпечення, вони суттєво відрізняються за підходами.
Давайте розглянемо деякі відмінності між статичним і динамічним тестуванням.
1. Статичне тестування програмного забезпечення
- Перевіряє документи заявки, дизайн та код перед виконанням
- Прагне виявити та вирішити проблеми та дефекти на ранніх стадіях SDLC
- Використовує огляди коду, рецензії колег та покрокові інструкції, щоб зрозуміти потенційні проблеми з програмним забезпеченням
2. Динамічне тестування програмного забезпечення
- Перевіряє роботу програмного забезпечення шляхом запуску коду
- Спрямована на перевірку функціональності та поведінки програмного забезпечення на більш пізніх етапах SDLC
- Використовує широкий спектр методів, включаючи модульне тестування, інтеграційне тестування, системне тестування, тестування прийнятності для користувача тощо.
3. Статичне та динамічне тестування: одне чи інше?
Статичне і динамічне тестування – це два різних підходи до перевірки програмного забезпечення зі своїми сильними і слабкими сторонами та можливостями. Безпосередній вибір між одним та іншим не є реалістичним сценарієм, оскільки вони мають різні функції.
Статичне тестування – це проактивна робота на випередження та виявлення проблем на якомога більш ранній стадії. Йдеться про пошук і вирішення проблем до того, як вони виникнуть.
Динамічне тестування є більш реактивним, оскільки шукає помилки під час запуску коду. Так, загалом це більш трудомісткий процес, ніж статичне тестування. Однак він знаходить дефекти, які інакше були б виявлені лише статичним тестуванням.
Реальна відповідь полягає в тому, що, використовуючи статичне і динамічне тестування разом, ви можете переконатися, що ваш код і пов’язані з ним документи відповідають вимогам і що програмне забезпечення відповідає очікуванням зацікавлених сторін.
Що перевіряється під час статичного тестування?
Статичне тестування перевіряє дизайн, код і документи, з яких складається ваш проект. Давайте розберемо, на що потрібно звернути увагу тестувальникам, щоб забезпечити комплексний підхід до статичного тестування.
1. Огляд документації
Однією з перших частин статичного тестування є ретельне вивчення документації. Ось деякі з документів, які потрапили під мікроскоп.
Документи бізнес-вимог
Тестувальники вивчать документ з бізнес-вимогами та переконаються, що вони точно відображають потреби зацікавлених сторін та відповідають бізнес-цілям.
Специфікації вимог до програмного забезпечення (SRS)
Специфікація вимог до програмного забезпечення (SRS) – документ, що описує функції та корисність програмного забезпечення. Статичне тестування виконує правило над цим документом і гарантує, що він точно описує функціональність програмного забезпечення, включаючи залежності та користувацькі інтерфейси.
Проектна документація
Проектна документація також перевіряється на відповідність вимогам і специфікаціям. Тестувальники перевіряють уніфіковану мову моделювання (UML), потоки даних та архітектурні діаграми, щоб переконатися, що вони відповідають вимогам проекту.
Документи про кейси та історії користувачів
Статичне тестування також вивчає документи та історії користувачів, щоб побачити, наскільки вони відповідають функціональним і нефункціональним аспектам програмного забезпечення. Ці документи окреслюють щасливі шляхи (передбачуване успішне використання), альтернативні потоки, граничні випадки та потенційні помилки.
Тестові кейси
Цей ранній етап тестування дає можливість вивчити тестові кейси, щоб переконатися, що вони мають достатнє покриття, ресурси, відповідні методи, реалістичні графіки і так далі. Крім того, в оглядах також досліджується, чи є результати тестових кейсів детальними та реалістичними.
2. Перегляд коду
Далі буде розглянуто код, який використовується в додатку. Ось деякі з областей, на які звернуть увагу команди тестувальників.
Синтаксичні помилки
Тестувальники та розробники переглянуть код і перевірять його на наявність синтаксичних помилок, друкарських помилок, неправильних імен змінних, пропущених розділових знаків та будь-яких помилок, малих чи великих, які спричинять помилки під час остаточного виконання коду.
Мертвий код
Мертвий код, який також називають недосяжним кодом, – це частина вихідного коду програми, яка не може бути виконана через проблеми на шляху потоку керування.
Невикористані змінні
Статичне тестування також виявить невикористовувані змінні, які оголошуються, але ніколи не виконуються компілятором.
Порушення стандартів кодування
Стандарти кодування – це набір найкращих практик, правил і настанов для кодування певною мовою. Статичне тестування забезпечує дотримання найкращих практик, що полегшує редагування, виправлення та оновлення коду.
Логічні помилки
Логічні помилки можуть означати, що вихідний код працює некоректно, але не призводить до збою. Статичні огляди намагаються виявити і вирішити ці проблеми до виконання коду.
Потоки даних
Тестувальники також перевіряють, як дані надходять до системи та виходять з неї. Цей огляд включає всі взаємодії, які дані матимуть у програмному забезпеченні.
Потоки управління
Ще одна досліджувана сфера – потік управління. Цей огляд досліджує порядок виконання операторів коду і гарантує, що все виконується у правильному порядку, щоб програма працювала належним чином.
Вразливості в системі безпеки
Статичне тестування також виявить будь-які вразливості у вихідному коді.
Статичні методи в тестуванні програмного забезпечення
Тепер, коли ви знаєте, що досліджується під час статичного тестування, настав час подивитися, як проводяться ці огляди.
Існує дві основні техніки статичного тестування в тестуванні програмного забезпечення, які необхідно знати для здійснення комплексного тестування програмного забезпечення. Це процес рецензування та статичний аналіз.
1. Процес рецензування в статичному тестуванні
Процес рецензування є першою частиною впровадження статичних методів у тестування програмного забезпечення. Ідея полягає в тому, щоб знайти та вилучити помилки з дизайну програмного забезпечення. Як правило, процес аналізу статичного тестування складається з чотирьох основних етапів.
Неофіційний огляд
Неформальний огляд – це саме те, чим він здається: неструктурований круглий стіл для мозкового штурму, де розробники, тестувальники та зацікавлені сторони можуть дослідити потенційні недоліки та поставити запитання і пропозиції щодо програмного забезпечення. Це можливість виявити будь-які великі недоліки або проблеми, перш ніж переходити до наступних етапів.
Покрокові інструкції
Прогулянки – це шанс для команд тестувальників заглибитися в роботу. Часто вони залучають експерта або експертів з предметної області, які переглядають документацію, щоб переконатися, що все відповідає бізнес-вимогам і системним вимогам.
Експертна оцінка
На наступному етапі інженери вивчають вихідний код один одного, щоб побачити, чи можуть вони виявити помилки, які потрібно виправити до того, як програмне забезпечення буде виконано.
Інспекція
Фахівці з вимог до програмного забезпечення переглядають документи специфікацій і дивляться, як вони відповідають критеріям.
2. Статичний аналіз
У той час як процес рецензування здебільшого фокусується на дизайні та документації, статичний аналіз займається аналізом коду до будь-якого виконання. Хоча код не виконується на цьому етапі, він попередньо перевіряється на наявність дефектів і помилок. Крім того, кодувальники перевіряють відповідність вихідних кодів найкращим практикам, діловим або галузевим керівництвам зі стилю кодування тощо.
Якщо раніше цей процес виконувався вручну, то сьогодні багато команд використовують інструменти статичного аналізу для перевірки вихідного коду. Процес тут включає в себе:
Сканування вихідного коду
Інструменти статичного аналізу (або ручні працівники) прочісують код дрібним гребінцем, щоб виявити будь-які помилки або поганий код і побудувати модель структури і поведінки програми.
Ми розглянули області вихідного коду, які перевіряються в розділі вище під назвою “Що перевіряється під час статичного тестування?”.
Перевірка правил
Далі інструмент статичного аналізу порівнює вихідний код з іншим кодом або заздалегідь визначеним набором правил чи шаблонів, щоб виявити будь-які аномалії.
Формування звітів
Нарешті, інструменти аналізу повідомляють про будь-які дефекти або порушення, а також виділяють проблемні області та ступінь їх серйозності.
Переваги статичного тестування
Статичне тестування має кілька переваг. Ось кілька основних причин, чому команди використовують цей підхід.
#1. Раннє виявлення дефектів
Виявлення дефектів на ранній стадії економить час і гроші. Дійсно, коли помилки в дизайні, вимогах або кодуванні залишаються без уваги, вони поширюються на наступні етапи ЖЦП, і їх усунення може стати дуже незручним і дорогим процесом. Статичне тестування допомагає командам виявляти помилки на ранніх стадіях і запобігати появі нових дефектів.
#2. Скорочення часу та вартості тестування
Статичне тестування допомагає зменшити часові та фінансові витрати на тестування. Завдяки динамічному тестуванню, проблеми можна виявити на ранніх стадіях, що скорочує час і гроші, пов’язані з переробкою.
#3. Підвищення якості коду
Ще однією сильною стороною цього підходу є те, що він полягає у виконанні оглядів коду. Орієнтуючись на стандарти та найкращі практики, а не лише на функціональну продуктивність, код стає стрункішим, зрозумілішим і набагато простішим в обслуговуванні. Такий підхід сприяє створенню послідовного та добре структурованого коду, який набагато легше модифікувати та редагувати в майбутньому.
#4. Краща комунікація
Статичне тестування передбачає організацію оглядів та обговорень, щоб переконатися, що програмне забезпечення знаходиться на належному рівні. У цих зустрічах беруть участь тестувальники, розробники та зацікавлені сторони, і вони дають можливість обмінюватися знаннями та інформацією, що призводить до кращої поінформованості команди.
#5. Швидша розробка
Оскільки статичне тестування сприяє більш проактивному підходу як до виявлення дефектів, так і до їх усунення, команди можуть заощадити цінний час на усунення несправностей, доопрацювання та регресійне тестування. Ви можете використати цей заощаджений час на інші справи, наприклад, на розробку нових можливостей і функцій.
Недоліки статичного тестування
Хоча статичне тестування корисне, воно не є панацеєю для команд тестування програмного забезпечення. Ось кілька недоліків, про які вам потрібно знати.
#1. Витрати часу
При правильному виконанні статичне тестування може заощадити командам багато часу. Однак, це вимагає витрат часу, які можуть бути особливо обтяжливими, коли це робиться вручну для складних збірок програмного забезпечення.
#2. Організація
Статичне тестування – це глибоко спільна робота. Планування такого виду тестування вимагає великої координації, що може бути складним завданням для глобально розподілених команд і зайнятих працівників.
#3. Обмежена сфера застосування
Існує чітке обмеження на кількість дефектів, які ви можете виявити за допомогою оглядів коду. Статичне тестування в першу чергу націлене на код і документацію, тому ви не зможете виявити всі помилки, які існують в додатку. Більше того, він не може врахувати зовнішні фактори, такі як зовнішні залежності, проблеми з навколишнім середовищем або несподівану поведінку користувачів.
#4. Залежність від людського втручання
Ручне статичне тестування значною мірою залежить від навичок і досвіду тестувальників. Якщо людина-рецензент не має достатніх навичок, досвіду та знань, вона може легко пропустити дефекти та помилки, що нівелює деякі переваги статичного тестування.
#5. Якість інструментів статичного аналізу
Інструменти статичного тестування нерівномірні за якістю. Деякі з них дуже хороші, тоді як інші дають хибнопозитивні та хибнонегативні результати, що означає, що для інтерпретації результатів потрібне втручання людини.
Проблеми статичного тестування
Якщо ви хочете використовувати статичне тестування для покращення вашого програмного забезпечення, вам доведеться зіткнутися з кількома проблемами, які необхідно вирішити і подолати.
1. Прогалини у навичках та знаннях
Надійне та ефективне статичне тестування вимагає глибокого розуміння стандартів кодування, мов програмування та відповідних інструментів тестування. Розробники та тестувальники потребують навчання цим інструментам та принципам, щоб бути в курсі останніх тенденцій.
2. Проблема інтеграції
Якщо ви хочете використовувати інструменти статичного аналізу, ви повинні знайти спосіб інтегрувати їх в існуючі робочі процеси розробки. Тут потрібно врахувати багато речей, наприклад, ваше поточне середовище і те, чи може воно працювати з цими інструментами. Загалом, впровадження інструментів статичного аналізу може виявитися дорогим, складним і трудомістким.
3. Покладання на ручних тестувальників
Оскільки розробка і тестування програмного забезпечення стають все більш автоматизованими, статичне тестування все ще покладається на людське втручання для перегляду коду і документації та інтерпретації результатів тестування. Покладання на ручне тестування суперечить тенденції до більш гнучкого, автоматизованого життєвого циклу розробки та тестування.
4. Небезпеки надмірної самовпевненості
Хоча статичне тестування є корисною технікою для команд тестувальників, воно має обмежену сферу застосування. Якщо тестувальники занадто покладаються на статичне тестування, вони ризикують потрапити в оману щодо якості свого програмного забезпечення. Статичне тестування необхідно використовувати разом з динамічним, щоб отримати повний ефект від його переваг.
Найкращі інструменти статичного тестування у 2024 році
На ринку є багато чудових інструментів для статичного тестування. Ось три найкращі з них на 2024 рік.
1. SonarQube
SonarQube – це інструмент з відкритим вихідним кодом, який може виявляти помилки, вразливості та проблеми з якістю коду. Він налаштовується, є універсальним і легко інтегрується з різними інтегрованими середовищами розробки, репозиторіями та інструментами CI/CD.
2. DeepSource
Deep Source – це інструмент машинного навчання, який може переглядати код і вносити пропозиції щодо його покращення. Він доступний за ціною (і безкоштовний для проектів з відкритим вихідним кодом), простий у налаштуванні та надає потужні звіти і метрики щодо якості коду та його супроводжуваності.
3. Smartbear Collaborator
Smartbear Collaborator – це високо оцінений інструмент статичного тестування, який постачається з корисними шаблонами, робочими процесами та контрольними списками. Він дозволяє командам переглядати вихідний код, тестові кейси, документи та вимоги, а також має чудові можливості для звітування.
Як ZAPTEST допомагає командам впроваджувати статику
методи тестування в тестуванні програмного забезпечення
ZAPTEST – це набагато більше, ніж програмне забезпечення RPA. Він також пропонує найкращі у своєму класі інструменти автоматизації тестування з поєднанням футуристичних технологій, таких як автоматизація на основі штучного інтелекту, інтеграція з WebDriver, кодування CoPilot для генерації фрагментів коду, і все це з необмеженими ліцензіями та власним ZAP Expert для забезпечення безперешкодного впровадження та розгортання.
Коли справа доходить до статичного тестування, безмежні можливості інтеграції ZAPTEST допоможуть вам з’єднати програмне забезпечення для автоматизації тестування з деякими з чудових інструментів статичного тестування, які ми описали вище.
Більше того, інструменти RPA від ZAPTEST можуть допомогти у статичному тестуванні різними способами. Наприклад, ви можете використовувати інструменти RPA для:
- Збирайте та генеруйте тестові дані з різних джерел
- Оптимізуйте ручну взаємодію, автоматизувавши інструменти статичного аналізу
- Витягуйте деталі зі звітів статичного аналізу та надсилайте їх до систем відстеження дефектів
- Журналізуйте проблеми, виявлені статичним відстеженням, і автоматично надсилайте їх розробникам
Заключні думки
Статичне тестування в тестуванні програмного забезпечення – це чудова можливість виявити і виправити помилки і дефекти, погані практики кодування, неадекватну документацію і тестові кейси перед динамічним тестуванням. Статичне тестування програмного забезпечення популярне, оскільки воно економить час і гроші та прискорює життєвий цикл розробки.
Хоча динамічне і статичне тестування є двома різними підходами до тестування програмного забезпечення, вони не є альтернативами. Натомість, тестувальники повинні, де це можливо, забезпечити ретельну оцінку своїх додатків.
