Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Automatisierung von Black-Box-Testverfahren für Computersoftware. Basierend auf der Erkenntnis, dass ein qualitativ hochwertiger Testprozess für eine hohe Softwarequalität unabdingbar ist, gilt es, diesen so effizient wie möglich zu gestalten. Ein Großteil der Zeit in einem Testprozess wird mit der manuellen Durchführung von zuvor definierten Testfällen verbracht. Unter bestimmten Voraussetzungen besteht die Möglichkeit, Teile dieser Implementierungsphase der Testfälle zu automatisieren. Eine solche Automatisierung setzt einen strukturierten und methodischen Testprozess voraus. Besonders an die Analyse der Testanforderungen sowie an das Design der Testfälle werden hohe Ansprüche gestellt. In den seltensten Fällen kann die Automatisierung realisiert werden, indem einfaches ‚Capture‘ (Aufzeichnen) und ‚Replay‘ (Wiedergabe) von Benutzereingaben erfolgt. Mit Hilfe mächtiger Skriptsprachen, die den eingesetzten Testtools zugrunde liegen, gilt es, wieder verwendbare Testskripts zu entwickeln. Diese Arbeit ordnet die Testautomatisierung in den Softwareentwicklungs- und Testprozess ein und zeigt die Einsatzmöglichkeiten und Vorteile, aber auch die Schwierigkeiten und Grenzen der Testautomatisierung auf. Dies alles muss unter Kosten-Nutzen-Aspekten betrachtet werden. Das bedeutet auch, dass nicht in jedem Fall die ausgefeilteste Testautomatisierung angebracht ist, sondern dass unterschiedliche Anforderungen auch unterschiedliche Lösungen bedingen.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung und Problemstellung
2 Softwarequalität
2.1 Qualitätsmerkmale
2.1.1 Statische Qualitätsmerkmale
2.1.2 Dynamische Qualitätsmerkmale
2.1.2.1 Funktionalität
2.1.2.2 Leistung
2.1.2.3 Kontinuität
2.1.2.4 Benutzungsfreundlichkeit
2.2 Kosten und Nutzen von Softwarequalität
3 Qualitätssicherung
3.1 Organisatorische Maßnahmen und Management der Qualitätssicherung
3.2 Konstruktive Maßnahmen der Qualitätssicherung
3.2.1 Das iterierte Phasenmodell
3.2.1.1 Die Phasen des Softwarelebenszyklus
3.2.1.2 Bewertung des iterierten Phasenmodells
3.2.2 Prototyping und Rapid Application Development
3.3 Analytische Maßnahmen der Qualitätssicherung
3.3.1 Klassifikation der Maßnahmen der analytischen Qualitätssicherung
3.3.2 Das V-Modell
3.3.2.1 Modultest
3.3.2.2 Integrationstest
3.3.2.3 Systemtest
3.3.2.4 Abnahmetest
4 Black-Box-Testverfahren
4.1 Testablaufplanung
4.2 Äquivalenzklassen
4.3 Grenzwertanalyse
4.4 Praxisbeispiel zur Ermittlung von Testfällen
5 Automatisiertes Testen
5.1 Capture/Replay-Tools
5.1.1 Skripterstellung
5.1.2 Skriptwiedergabe
5.2 Vorteile und Ziele der Testautomatisierung
5.3 Einsatzmöglichkeiten der Testautomatisierung
5.4 Skriptprogrammierung
5.4.1 Entwicklung automatisierter Tests
5.4.2 Functional Decomposition
5.4.3 Die Aktionswort-Methode
5.5 Erfolgsfaktoren für die Testautomatisierung
5.6 Schwierigkeiten der Testautomatisierung
5.7 Quantitativer Nutzen der Testautomatisierung
6 Praktische Erfahrungen mit Testautomatisierung in der AXA Krankenversicherung AG
6.1 Einsatzmöglichkeiten für die Makro-Funktionalität der Emulations-Software
6.2 Einsatzmöglichkeiten für das Capture/Replay-Tool QA-Hiperstation
6.3 Anreicherung von Testdaten für das Projekt Euro-Umstellung
6.4 Regressionstests im Rahmen des Projekts Beitragsanpassung 2002
6.5 Ausblick
7 Fazit
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht das Konzept zur Implementierung eines Testwerkzeugs für die Automatisierung von Black-Box-Testverfahren. Ziel ist es, den manuellen Aufwand in Testprozessen durch eine methodische Automatisierung zu reduzieren, die Qualität der Software zu steigern und die Wirtschaftlichkeit sowie die Effizienz der Qualitätssicherung nachhaltig zu verbessern.
- Grundlagen der Softwarequalität und Qualitätssicherung
- Methoden der Testfallermittlung (Äquivalenzklassen, Grenzwertanalyse)
- Technische Implementierung von Testautomatisierung mittels Capture/Replay-Tools
- Vergleich von funktionalen Dekompositionsansätzen und Aktionswort-Methoden
- Empirische Analyse des quantitativen Nutzens und praktischer Erfahrungen
Auszug aus dem Buch
4.1 Testablaufplanung
Die Durchführung von dynamischen Testverfahren erfordert eine methodische Vorgehensweise. Um den Gesamtzusammenhang und vor allem den Kontext zwischen der Spezifikation von Testfällen und der späteren Automatisierung der Testdurchführung zu verdeutlichen, gibt dieser Abschnitt einen kurzen Überblick über den Ablauf eines Softwaretests. Dabei werden die Standards der IEEE-Norm 1012-1986 des Institute of Electrical and Electronic Engineers zugrunde gelegt. Diese Norm differenziert zwischen sechs Phasen:
• Im Rahmen der Testplanung werden die Testobjekte identifiziert, die zu testenden Merkmale festgelegt sowie die Bestanden/Nichtbestanden-Kriterien bestimmt. Weitere Aufgaben der Testplanung sind die Festlegung der Testumgebung oder der Grad der Automatisierung.
• Im Testentwurf wird eine Teststrategie erarbeitet. Diese stellt sicher, dass für jedes Testobjekt die formulierten Testziele erreicht werden. Hierzu werden Testverfahren wie die Bildung von Äquivalenzklassen oder die Grenzwertanalyse ausgewählt. Mit Festlegung der Teststrategie können dann die Testziele konkretisiert werden.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung und Problemstellung: Vorstellung der Relevanz von Black-Box-Testverfahren und der Motivation zur Automatisierung zur Effizienzsteigerung im Testprozess.
2 Softwarequalität: Definition von Qualitätsmerkmalen (statisch/dynamisch) und Erläuterung der ökonomischen Aspekte von Softwarefehlern.
3 Qualitätssicherung: Übersicht organisatorischer, konstruktiver und analytischer Maßnahmen zur Qualitätssicherung inklusive V-Modell und Phasenmodellen.
4 Black-Box-Testverfahren: Erläuterung von Testfallermittlungstechniken wie Äquivalenzklassen und Grenzwertanalyse anhand praktischer Beispiele.
5 Automatisiertes Testen: Detaillierte Darstellung der Funktionsweise von Capture/Replay-Tools sowie Methoden zur Skriptprogrammierung und Erfolgsfaktoren.
6 Praktische Erfahrungen mit Testautomatisierung in der AXA Krankenversicherung AG: Erfahrungsbericht über den Einsatz von Testautomatisierung in einer realen Versicherungsumgebung.
7 Fazit: Zusammenfassende Bewertung der Ergebnisse und Ausblick auf die Bedeutung systematischer Testansätze für die Softwarequalität.
Schlüsselwörter
Softwarequalität, Qualitätssicherung, Testautomatisierung, Black-Box-Test, Capture/Replay-Tools, Testskripte, Testfallermittlung, Äquivalenzklassen, Grenzwertanalyse, V-Modell, Regressionstest, Wirtschaftlichkeit, Testmanagement, Softwareentwicklung, IT-Systeme
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundlegend?
Die Arbeit befasst sich mit der Automatisierung von Black-Box-Testverfahren, um Testprozesse effizienter zu gestalten und die Softwarequalität zu erhöhen.
Welche zentralen Themenfelder deckt die Arbeit ab?
Die zentralen Themen sind Grundlagen der Qualitätssicherung, Techniken zur Testfallbestimmung, verschiedene Automatisierungsansätze sowie der wirtschaftliche Nutzen der Testautomatisierung.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das primäre Ziel ist die Entwicklung eines Konzepts zur Implementierung von Testwerkzeugen, das Kosten-Nutzen-Aspekte berücksichtigt und praktische Lösungsansätze bietet.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?
Es werden Literaturanalysen zur Theorie der Qualitätssicherung mit praktischen Erfahrungen und empirischen Daten aus realen Projekten, insbesondere bei der AXA Krankenversicherung AG, kombiniert.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Im Hauptteil werden theoretische Grundlagen zu Qualitätsmerkmalen und Qualitätssicherung, Methoden der Testfallermittlung sowie detaillierte Ansätze zur technischen Testautomatisierung und Skriptprogrammierung behandelt.
Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren die Arbeit?
Softwarequalität, Testautomatisierung, Black-Box-Test, Regressionstest und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung sind die zentralen Begriffe.
Was unterscheidet die Functional-Decomposition-Methode von der Aktionswort-Methode?
Die Functional-Decomposition-Methode ist modular und hierarchisch, lässt aber mehr Spielraum bei der Dokumentation, während die Aktionswort-Methode auf einer strengen tabellarischen Struktur mit definierten Schlüsselworten basiert.
Warum ist eine Testfall-Dokumentation für die Automatisierung so wichtig?
Eine detaillierte Dokumentation minimiert Interpretationsspielräume bei der Skripterstellung und bildet die Grundlage für eine effiziente und nachvollziehbare Testausführung.
Welchen Einfluss hat das Test-Tool auf die Software-Wartbarkeit?
Durch modulare Testskripts und die Trennung von Daten und Logik können Tests bei Änderungen an der Anwendung wesentlich schneller angepasst werden, was die Wartbarkeit erhöht.
Was sind die wichtigsten Erkenntnisse aus dem Praxisbeispiel der AXA?
Die Praxis zeigt, dass die Testautomatisierung den Testfall-Durchführungsaufwand massiv senken kann (um Faktor 4), aber erhebliche Investitionen in Know-how und Vorbereitung erfordert.
- Quote paper
- Stefan Elfgen (Author), 2002, Konzept zur Implementierung eines Testwerkzeugs für die Automatisierung von Black-Box-Testverfahren, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/36992
