Тестирование ПО белым ящиком

Метод черного ящика – это метод исследования систем, внутренняя структура и механизм которых не имеют значения или сложны для данного исследования. Вместо того, чтобы изучать свойства и взаимосвязи отдельных частей системы, исследователи изучают ее реакцию на изменения условий. Этот подход был разработан в области точных наук, таких как кибернетика, системотехника и физика, в период с 1920 по 1940 годы, и затем был заимствован многими другими областями знаний, включая бихевиористскую психологию.

Тестирование "черным ящиком", или поведенческое тестирование, является стратегией тестирования функционального поведения программного обеспечения или системы. При этом тестировщики имеют доступ только к поведению системы и не знают ее внутреннего устройства. Для тестирования используются различные входные данные и проверяется соответствие системы заданным требованиям. Создание тестовых наборов происходит на основе спецификаций и технических требований.

Тестирование "методом серого ящика" сочетает в себе тестирование "белого ящика" и "черного ящика". Цель этого метода - поиск дефектов, которые могут быть связаны с неправильной структурой приложения или его неправильным использованием.

В математике, статистике и компьютерном моделировании "модель серого ящика" объединяет теоретическую структуру со значениями параметров, полученными из данных, для создания модели. Теоретические структуры могут варьироваться от информации об гладкости результатов, до моделей, которые нуждаются только в значениях параметров из существующих данных или литературы. Таким образом, большинство моделей являются "моделями серого ящика", в отличие от "черных ящиков", в которых нет никакой теоретической структуры, и "белых ящиков", которые являются строго теоретическими моделями. Некоторые из этих моделей имеют определенную форму, например, линейную регрессию или нейронную сеть, и для них существуют специальные методы анализа, такие как методы линейной регрессии, которые более эффективны, нежели большинство нелинейных методов анализа. Модели могут быть детерменированными или стохастическими (т. е. содержать случайную составляющую), в зависимости от их использования.

Тестирование методом чёрного ящика подразумевает проверку функциональности приложения без внимания на внутреннее устройство системы. Тестировщик фокусируется на поведении программы во время её использования и оценивает, насколько корректно она выполняет свои функции. Этот подход считается низкоуровневым контролем качества и часто называется поведенческим тестированием.

Целью тестирования чёрного ящика является улучшение внешнего вида программы. Основное внимание уделяется удобству использования программы конечным пользователем и правильной работе всех модулей приложения. Тестировщики работают с входными данными и проверяют соответствие полученных результатов ожидаемым. Если результаты совпадают для всех входных данных, то функция считается корректной.

Тестирование методом белого ящика, наоборот, фокусируется на внутренней структуре приложения. Тестер исследует исходный код приложения, каталоги, маршруты и циклы обратной связи. Тестирование белого ящика направлено на повышение внутреннего качества ПО и создание продукта с высоким потенциалом для развития. Однако невозможно получить информацию об этих аспектах путем проверки только взаимодействия входных и выходных данных. Следовательно, данный метод тестирования считается структурным или основанным на коде и относится к высокоуровневому контролю качества.

Существует множество методов анализа программного обеспечения, включая тестирование белого ящика. Одним из таких методов является анализ покрытия кода, который позволяет найти пробелы в тестировании. Для этого используются различные методы, такие как покрытие операторов, ветвей, условий и т. д.

• Покрытие операторов гарантирует, что каждый оператор программы будет протестирован хотя бы один раз.
• Покрытие ветвей проверяет все возможные пути принятия решений в программе.
• Покрытие условий проверяет все условия программы.
• Множественное покрытие условий проверяет все комбинации результатов условий.
• Тестирование базового пути определяет количество независимых путей в программе и создает минимальное количество тестовых данных для каждого пути.
• Обозначение блок-схемы используется для создания ориентированного графа, состоящего из узлов и соединений.
• Цикломатическая сложность используется для определения числа независимых путей в графе.
• Тестирование циклов является основой многих алгоритмов и может быть разделено на простые, вложенные и конкатенированные циклы.

Хотя большинство методов покрытия кода проверяют более 80-90% кода, достаточно использования лишь двух методов - покрытия операторов и ветвей.

Для оценки удобства использования программ или пакетов программного обеспечения используется несколько видов тестирования, которые помогают выявить ошибки и проблемы в работе приложения.