- Определение
- Почему необходимо
- Статическое vs динамическое
- Преимущества
- Типы
- Инструменты
- Как выполняется
- Недостатки
Для создания качественного программного обеспечения необходимо тщательно тестировать приложения, прежде чем передавать их клиентам. Существует множество методов анализа разработанного программного обеспечения. Статическое тестирование, или статический анализ — это техника разработки программного обеспечения, которая направлена на предотвращение дефектов на ранних стадиях, без выполнения кода. Выполнение статических тестов на ранних этапах разработки позволяет избежать потенциальных дефектов и повысить качество кода.
Что такое статическое тестирование
Статическое тестирование — это тип тестирования программного обеспечения, выполняемый без реального выполнения кода. В процессе тестирования мы рассматриваем и проверяем продукт и его сопроводительную документацию. В отличие от этого, динамическое тестирование — это тестирование программного обеспечения в процессе выполнения кода.
В этой статье мы расскажем о методах статического тестирования, а также об инструментах и лучших практиках.
Почему необходимо
Статическое тестирование — важнейшая часть процесса разработки, дающая множество преимуществ, что касается качества и эффективности ПО.
- Если мы проведем статический анализ приложения, то сможем обнаружить проблемы на ранней стадии и легко их устранить.
- Использование статического тестирования позволит сократить расходы на тестирование и разработку, и время.
- Повышение производительности разработки за счет выявления ошибок в коде на ранней стадии, что позволяет избежать ненужной доработки.
Разница между статическим и динамическим тестированием
Статическое тестирование
- Код не выполняется.
- Тестирование может быть выполнено на ранней стадии разработки.
- Занимает меньше времени.
- Методы включают ревью кода, анализ кода и анализ документов.
- Пример: верификация.
Динамическое тестирование
- Выполняется весь код.
- Не может быть выполнено на ранней стадии разработки.
- Занимает больше времени.
- Методы включают функциональное тестирование, тестирование производительности, тестирование безопасности и многие другие виды.
- Пример: Валидация.
Преимущества
Статический анализ проверяет функции (точнее, фичи) проекта на ранних этапах разработки. Стоимость тестирования снижается, если дефекты обнаруживаются на ранней стадии. С помощью статического анализа можно обнаружить несоответствия в проектной документации, несоблюдение правил и соглашений об именовании, недостатки в требованиях и проблемы проектирования системы. Статическая оценка необходима для оптимизации производительности. Ошибки в коде могут быть найдены и исправлены с помощью статического тестирования на ранних стадиях разработки.
Статическое тестирование обеспечивает множество преимуществ.
Вот некоторые ключевые преимущества:
- Раннее обнаружение дефектов: Статическое тестирование помогает обнаружить ошибки, дефекты и недочеты на ранних этапах разработки, когда они менее опасны и их легче устранить.
- Улучшение качества кода: Статическое тестирование помогает убедиться в том, что код хорошо структурирован, хорошо поддерживается и соответствует принятым стандартам кодирования. Это повышает качество кода и снижает риск появления ошибок и дефектов в конечном продукте.
- Сокращение затрат и экономия времени: Раннее обнаружение дефектов позволяет сократить затраты и экономит время на их устранение. Это позволяет сэкономить значительные ресурсы на протяжении всего цикла разработки.
- Предотвращение распространенных проблем: Статическое тестирование помогает предотвратить такие распространенные проблемы, как синтаксические ошибки, отсутствие специальных символов и утечки. Решая эти вопросы в процессе разработки, команда может предотвратить проблемы, которые могут возникнуть позже.
- Улучшение командной работы: Статическая оценка кода помогает выявить проблемы в совместной работе команды, стимулирует обмен знаниями и улучшает коммуникацию между командами.
Типы статического тестирования
Ручные методы
Инспекции
Это наиболее важные документы статической оценки, для которых специальный аудитор инициирует процесс и назначает встречу для проведения полной инспекции. При наличии необходимой информации до и после встречи экспертная оценка позволит получить полное представление о продукте. Замечания и вопросы будут зафиксированы как проблемы, за ними будет следить консультант и планировать следующую встречу в соответствии с принятым решением. Автор кода несет ответственность за решение выявленных и привнесенных проблем. Аудиторы отвечают за проверку документов и выявление недостатков в ходе аудита. Руководитель отвечает за контроль процесса и обеспечение выполнения поставленных задач.
Разбор кода
Это неформальный процесс; в основном разборы (walkthrough) проводятся авторами кода для выработки консенсуса по решениям и получения обратной связи. Это можно считать передачей информации участникам и проверкой данных. Разбор кода полезен при наличии расширенных данных, таких как кастомные потребности клиентов.
Неформальные ревью
Эти ревью-обзоры (review) основаны на экспертной оценке, и участие руководства не требуется. После встречи не составляется отчет. При необходимости создаются инструкции от группы.
Технические ревью
Технические обзоры — официальные встречи, на которых группа экспертов в предметной области оценивает и критикует рабочие документы, такие как спецификации требований, проектная документация или код. Цель технических ревью — выявить дефекты, несоответствия или области для улучшения на ранних этапах процесса разработки.
Аудиты
Проверка политик и юридических документов на предмет их соответствия определенным стандартам или нормам. Обычно аудит проводит независимый аудитор.
Автоматизированные методы
Существует несколько распространенных методов автоматизированного статического тестирования:
Статический анализ
Статический анализ — это анализ кода для понимания закономерностей и шаблонов кодирования. Это один из видов отладки, при котором исходный код изучается без запуска программы. Это помогает разработчикам выявить ошибки функциональности, синтаксические ошибки, проблемы безопасности и производительности, а также нарушения правил кода. Для анализа и контроля потока данных в исходном коде на целевом языке программирования можно использовать различные инструменты, такие как Pycharm, Checkstyle и SourceMeter. Некоторые примеры этих инструментов приведены далее.
Рецензирование кода
Рецензирование кода (код-ревью, code review) — это процесс изучения и оценки исходного кода программного продукта одним или несколькими разработчиками. Они могут выполняться вручную или с помощью инструментов. Основная цель рецензирования кода — выявление и исправление дефектов, ошибок и проблем безопасности, а также улучшение читабельности, безопасности, эффективности и производительности кода. Анализ кода также способствует сотрудничеству, обмену знаниями и обучению разработчиков.
Инструменты статического тестирования
В зависимости от выбранного вами языка программирования вы можете выбрать один из множества инструментов статического анализа. Эти инструменты обладают различной функциональностью, от обзора кода до изучения процессов сборки и проверки на уязвимости. Ниже приведены некоторые инструменты статического анализа.
CheckStyle
Checkstyle — это инструмент разработки, используемый программистами для проверки качества написанного Java-кода. Он гибко настраивается и поддерживает почти все стандарты кодирования в Java. Ниже представлены некоторые из его возможностей:
- Проверка разметки кода
- Может проверять различные особенности кода
ESLint
ESLint — инструмент разработки, используемый для диагностики и устранения проблем в коде JavaScript. Он также поддерживает такие популярные сервисы, как AirBnB и Standard. Кроме того, он позволяет создавать кастомные руководства по стилю в соответствии с конкретной ситуацией. Некоторые из возможностей включают:
- Разбор кода с использованием методов статического тестирования
- Автоматическое исправление проблем в коде.
SourceMeter
SourceMeter — это инструмент статического анализа. Он поддерживает многие языки, такие как C, C++, Java, Python и проекты RPG. Он также помогает выявлять проблемы в коде. Некоторые возможности:
- Глубокий статический анализ кода
- Точное обнаружение проблем.
Soot
Этот фреймворк для оптимизации Java имеет множество инструментов анализа и преобразования кода. Он оптимизирует скорость выполнения кода, проверяя ненужный код и улучшая общее качество кода.
- Может обеспечить анализ указателей.
PMD
PMD — предоставляет оценку исходного кода. Неиспользуемые переменные, пустые переменные, ошибки на проде и т. д. Он может обнаружить ошибки кодирования в Java, JavaScript, Salesforce.com, Apex и Visualforce, PLSQL, Apache Velocity, XML, XSL.
Как выполняется статическое тестирование
Статическое тестирование может выполняться различными способами.
- Выполнять процесс проверки после каждого этапа разработки.
- Составить чеклист для контроля проверок.
Различные виды деятельности, во время которых выполняется статическое тестирование:
- Валидация требований к юзкейсам: Проверка того, что все конечные пользователи и все связанные с ними входные данные и результаты валидированы. Чем более подробные и точные данные используются, тем более точными и подробными будут полученные данные.
- Проверка функциональных требований: Проверка того, что правила описывают все необходимые действия. Также проверяются обработка данных, анализ интерфейсов, требования к аппаратному, программному и сетевому обеспечению.
- Ревью архитектуры: Расположение серверов, схемы, описания протоколов, баланс данных, доступ к данным, инструменты тестирования и т. д. Самые важные бизнес-процессы.
Чтобы убедиться в качестве программного обеспечения, желательно проведение статического тестирования перед публикацией продукта.
Недостатки статического тестирования
- Невозможно найти все дефекты: Статическое тестирование в основном сосредоточено на анализе кода и данных; это означает, что оно не способно обнаружить все неисправности или проблемы, которые могут возникнуть во время работы. Оно не подразумевает выполнение программного обеспечения, поэтому не может обнаружить баги или ошибки, возникающие только во время работы программы.
- Ограничивается кодом: Статический анализ сосредоточен на коде. Он не проверяет функциональность, взаимодействие компонентов или аспекты пользовательского интерфейса.
- Затраты времени: Качественное статическое тестирование может отнимать много времени, особенно если речь идет о большом и сложном программном обеспечении. Построчное изучение кода и данных требует внимания к деталям, что может замедлить процесс разработки.
- Возможность ложных отрицательных/положительных результатов: К сожалению, инструменты статической проверки кода иногда сами могут привносить ошибки, что создает расход времени и усилий. Ложноположительные результаты возникают, когда код отмечен как проблемный или несовместимый, а проблемы на самом деле нет. Ложноотрицательные результаты возникают, когда инструмент не способен обнаружить реальную проблему в коде.
- Зависимость от человеческого фактора: Ручные ревью зависят от уровня навыков и внимательности рецензентов. Ошибки могут быть пропущены из-за усталости или недостатка знаний.
Заключение
Хотя статический анализ кода дает много преимуществ, его ограничения не позволяют ему стать полноценным средством обеспечения качества. Важно понимать, что одного статического анализа кода недостаточно; для рационализации процесса тестирования необходим более широкий подход. Не существует единого решения или инструмента, способного обеспечить качество приложения. Следует комбинировать различные инструменты и подходы.
***
