Аттестация программных систем

Аттестация ПО, или более обобщенно – верификация и аттестация, предназначена показать соответствие системы ее спецификации, а также ожиданиям и требованиям заказчика и пользователей. К процессу аттестации также можно отнести элементы контроля, такие как инспекция и оценивание (см. главу 19), которые выполняются на каждом этапе создания ПО – от формирования общих требований до кодирования программ. Но все-таки основные действия по аттестации выполняются после завершения реализации на этапе тестирования законченной системы (глава 20).

За исключением небольших программ, программные системы невозможно протестировать как единый цельный программный элемент. Большие системы строятся на основе подсистем, которые, в свою очередь, строятся из модулей, модули же компонуются из программ-процедур и программ-функций. Для таких систем процесс тестирования выполняется постепенно, по мере реализации системы.

Рис. 3.11. Процесс тестирования

На рис. 3.11 показан пятиэтапный процесс тестирования, где сначала тестируются отдельные программные компоненты и подсистемы, затем собранная система и наконец система с данными, предоставляемыми заказчиком. В идеале ошибки в программных компонентах должны обнаруживаться и исправляться еще в процессе их кодирования, а ошибки и упущения в интерфейсах – во время сборки системы. Но, поскольку после обнаружения любых программных ошибок необходимо выполнить отладку программы, это приводит к необходимости повторения некоторых этапов тестирования. Например, если программная ошибка проявилась на этапе сборки системы, необходимо повторить процесс тестирования того программного компонента, в котором обнаружена эта ошибка. Поэтому процесс тестирования итерационный, с обратной передачей информации с последующих этапов на предыдущие.

Процесс тестирования состоит из нескольких этапов.

1. Тестирование компонентов. Тестируются отдельные компоненты для проверки правильности их функционирования. Каждый компонент тестируется независимо от других.

2. Тестирование модулей. Программный модуль – это совокупность зависимых компонентов, таких как описание класса объектов, декларирование абстрактных типов данных и набор процедур и функций. Каждый модуль тестируется независимо от других системных модулей.

3. Тестирование подсистем. Тестируются наборы модулей, которые составляют отдельные подсистемы. Основная проблема, которая часто проявляется на этом этапе, – несогласованность модульных интерфейсов. Поэтому при тестировании подсистем основное внимание уделяется обнаружению ошибок в модульных интерфейсах путем прогона их через все возможные режимы.

4. Тестирование системы. Из подсистем собирается конечная система. На этом этапе основное внимание уделяется совместимости интерфейсов подсистем и обнаружению программных ошибок, которые проявляются в виде непредсказуемого взаимодействия между подсистемами. Здесь также проводится аттестация системы, т.е. проверяется соответствие системной спецификации ее функциональных и нефункциональных показателей, а также оцениваются интеграционные характеристики системы.

5. Приемочные испытания. Это конечный этап процесса тестирования, после которого система принимается к эксплуатации. Здесь система тестируется с привлечением данных, предоставляемых заказчиком системы, а не на основе тестовых данных, как было на предыдущем этапе. На этом этапе могут проявиться ошибки, допущенные еще на этапе определения системных требований, поскольку испытания с реальными данными могут дать иной результат, чем тестирование со специально подобранными тестовыми данными. Приемочные испытания могут также выявить другие проблемы в системных требованиях, если реальные системные характеристики не отвечают потребностям заказчика или система функционирует непредвиденным образом.

Тестирование программных компонентов и модулей обычно выполняется тем программистом, который их разрабатывал. Программисты имеют собственные наборы тестовых данных и тестируют программный код постепенно, по мере его создания. Такой подход к тестированию отдельных компонентов и модулей вполне оправдан, поскольку никто лучше программиста, разработавшего программный компонент, его не знает, и поэтому он может подобрать наилучшие тестовые данные. Тестирование программных элементов можно рассматривать как часть процесса их создания, поэтому мы вправе ожидать точного соответствия этих элементов и их спецификаций.

Последние этапы тестирования выполняются в процессе сборки системы, к которой привлекается несколько программистов. Поэтому эти работы должны быть спланированы заранее. Если тестирование выполняет независимая команда испытателей, планы проведения тестирования должны быть согласованы с этапами разработки спецификации и проектирования. На рис. 3.12 показано, как планы тестирования могут быть связаны с другими процессами разработки ПО.

Рис. 3.12. Этапы тестирования в процессе разработки ПО

Приемочные испытания иногда называют альфа-тестированием. Сделанные на заказ системы предназначены для одного заказчика. Для таких систем процесс альфа-тестирования продолжается до тех пор. пока разработчики и заказчик не удостоверятся в том, что разработанная система полностью соответствует системным требованиям.

Если система разрабатывается для продажи на рынке программных продуктов, используется так называемое бета-тестирование. Для бета-тестирования система рассылается большому числу потенциальных пользователей и заказчиков. Они отсылают разработчикам отчеты о выявленных проблемах в эксплуатации системы. Бета-тестирование позволяет проверить систему в реальных условиях эксплуатации и найти ошибки, пропущенные разработчиками. После получения отчетов об испытаниях система модернизируется и снова передается на бета-тестирование либо сразу поступает в продажу.