Was sind Validierungstests in der Softwareentwicklung?

2. April 2022

Wie jedes Produkt durchläuft auch Software einen Entwicklungsprozess, um sie für die Nutzung durch den Verbraucher vorzubereiten. Die Softwareentwicklung umfasst Schritte wie Bedarfsermittlung, Anforderungsanalyse, Design, Entwicklung, Implementierung, Test, Bereitstellung und Wartung. Wenn Sie in der Softwareentwicklung tätig sind, kann es hilfreich sein, sich mit diesen Schritten und den damit verbundenen Techniken, wie z. B. Verifizierungstests, vertraut zu machen. In diesem Artikel erklären wir, was Verifizierungstests sind, erklären, warum sie wichtig sind, listen die Schritte von Verifizierungstests auf und beschreiben vier Verifizierungstesttechniken.

Was ist ein Validierungstest?

Beim Validierungstest wird ein neues Softwareprodukt bewertet, um sicherzustellen, dass seine Leistung den Kundenanforderungen entspricht. Produktentwicklungsteams können Verifizierungstests durchführen, um mehr über die Integrität des Produkts selbst und seine Leistung in verschiedenen Umgebungen zu erfahren. Entwickler können Verifizierungstests selbst durchführen oder mit QA-Spezialisten, externen Verifizierungstestern oder Kunden zusammenarbeiten, um Codeelemente zu identifizieren, die verbessert werden müssen. Entwickler können diese Art von Tests auch mit anderen nützlichen Techniken wie Produktverifizierung, Debugging und Zertifizierung kombinieren, um sicherzustellen, dass das Produkt marktreif ist.

Die Validierung unterscheidet sich vom Verifizierungstest, einem weiteren wichtigen Schritt im Produktentwicklungsprozess. Beim Verifizierungstest wird bestätigt, dass die Funktionsweise eines Produkts den vorgegebenen Produktspezifikationen entspricht. Entwickler können diese Art von Tests während des gesamten Entwicklungsprozesses durchführen. Nachdem sichergestellt wurde, dass das Endprodukt den Designspezifikationen entspricht, kann das Team mit einem Überprüfungsprozess fortfahren, um sicherzustellen, dass diese Spezifikationen den Anforderungen der Benutzer entsprechen.

Warum sind Validierungstests wichtig?

Die Softwarevalidierung kann Produktentwicklungsteams dabei helfen, sicherzustellen, dass ihr Produkt den Kundenbedürfnissen und -erwartungen entspricht. Verifizierungstests können Softwareentwicklern auch dabei helfen, Fehler im Code zu identifizieren und zu beheben oder andere Bereiche mit Verbesserungspotenzial anzusprechen, bevor sie das Produkt auf den Markt bringen. Ein Produkt, das die Kundenbedürfnisse von seiner ersten Markteinführung an erfüllt, erhält möglicherweise eher positive Bewertungen, erzielt eine gute Leistung und verbessert den Ruf des Unternehmens. Dies kann letztendlich den Umsatz verbessern und den Unternehmensumsatz steigern.

Validierungstestschritte

Validierungstests sind ein komplexer Prozess, bei dem alle Benutzerbedürfnisse oder -anforderungen ermittelt und getestet werden, um sicherzustellen, dass sie ordnungsgemäß funktionieren. Hier sind die wichtigsten Schritte für Verifizierungstests:

1. Designqualifikation

Der Design-Qualifizierungs- oder DQ-Prozess umfasst die Erstellung einer Liste der Geschäftsanforderungen des Endbenutzers und die Entwicklung eines Verifizierungstestplans, um diese vor der Markteinführung des Produkts zu erfüllen. Dieser Plan kann auch eine nützliche schriftliche Aufzeichnung der Designspezifikationen sein, die der Entwickler und der Kunde benötigen. Nachdem sie einen Testplan geschrieben haben, können Entwicklungsteams die Genehmigung von Managern oder Aktionären einholen, bevor sie mit dem Testprozess beginnen.

2. Installationsqualifikation

Bei der Installationsqualifizierung (IQ) handelt es sich um die Installation von Software gemäß einem Verifizierungstestplan. Produktentwicklungsteams können sicherstellen, dass sowohl die Systemhardware als auch der Installationsprozess selbst den Designspezifikationen entsprechen. Zu diesem Schritt gehört auch die Sicherstellung, dass die Testumgebung für den Betrieb des Produkts geeignet ist und für die Umgebung geeignet ist, in der das Produkt voraussichtlich betrieben wird, sobald das Unternehmen es der Öffentlichkeit zugänglich macht.

3. Betriebsqualifikation

Bei der Betriebsqualifizierung (OQ) wird ein Produkt durch verschiedene Testvorgänge getestet, um sicherzustellen, dass das Produkt die angegebenen Benutzeranforderungen erfüllt. Wichtige Verifizierungstesttechniken sind Unit-Tests, Integrationstests und Systemtests. Hierbei handelt es sich um verschiedene Arten von Funktionstests, mit denen festgestellt werden kann, ob verschiedene Elemente der Software wie vom Benutzer gefordert funktionieren.

Softwareentwicklungsteams können ab der Projektqualifizierungsphase einem Plan folgen, um sicherzustellen, dass sie jede Produktspezifikation in der entsprechenden Umgebung testen. Für Mitglieder des Produktentwicklungsteams ist es hilfreich, diese Tests sorgfältig aufzuzeichnen, um einen schriftlichen Bericht über die Leistung der Software zu erstellen. Sie können auch die Erstellung von Liefergegenständen protokollieren und deren Zufriedenheit durch einen Liefergenehmigungsprozess sicherstellen.

4. Leistungsqualifizierung

Durch Leistungsqualifizierungs- oder PQ-Tests wird überprüft, ob ein Produkt die Geschäftsanforderungen in der realen Welt erfüllen kann. Interne Teamentwickler können Alphatests durchführen, um die Funktionalität der Software unter simulierten realen Bedingungen zu bewerten. Nach der Durchführung eigener Tests kann das Produktentwicklungsteam den Kunden die Möglichkeit bieten, das Produkt im Rahmen eines sogenannten Betatests zu testen.

Beim Betatest kann ein externer Kunde das Produkt nutzen und Fehler oder technische Probleme feststellen. Anschließend können sie diese Informationen an das Entwicklungsteam weitergeben und ihnen so die Möglichkeit geben, Änderungen vorzunehmen, bevor sie das Produkt der Öffentlichkeit zugänglich machen. Sobald das Produkt von Betatestern genehmigt wurde, kann es für die Produktion und den Einsatz bereit sein.

5. Produktion

Nachdem alle Validierungstests bestanden wurden, kann das Softwareprodukt in Produktion genommen werden. Dies bedeutet, dass das Produkt verkaufsbereit ist und an Verbraucher verkauft werden kann. Das Softwareentwicklungsteam kann dabei helfen, den Bereitstellungs- und Installationsprozess zu vereinfachen. Das Unternehmen bietet möglicherweise auch technische Unterstützung für Personen an, die kleinere technische Probleme mit dem Produkt haben. Wenn sie einen schwerwiegenden technischen Fehler entdecken, kann das Entwicklungsteam diesen beheben, indem es eine Lösung entwickelt und ein Software-Update veröffentlicht.

Arten von Verifizierungstests

Hier sind vier wichtige Arten von Verifizierungstests und ihre Funktionsweise:

Unit-Tests

Unit-Tests sind eine Form des Verifizierungstests, bei dem kleine Codeteile einzeln ausgewertet werden. Module können Codeteile wie Funktionen, Methoden, Prozeduren, Module oder Objekte enthalten. Das separate Testen dieser Module kann dazu beitragen, sicherzustellen, dass jedes einzelne gut funktioniert. Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass die Software insgesamt eine gute Leistung erbringt. Entwickler können den Unit-Test-Prozess auch nutzen, um Aufzeichnungen von Modulen und ihrer Funktionalität zu erstellen, die für zukünftige Software-Updates nützlich sein können.

Es gibt verschiedene Techniken, die Entwicklern bei der Durchführung von Unit-Tests helfen können. Eine Methode zum Unit-Testen ist das sogenannte Black-Box-Testen. Dabei wird ein Modul ohne vorherige Kenntnis seines Codes oder seiner Funktionalität getestet. Dies ist die Kehrseite des White-Box-Tests, der auch als Glass-Box-Test oder Clear-Box-Test bekannt ist. Beim White-Box-Test nutzen Entwickler ihr Wissen über die internen Datenstrukturen und die Softwarearchitektur des Quellcodes, um die Funktionalität eines Moduls zu testen. Black-Box- und White-Box-Tests sind Techniken, die Entwickler sowohl für Unit-Tests als auch für andere Verifizierungstestverfahren verwenden können.

Integrationstests

Nachdem sie Unit-Tests durchgeführt haben, um sicherzustellen, dass jede Codeeinheit in der Software ordnungsgemäß funktioniert, können Softwareentwicklungsteams Integrationstests durchführen, um zu sehen, wie gut die Einheiten funktionieren, nachdem sie in ein größeres System integriert wurden. Insbesondere können Entwickler einen erfolgreichen Datenfluss zwischen Modulen sicherstellen.

Die beiden Haupttypen von Integrationstests sind der Top-Down-Ansatz und der Bottom-Up-Ansatz. Bei beiden Methoden wird die Integration von Softwaremodulen in einem systematischen Schritt-für-Schritt-Prozess getestet. Bei einem Top-Down-Ansatz verbinden Entwickler zunächst High-Level-Module und arbeiten den Managementfluss der Softwarearchitekturstruktur von oben nach unten durch. Beim Bottom-up-Softwaretest werden zunächst Elemente auf niedriger Ebene getestet und dann mit dem oberen Teil der Architekturstruktur gearbeitet.

Systemtests

Bei dieser Art von Verifizierungstests, auch Systemtests oder Systemintegrationstests genannt, wird die Software als vollständiges System bewertet. Dies kann dabei helfen, zu bestätigen, dass das Produkt gemäß den End-to-End-Systemspezifikationen funktioniert. Bei den meisten Systemtests handelt es sich um Black-Box-Testmethoden. Hier sind drei spezifische Unterkategorien von Systemtesttechniken:

• Rauchtests: Bei Rauchtests werden die Kernfunktionselemente eines Softwareprodukts getestet. Beispielsweise könnte der Rauchtest einer Musikbibliotheksanwendung die Beurteilung der Fähigkeit eines Benutzers umfassen, sich anzumelden, nach Musik zu suchen, Musik anzuhören und Musik zu einer persönlichen Musikbibliothek hinzuzufügen.

• Plausibilitätstests: Nach dem Smoke-Test können Entwickler Änderungen am Softwarecode vornehmen und dann Plausibilitätstests durchführen, um die Funktionalität der Software nach diesen Codeänderungen zu bewerten.

• Regressionstests. Regressionstests sind der letzte Schritt im Systemtestprozess. Dabei geht es darum, neue Fehler zu finden und zu beheben, die durch Änderungen in früheren Testphasen entstehen können, um sicherzustellen, dass das gesamte Softwaresystem weiterhin wie erwartet funktioniert.

User Acceptance Testing

User Acceptance Testing (UAT) ist eine Form des Betatests zur Leistungsqualifizierung, bei dem der Kunde aufgefordert wird, das Produkt zu testen und sicherzustellen, dass es seinen Anforderungen entspricht. Dies ist oft der letzte Schritt im Validierungstestprozess und kann hilfreich sein, um sicherzustellen, dass das Produkt in der richtigen Umgebung getestet wird. Es kann auch dabei helfen, Probleme zu identifizieren, die Entwickler möglicherweise übersehen haben, weil sie bereits mit dem Produkt vertraut sind.

Um UAT durchzuführen, können Entwickler mit dem Kunden zusammenarbeiten, um einen UAT-Plan zu erstellen und Testfälle mit Live-Daten zu entwickeln. UAT-Tester können Ergebnisse verfolgen und ein Fehlerprotokoll erstellen, um etwaige Fehler oder Problembereiche aufzuzeichnen. Sie können diesen Bericht dann an die Entwickler zurücksenden, die die Software aktualisieren können, bevor sie sie der Öffentlichkeit zugänglich machen.