Tìm hiểu về các mức độ kiểm thử

Kiểm thử phần mềm (software testing) là hoạt động nhằm tìm kiếm và phát hiện ra các lỗi của phần mềm, đảm bảo phần mềm chính xác, đúng và đầy đủ theo yêu cầu của khách hàng, yêu cầu của sản phẩm đã đặt ra. Software testing cũng cung cấp mục tiêu, cái nhìn độc lập về phần mềm điều này cho phép đánh giá và hiểu rõ các rủi ro khi thực thi phần mềm. Cụ thể là gì? Hãy cùng ACC tìm hiểu thông qua bài viết dưới đây

1. Kiểm thử là gì?

Đây là một trong những loại kiểm thử phần mềm quan trọng để xác nhận xem hệ thống có hoạt động đúng yêu cầu hay không. Ở tất cả các mức độ kiểm thử đều được kiểm thử chức năng. 

Testing of function là một trong những loại kiểm thử phần mềm quan trọng

Testing of function có thể thực hiện theo 2 quan điểm: business - process – based và requirements-based. Với business - process – based, kiểm thử viên sẽ sử dụng các kiến thức về quy trình nghiệp vụ (mô tả các kịch bản liên quan đến nghiệp vụ của hệ thống mỗi ngày).

Trong khi đó, requirements-based sử dụng các đặc tả yêu cầu của hệ thống làm cơ sở để design test. Để đảm bảo những thành phần quan trọng nhất đều được kiểm thử, hãy xem xét độ ưu tiên của yêu cầu dựa trên tiêu chí rủi ro, theo đó, chúng ta sẽ sử dụng độ ưu tiên để kiểm thử. 

Các bước kiểm thử chức năng gồm: 

Bước 1: Xác định phần mềm sẽ kiểm thử và chức năng của nó 

Bước 2: Dựa trên tài liệu đặc tả chức năng để tạo dữ liệu đầu vào 

Bước 3: Dựa vào tài liệu đặc tả chức năng để xác định đầu ra

Bước 4: Thực hiện các trường hợp kiểm thử phần mềm  

Bước 5: So sánh kết quả thực tế với mong muốn đạt được 

2. Phương pháp kiểm thử

Phương pháp kiểm thử (Testing Methods) Kiểm thử hộp trắng (White Box Testing) Kiểm thử hộp đen (Black Box Testing):

• Phân vùng tương đương (Equivalence partitioning)
• Phân tích giá trị biên (Boundary value analysis)
• Bảng quyết định (Decision table)
• Đoán lỗi – Error Guessing

3. Các thành phần chính, quan trọng trong việc lập kế hoạch

3.1 Chiến lược kiểm thử

• Lập kế hoạch kiểm thử mức cao
• Test scripts
• Test Cases
• Test data

Sau đây chúng ta sẽ đi vào từng thành phần

Chiến lược kiểm thử Đây là tài liệu ghi lại cách tiếp cận kiểm thử cho các thành phần còn lại Các chiến lược kiểm thử có thể được phát triển rất sớm trong một dự án và chỉ yêu cầu thông tin ban đầu để có thể viết. Bất cứ khi nào một loại dự án hoặc công nghệ mới đang được kiểm thử, chiến lược kiểm thử là một trong những tài liệu quan trọng nhất cần thiết lập và cho ra đời sớm nhất.

Lập kế hoạch kiểm thử mức cao Đây là tài liệu mô tả cho việc kiểm thử "ai, cái gì, khi nào, ở đâu và như thế nào". Kế hoạch kiểm thử có thể được phát triển ở nhiều mức độ khác nhau, nhưng chúng tôi sẽ tập trung chủ yếu ở cấp độ dự án hoặc hệ thống trong phạm vi tài liệu này.

Kiểm thử mức chi tiết hơn ( Test scripts, Test cases, Test data) Kế hoạch kiểm thử mức cao sẽ cho thấy các function và thuộc tính nào của ứng dụng sẽ được kiểm thử. Các mô tả kiểm thử chi tiết thể hiện các thử nghiệm này theo nghĩa là người kiểm thử có thể thực thi hoặc có thể được viết test scripts để có thể thực hiện kiểm thử tự động. Chúng tôi sẽ xem xét làm thế nào để phát triển tất cả các thành phần trên và hiển thị các ví dụ của mỗi thành phần.

3.2 Các nhiệm vụ (tasks) chính trong việc lập kế hoạch kiểm thử

• Phát triển chiến lược kiểm thử
• Xác định mục tiêu kiểm thử
• Xác định các nguồn lực cần thiết
• Lập kế hoạch môi trường kiểm thử
• Xác định thủ tục kiểm thử (Test Procedures)
• Xác định các function cần kiểm thử
• Xác định các giao diện cần kiểm thử
• Viết Test Scripts
• Xác định Test cases
• Thiết kế Test Data
• Xây dựng Test maxtric
• Thiết lập Test schedules
• Giả định thông tin
• Kết thúc việc lập kế hoạch

Nhiệm vụ 1: Phát triển chiến lược kiểm thử

Định nghĩa các khía cạnh riêng của kiểm thử

Xác định

Nhân tố quan trọng tạo nên thành công của dự án (Critical Success Factors - CSF)

Loại ứng dụng

Loại dự án

Loại môi trường

Phạm vi kiểm thử

Rủi ro (Criticality)

Xác định

Ai sẽ là người kiểm thử

Khi nào kiểm thử sẽ được tiến hành

Kết hợp các yếu tố

Chi phí

Lịch trình (schedule)

Phạm vi (scope)

Chất lượng

Chiến lược kiểm thử là tài liệu cấp cao mô tả tính chất cơ bản và các khía cạnh riêng của kiểm thử. Chiến lược kiểm thử là một công cụ để giao tiếp để mọi người trong dự án biết cách kiểm thử sẽ được tiến hành. Các chiến lược kiểm thử có thể được xây dựng sớm trong dự án cho phép kiểm thử tiến hành một cách sớm nhất Một chiến lược kiểm thử điển hình sẽ xác định:

1. Nhân tố quan trọng tạo nên thành công của dự án (Critical Success Factors - CSF)

Các nhân tố quan trọng tạo nên thành công của dự án là các thuộc tính của một ứng dụng phải có mặt để nó được coi là thành công. Ví dụ về CSF bao gồm tính chính xác, khả năng sử dụng, độ tin cậy, tính di động, khả năng tương tác và bảo mật. Các CSF liên quan trực tiếp đến kiểm tra các rủi ro và rủi ro dự án. Điều quan trọng là chỉ chọn 4 hoặc 5 yếu tố quan trọng, vì mỗi yếu tố sẽ yêu cầu các công cụ, con người và quy trình cụ thể.

2. Loại ứng dụng Mô tả mục đích và mục tiêu của ứng dụng, chẳng hạn như: batch, on-line, web-base, Windows 32 bit, thương mại điện tử, truy cập dữ liệu, mạng nội bộ của công ty, extranet của khách hàng, v.v.
3. Loại môi trường Mô tả loại môi trường hoạt động hoặc nền tảng ứng dụng sẽ tùy thuộc vào. Có thể bao gồm môi trường người dùng, cũng như môi trường vật lý, chẳng hạn như ngoài trời, truy cập công cộng, quyền truy cập bị giới hạn, v.v.
4. Phạm vi kiểm thử Mô tả cái sẽ được test và không được test
5. Rủi ro (Criticality)

Là bất kỳ khía cạnh nào của ứng dụng được kiểm thử làm tổ chức bị ảnh hưởng, mất mát.

Nhiệm vụ 2: Xác định mục tiêu kiểm thử

Xác định những gì sẽ được kiểm thử ở mức cao (high level)

Tốt nhất nên dựa trên yêu cầu

Ngoài ra có thể dựa trên:

Quy trình và nghiệp vụ

Nhu cầu của khách hàng

Những chức năng cơ bản

Mục tiêu kiểm thử nên liên quan trực tiếp đến các mục tiêu của dự án hoặc hệ thống. Đối với mỗi hệ thống hoặc mục tiêu của dự án, cần có mục tiêu kiểm thử. Bạn có thể chọn để xác định mục tiêu kiểm thử của hệ thống bằng cách chia nhỏ các chức năng hoặc vùng chức năng. Trong việc thiết lập các mục tiêu kiểm thử, xác định tất cả những điều mà kiểm thử nên hoàn thành. Trong trường hợp lý tưởng, các mục tiêu kiểm thử sẽ dựa trên chi tiết được xác định yêu cầu. Tuy nhiên, người kiểm thử thường không nhận được mức độ chi tiết trong các yêu cầu để viết mục tiêu. Thay vào đó, các mục tiêu kiểm thử có thể thu được từ:

Quy trình và nghiệp vụ

Ví dụ, bạn cần biết khách hàng sẽ đặt một số loại giao dịch hoặc yêu cầu một số dịch vụ nhất định ...

Nhu cầu của khách hàng

Bạn cần biết khách hàng cần có phản hồi nhanh với các yêu cầu hoặc có thể huỷ giao dịch

3.3 Những chức năng cơ bản

Một số chức năng cơ bản cần cho phần mềm ví dụ như: tìm kiếm, các nút (buttons), controls...

Nhiệm vụ: Xác định các chức năng cần kiểm thử

Dựa trên yêu cầu Các yêu cầu của ứng dụng hoặc hệ thống thường được văn bản hoá, đó chính là nguồn tốt nhất để tìm ra các chức năng cần được kiểm thử. Tuy nhiên các yêu cầu này có thể thường xuyên được thay đổi. Do đó quy trình kiểm thử cần phải đáp ứng được với sự thay đổi yêu cầu này

Dựa trên chức năng hoạt động/ nghiệp vụ của toàn hệ thống

Các sự kiện (events) của hệ thống

Các chức năng trong hệ thống nhà cung cấp

Mục đích Thương mại

Ví dụ về tài liệu kế hoạch kiểm thử với các chức năng cần kiểm thử

Hệ thống: Hệ thống lương

4. 7 nguyên tắc cơ bản trong kiểm thử phần mềm

4.1. Kiểm thử phần mềm chứng minh sự hiện diện của lỗi

Bằng việc kiểm thử, chúng ta có thể làm giảm lượng bugs khi áp dụng nhiều phương pháp kiểm thử lên phần mềm. Tuy nhiên khi được đưa lên môi trường thật, người dùng cuối hoàn toàn có thể thấy nhiều lỗi khác không tìm thấy trong quá trình kiểm thử. Kiểm thử chứng minh được sản phẩm có lỗi nhưng không thể chứng minh rằng sản phẩm không còn lỗi. Điều này có nghĩa là, sẽ luôn có lỗi không được phát hiện trong phần mềm, ngay cả khi không tìm thấy lỗi, cũng không đồng nghĩa rằng phần mềm đúng hoàn toàn.

4.2. Kiểm thử toàn bộ là không khả thi

Đúng vậy, rất khó để kiểm tra toàn bộ các module cũng như các tính năng, kết hợp với đầu vào và đầu ra trong suốt quá trình kiểm tra. Các sản phẩm phần mềm hiện nay cực kỳ đa dạng và phức tạp, được phát triển trên nhiều nền tảng, thêm vào đó, ngày càng có nhiều công nghệ mới, khả năng kết nối dữ liệu lớn… khiến việc kiểm thử toàn bộ gần như là không thể. Thay vì cố gắng kiểm thử toàn bộ, hãy xác định mức độ quan trọng và độ ưu tiên của các module để kiểm thử những phần cần thiết hoặc gặp nhiều nguy cơ hơn.

4.3. Kiểm thử càng sớm càng tốt

Nguyên tắc kiểm thử sớm có nghĩa là việc kiểm thử cần được thực hiện càng sớm càng tốt trong vòng đời phát triển phần mềm. Vậy ở bước nào thì được coi là sớm? Nguyên tắc này cho thấy ta cần phát hiện bug ngay từ các bước đầu tiên như nghiên cứu yêu cầu (requirement) hay design. Phát hiện lỗi càng muộn, chi phí bỏ ra để xử lý càng cao. Vì vậy, việc thay đổi yêu cầu không đúng từ sớm sẽ khiến tốn ít chi phí để thay đổi tính năng hơn.

4.4. Lỗi thường được phân bố tập trung

Nguyên lý về phân bố lỗi chỉ ra rằng, chỉ một số ít module chứa phần lớn số lỗi phát hiện được. Những module này thường là những thành phần, chức năng chính của hệ thống. Điều này cũng đúng theo nguyên lý Pareto: 80 – 20: 80% số lỗi tìm thấy ở chỉ 20% module. Bằng kinh nghiệm, các QA/ Tester có thể xác định được những module có tính rủi ro và nhiều lỗi như vậy, giúp tập trung tìm kiếm lỗi nhanh và hiệu quả hơn. Tuy nhiên, cách tiếp cận này cũng ẩn chứa vấn đề: nếu thực hiện kiểm thử tương tự lặp đi lặp lại, dễ thấy rằng những test case cũ sẽ khó tìm thêm được bug mới.

4.5. Nghịch lý thuốc trừ sâu

Trong trồng trọt, nếu người nông dân sử dụng lặp lại một liều trừ sâu, các loại sâu bệnh sẽ dần dần thích nghi và trở nên “nhờn” với loại thuốc trừ sâu đó. Tương tự với kiểm thử phần mềm, khi lặp đi lặp lại một test case, thì xác suất tìm được lỗi là rất thấp. Nguyên nhân là hệ thống hoàn thiện hơn, lỗi tìm thấy đã được sửa theo test case cũ. Để xử lý hiệu ứng “thuốc trừ sâu” này, test case cần được thường xuyên xem lại và chỉnh sửa, thêm nhiều test case mới để tìm lỗi mới (regression test).

Thêm vào đó, QA/ Tester cũng không nên phụ thuộc quá nhiều vào các kỹ thuật test sẵn có. Bạn cần liên tục cải tiến các phương pháp có sẵn để làm việc kiểm thử hiệu quả hơn.

4.6. Kiểm thử phụ thuộc vào ngữ cảnh

Kiểm thử phụ thuộc vào ngữ cảnh, nói một cách đơn giản, là việc kiểm thử một trang thương mại điện tử sẽ phải khác cách test một ứng dụng đọc tin tức. Tất cả các phần mềm đều được phát triển theo cách khác nhau. Và việc áp dụng chung một “cách giải” là sai lầm. Bạn cần sử dụng cách tiếp cận khác nhau, phương thức, kỹ thuật test khác nhau, loại test phụ thuộc vào loại phần mềm/ ứng dụng/ website.

4.7. Quan niệm sai lầm về việc “hết lỗi”

Một phần mềm sạch bug 99% vẫn có thể không sử dụng được. Đây là trường hợp phần mềm được kiểm thử bằng một requirement sai. Kiểm thử không chỉ để tìm ra lỗi, mà còn để kiểm tra xem phần mềm có đáp ứng được đúng nhu cầu hay không. Chính vì vậy, việc Không còn lỗi hay Hết lỗi là quan niệm sai lầm.

Quan điểm: “Nguyên tắc kiểm thử chỉ là để tham khảo, không có tính ứng dụng thực tế”?

Đây là quan điểm cực kỳ sai lầm. Các nguyên tắc kiểm thử giúp tạo ra một chiến lược kiểm thử rõ ràng và tạo ra những trường  hợp kiểm thử sát sao, dễ bắt được bug. Những tester dày dạn kinh nghiệm áp dụng những nguyên tắc kiểm thử nhuần nhuyễn đến độ họ không nghĩ rằng họ đang áp dụng chúng. Vì vậy, việc nguyên tắc kiểm thử không có tính ứng dụng thực tế là sai lầm.

5. Tìm hiểu về các mức độ kiểm thử

Tất cả các giai đoạn của quá trình phát triển phần mềm đều trải qua quá trình kiểm thử phần mềm. Có 4 cấp độ kiểm thử phần mềm là:

• Kiểm thử đơn vị (Unit Testing)
• Kiểm thử tích hợp (Integration Testing)
• Kiểm thử hệ thống (System Testing)
• Kiểm thử chấp nhận (Acceptance Testing)

5.1. Unit Testing (Kiểm thử đơn vị)

Kiểm thử đơn vị là cấp độ kiểm thử cơ bản, thực hiện test từng module nhỏ trong hệ thống.

Kiểm thử đơn vị có thể được thực hiện tách biệt với phần còn lại của hệ thống tùy thuộc vào mô hình vòng đời phát triển được chọn cho ứng dụng cụ thể đó.

Mục đích: để xác nhận mỗi thành phần của phần mềm thực hiện đúng với thiết kế

Kiểm thử đơn vị thường do lập trình viên thực hiện

5.2. Integration Testing (Kiểm thử tích hợp)

Kiểm thử tích hợp có nghĩa là kiểm thử kết hợp. Một dự án phần mềm được kết hợp bởi nhiều module riêng lẻ khác nhau và được code bởi nhiều lập trình viên khác nhau. Chính vì thế kiểm thử tích hợp là tích hợp kiểm tra các module riêng lẻ với nhau thành một nhóm

Tích hợp kiểm tra việc truyền dữ liệu giữa các module, tích hợp kiểm tra các hàm lại với nhau, các màn hình với nhau theo từng module hoặc theo chức năng

Mục đích: để đảm bảo rằng hệ thống tích hợp đã sẵn sàng để thử nghiệm hệ thống

Kiểm thử tích hợp được thực hiện sau khi kiểm tra đơn vị và trước khi kiểm tra hệ thống

Integration testing được thực hiện bởi một người thử nghiệm cụ thể hoặc một nhóm kiểm thử

Một số phương pháp kiểm thử tích hợp:

• Phương pháp kiểm thử Bigbang
• Phương pháp kiểm thử Topdown
• Phương pháp kiểm thử Bottom up
• Phương pháp kiểm thử Sandwich

5.3. System Testing (Kiểm thử hệ thống)

System Testing là thực hiện kiểm thử một hệ thống đã được tích hợp hoàn chỉnh để xác minh rằng nó đúng yêu cầu của phần mềm.

Kiểm thử hệ thống nằm trong phạm vi kiểm thử hộp đen và do đó, không yêu cầu kiến ​​thức về thiết kế bên trong của mã hoặc logic.

Kiểm thử hệ thống thường là thử nghiệm cuối cùng để xác minh rằng hệ thống được phân phối đáp ứng các đặc điểm kỹ thuật và mục đích của nó.

Kiểm thử hệ thống nên thực hiện kiểm thử chức năng và phi chức năng và được thực hiện bởi tester

5.4. Acceptance Testing (Kiểm thử chấp nhận)

Sau khi kiểm tra hệ thống đã sửa tất cả hoặc hầu hết các lỗi, hệ thống sẽ được gửi đến người dùng hoặc khách hàng để kiểm tra chấp nhận.

Về cơ bản kiểm thử chấp nhận cũng khá giống kiểm thử hệ thống nhưng được thực hiện bởi khách hàng

Mục đích: đảm bảo phần mềm đáp ứng đúng yêu cầu của khách hàng. Sản phẩm nhận được sự chấp nhận từ khách hàng/ người dùng cuối.

Kiểm thử chấp nhận được chia thành 2 mức khác nhau:

• Kiểm thử alpha: được thực hiện tại nơi phát triển phần mềm bởi những người trong tổ chức nhưng không tham gia phát triển phần mềm.
• Kiểm thử beta: được thực hiện tại bởi khách hàng/ người dùng cuối tại địa điểm của người dùng cuối.