Kiểm thử phần mềm là gì và hoạt động như thế nào?

Kiểm thử phần mềm là gì?

Tìm lỗi phần mềm và xác minh xem ứng dụng hoặc hệ thống có phù hợp để sử dụng không.

Kiểm thử phần mềm hoạt động như thế nào?

Kiểm thử phần mềm là quá trình đánh giá và xác minh xem một sản phẩm hoặc ứng dụng phần mềm có thực hiện nhiệm vụ không; có tác dụng ngăn ngừa lỗi, giảm chi phí phát triển và cải thiện chất lượng.

Các loại kiểm thử phần mềm

Có nhiều loại kiểm thử phần mềm khác nhau, mỗi loại lại có những mục tiêu và chiến lược cụ thể:

• Acceptance testing (Kiểm thử chấp nhận):  Xác minh xem toàn bộ hệ thống có hoạt động như dự kiến ​​hay không.
• Integration testing (Kiểm thử tích hợp): Đảm bảo các thành phần phần mềm hoặc chức năng hoạt động cùng nhau.
• Unit testing (Kiểm thử đơn vị):  Xác nhận rằng mỗi đơn vị phần mềm hoạt động như dự kiến. Đơn vị là thành phần nhỏ nhất của một ứng dụng có thể kiểm tra được.
• Functional testing (Kiểm thử chức năng):  Kiểm tra các chức năng bằng cách giả lập các kịch bản nghiệp vụ, dựa trên các yêu cầu chức năng. Black-box testing (Kiểm thử hộp đen) là một cách phổ biến để xác minh chức năng.
• Performance testing (Kiểm thử hiệu năng): Kiểm tra cách phần mềm hoạt động dưới các khối lượng công việc khác nhau. Ví dụ: Load testing (Kiểm thử khả năng chịu tải) được sử dụng để đánh giá chất lượng trong các điều kiện tải thực tế.
• Regression testing (Kiểm thử hồi quy): Kiểm tra xem các tính năng mới có phá vỡ hoặc làm suy giảm chức năng hay không. Có thể sử dụng Sanity testing (Kiểm thử độ tỉnh táo) để xác minh các menu, chức năng và lệnh ở cấp độ cơ bản, khi không có thời gian cho kiểm thử hồi quy đầy đủ.
• Stress testing (Kiểm thử áp lực): Testing how much strain the system can take before it fails. Considered to be a type of non-functional testing. Kiểm tra căng thẳng: Kiểm tra mức độ căng thẳng của hệ thống trước khi nó bị lỗi. Đây được coi là một loại non-functional testing (kiểm thử phi chức năng).
• Usability testing (Kiểm thử khả năng sử dụng):  Xác nhận mức độ khách hàng có thể sử dụng hệ thống hoặc ứng dụng web để hoàn thành nhiệm vụ.

Ở mỗi trường hợp, việc xác nhận các yêu cầu cơ sở là một tiêu chí đánh giá quan trọng. Kiểm thử thăm dò giúp tester hoặc nhóm kiểm thử phát hiện ra các tình huống khó dự đoán có thể dẫn đến lỗi phần mềm cũng quan trọng không kém.

Ngay cả một ứng dụng đơn giản cũng có thể phải chịu nhiều kiểm thử khác nhau. Kế hoạch quản lý kiểm thử giúp ưu tiên loại kiểm thử nào cung cấp nhiều giá trị nhất với thời gian và nguồn lực sẵn có. Hiệu quả kiểm thử được tối ưu hóa bằng cách chạy ít kiểm thử nhất để tìm ra nhiều lỗi nhất.

Lịch sử của kiểm thử phần mềm

Kiểm thử phần mềm xuất hiện cùng với sự phát triển của phần mềm, khởi đầu ngay sau chiến tranh thế giới thứ hai. Nhà khoa học máy tính Tom Kilburn được cho là người viết phần mềm đầu tiên, được ra mắt vào ngày 21 tháng 6 năm 1948 tại Đại học Manchester (Anh). Phần mềm thực hiện các phép tính toán học bằng cách sử dụng các lệnh mã máy.

Gỡ lỗi là phương pháp kiểm thử chính vào thời điểm đó và vẫn như vậy trong hai thập kỷ tiếp theo. Vào những năm 1980, các nhóm lập trình đã vượt ra khỏi việc tách biệt và sửa lỗi phần mềm để kiểm tra các ứng dụng trong cài đặt thực tiễn. Điều này tạo tiền đề cho cái nhìn rộng hơn về kiểm thử, bao gồm quy trình đảm bảo chất lượng cũng là một phần của vòng đời phát triển phần mềm.

Trong bài đăng trên web uTest developer, Alexander Yaroshko cho biết: “Trong những năm 1990, đã có sự chuyển đổi từ kiểm thử sang một quy trình toàn diện hơn là đảm bảo chất lượng, bao gồm toàn bộ chu trình phát triển phần mềm và ảnh hưởng đến các quy trình lập kế hoạch, thiết kế, tạo dựng và tiến hành các trường hợp kiểm thử, hỗ trợ các trường hợp kiểm thử hiện có và môi trường kiểm thử”.

“Kiểm thử đã đạt đến một cấp độ mới về chất lượng, dẫn đến sự phát triển hơn nữa của các phương pháp luận, sự xuất hiện của các công cụ mạnh mẽ giúp quản lý quá trình kiểm thử và các công cụ tự động hóa kiểm thử.”  

Kiểm thử liên tục

Kiểm thử phần mềm theo truyền thống đã bị tách ra khỏi phần còn lại của quá trình phát triển. Nó thường được tiến hành muộn hơn trong vòng đời phát triển phần mềm, sau giai đoạn xây dựng hoặc thực thi sản phẩm. Tester có thể chỉ có một cửa sổ nhỏ để kiểm tra code, đôi khi ngay trước khi ứng dụng được tung ra thị trường. Nếu tìm thấy khiếm khuyết, sẽ có rất ít thời gian để mã hóa hoặc kiểm thử lại. Việc phát hành phần mềm đúng hạn không phải là hiếm, nhưng thường có lỗi và bản sửa lỗi. Hoặc một nhóm kiểm thử có thể sửa lỗi nhưng chậm lịch phát hành.

Thực hiện các hoạt động kiểm thử sớm hơn trong chu trình giúp giữ nỗ lực kiểm thử được ưu tiên hơn thay vì phải phát triển sau đó. Kiểm thử phần mềm sớm hơn đồng nghĩa với việc xử lý lỗi sẽ bớt tốn kém hơn.

Nhiều nhóm phát triển hiện sử dụng phương pháp kiểm thử liên tục. Đây là một phần của cách tiếp cận DevOps – phát triển và vận hành sẽ cộng tác với nhau trong toàn bộ chu trình sản phẩm, với mục đích tăng tốc phân phối phần mềm, đồng thời cân bằng giữa chi phí, chất lượng và rủi ro. Với kỹ thuật kiểm thử này, các nhóm không cần đợi xây dựng phần mềm trước rồi mới bắt đầu kiểm thử. Họ có thể chạy các bài kiểm thử sớm hơn nhiều trong chu kỳ để phát lỗi sớm hơn, sửa dễ hơn.

Tại sao kiểm thử phần mềm lại quan trọng?

Gần như không có dị nghị gì về nhu cầu kiểm soát chất lượng khi phát triển phần mềm. Phát hành muộn hoặc lỗi phần mềm có thể làm hỏng danh tiếng của một thương hiệu – làm mất lòng và mất khách hàng. Trong những trường hợp nghiêm trọng, một lỗi hoặc khiếm khuyết có thể làm suy giảm những hệ thống được kết nối với nhau hoặc gây ra sự cố nghiêm trọng.

Ví dụ như trường hợp Nissan phải thu hồi hơn 1 triệu chiếc ô tô do lỗi phần mềm trong thiết bị phát hiện cảm biến túi khí. Hay lỗi phần mềm khiến vụ phóng vệ tinh quân sự trị giá 1.2 tỷ USD thất bại.  Các con số đã phản ánh thiệt hại vô cùng nghiêm trọng. Các lỗi phần mềm ở Mỹ khiến nền kinh tế thiệt hại 1.1 nghìn tỷ USD trong năm 2016. Ngoài ra, chúng còn ảnh hưởng đến 4.4 tỷ khách hàng. 

Mặc dù bản thân việc kiểm thử cũng tốn kém, nhưng các công ty có thể tiết kiệm hàng triệu đô mỗi năm cho việc phát triển và hỗ trợ nếu họ có kỹ thuật kiểm thử và quy trình QA tốt. Kiểm thử phần mềm sớm giúp phát hiện ra các vấn đề trước khi sản phẩm được tung ra thị trường. Các nhóm phát triển nhận được phản hồi kiểm thử càng sớm thì họ càng sớm giải quyết được các vấn đề như:

• Sai sót về kiến ​​trúc
• Quyết định thiết kế kém
• Chức năng không hợp lệ hoặc không chính xác
• Các lỗ hổng bảo mật
• Các vấn đề về khả năng mở rộng

Khi quá trình phát triển để lại nhiều không gian cho kiểm thử, nó sẽ cải thiện độ đáng tin của phần mềm và các ứng dụng chất lượng cao được phát hành với ít lỗi hơn. Hệ thống nào đáp ứng hoặc thậm chí vượt quá mong đợi của khách hàng sẽ bán được nhiều hơn và có thị phần lớn hơn.

Các phương pháp kiểm thử phần mềm tốt nhất

Kiểm thử phần mềm tuân theo một quy trình chung. Các nhiệm vụ hoặc các bước bao gồm xác định môi trường kiểm thử, phát triển các trường hợp kiểm thử, viết kịch bản, phân tích kết quả kiểm thử và gửi báo cáo lỗi.

Việc kiểm thử có thể tốn khá nhiều thời gian. Kiểm thử thủ công hoặc kiểm thử ngẫu hứng là đủ cho các bản dựng nhỏ. Tuy nhiên, đối với các hệ thống lớn hơn, thường sẽ sử dụng công cụ để tự động hóa các tác vụ. Kiểm thử tự động giúp các nhóm triển khai các kịch bản khác nhau, kiểm tra các yếu tố khác biệt (chẳng hạn như di chuyển các thành phần vào môi trường cloud) và nhanh chóng nhận được phản hồi về những thứ hoạt động và không hoạt động.

Phương pháp kiểm thử tốt xoay quanh giao diện lập trình ứng dụng (API), giao diện người dùng và các cấp độ hệ thống. Ngoài ra, càng có nhiều kiểm thử được tự động hóa và chạy sớm thì càng tốt. Một số nhóm xây dựng các công cụ tự động hóa kiểm thử nội bộ. Tuy nhiên, các giải pháp của nhà cung cấp đem lại những tính năng có thể hợp lý hóa các tác vụ quản lý kiểm thử chính như:

• Kiểm thử liên tục: Các nhóm dự án kiểm tra từng bản dựng khi nó sẵn sàng. Loại kiểm thử phần mềm này dựa vào tự động hóa kiểm thử được tích hợp với quy trình triển khai. Nó xác nhận phần mềm trong môi trường kiểm thử thực tế sớm hơn trong quy trình, giúp cải thiện thiết kế và giảm rủi ro.
• Quản lý cấu hình: Các tổ chức duy trì một cách tập trung các tài sản kiểm thử và theo dõi phần mềm xây dựng những gì cho kiểm thử. Các nhóm có quyền truy cập vào các nội dung như code, yêu cầu, tài liệu thiết kế, mô hình, tập lệnh kiểm thử và kết quả kiểm thử. Hệ thống tốt sẽ xác thực người dùng và theo dõi kiểm tra để giúp các nhóm đáp ứng các yêu cầu tuân thủ với nỗ lực quản trị tối thiểu.
• Ảo hóa dịch vụ: Môi trường kiểm thử có thể không khả dụng, đặc biệt là trong giai đoạn đầu phát triển code. Ảo hóa dịch vụ mô phỏng các dịch vụ và hệ thống còn thiếu hoặc chưa được hoàn thiện, cho phép các nhóm giảm bớt phụ thuộc và kiểm thử sớm hơn. Họ có thể sử dụng lại, triển khai và thay đổi cấu hình để kiểm tra các kịch bản khác nhau mà không cần phải sửa đổi môi trường ban đầu.
• Theo dõi lỗi: Việc giám sát lỗi khá quan trọng đối với cả nhóm kiểm thử và phát triển, nhằm đo lường và cải thiện chất lượng. Các công cụ tự động hóa cho phép các nhóm theo dõi khiếm khuyết, đo lường phạm vi và tác động của chúng, đồng thời phát hiện ra các vấn đề liên quan.
• Số liệu và báo cáo: Báo cáo và phân tích cho phép các thành viên trong nhóm chia sẻ trạng thái, mục tiêu và kết quả kiểm thử. Các công cụ nâng cao tích hợp các chỉ số của dự án và trình bày kết quả trong dashboard. Các nhóm nhanh chóng thấy được tình trạng tổng thể của dự án và có thể theo dõi các mối quan hệ giữa kiểm thử, phát triển và các yếu tố khác của dự án.

Nguyễn Hải Nam

Dịch từ bài: What is software testing?

• Bạn có thể tham khảo khoá học Tester tại FUNiX tại đây
• xSeries FUNiX golive môn Nhập môn kiểm thử phần mềm