Знаете ли вы, что можно быть усердным тестировщиком, но при этом пропускать 90% критических дефектов? Всё дело в подходе. Хаотичное нажатие кнопок давно проигрывает интеллектуальной системе. Эта система — тест-дизайн, и он превращает поиск ошибок из рутины в искусство. Готовы познакомиться с этим процессом?
Тест-дизайн (Test Design) — это этап процесса тестирования, на котором создаются тестовые случаи (test cases) по определенным правилам и техникам. Главная цель — не просто проверить программу, а сделать это максимально эффективно, найдя как можно больше дефектов за минимальное количество тестов и времени.
Проще говоря: это искусство придумывать правильные и умные проверки, а не проверять все подряд.
Зачем нужен тест-дизайн и его задачи
Представьте, что вам нужно проверить простое поле для ввода номера телефона. Можно вводить числа, буквы, символы, оставлять поле пустым… Вариантов — тысячи! Проверять все (полный перебор) неэффективно, долго и дорого. Тест-дизайн решает эту проблему. Он помогает:
- Находить больше критичных багов, используя логику, а не случайность.
- Быстро тестировать однотипные действия.
- Экономить время и ресурсы, избегая лишних проверок.
- Понять какие нас ждут риски и особенности тестирования.
- Систематизировать работу и ничего не упустить.
- Повысить качество конечного продукта.
- Создавать тестовую документацию.
Цели и задачи тест-дизайна:
Анализ требований — тщательное изучение документации к продукту.
Оценка рисков — выявление потенциальных проблем и особенностей эксплуатации.
- Техники тест-дизайна — выбор тестов для максимального эффекта.
Создание тестов — разработка минимального, но достаточного набора проверок, охватывающих ключевой функционал.
Классификация тестов — разделение всех сценариев на категории: приемочные, критические и расширенные.
Измеримый результат грамотного тест-дизайна — это тестовое покрытие.
Если тест-дизайн — это искусство придумывать эффективные тесты, то тестовое покрытие — это карта, показывающая, какую область вы этими тестами осветили.
Тестовое покрытие (Test Coverage)
Тестовое покрытие (Test Coverage) — это метрика, показывающая, какая часть выбранной тестовой базы была проверена тестами. В её качестве могут выступать код, требования, функции или другие элементы системы.
Простая аналогия: представьте, что вам нужно осветить карту местности фонариком. Тестовое покрытие — это доля территории, которую вы осветили. Чем выше покрытие, тем меньше «тёмных участков» — областей системы, которые не были проверены и где могут скрываться дефекты.
Что может измерять покрытие:
Код — сколько строк, ветвей или условий кода было выполнено во время тестирования.
Требования — какая часть требований покрыта тест-кейсами.
Функциональные элементы — какие функции или сценарии системы были проверены.
Основная цель тестового покрытия — выявить непроверенные области и оценить достаточность набора тестов для принятия обоснованных решений о качестве продукта.
Важно понимать, что 100% покрытие не означает отсутствие дефектов. Оно лишь показывает, что все запланированные области были затронуты тестированием, но не гарантирует корректность поведения системы во всех ситуациях.
Критерии выбора методик тестового проектирования
На выбор конкретного подхода к проектированию тестов влияет ряд определяющих факторов:
Сложность и тип тестируемой системы или её компонентов
Положения нормативно-правовых документов
Условия, определённые пользовательскими или контрактными требованиями
Виды и степень рисков
Поставленные цели тестирования
Квалификация и практический опыт специалистов по тестированию
Какие есть инструменты и документация.
Сколько времени и денег выделено.
Как построен процесс разработки (его жизненный цикл).
То, как система будет использоваться в реальности.
То, какие методы тестирования уже применялись к этой системе раньше и какой был результат.
Какие ошибки наиболее вероятны для данной системы или её части.
Подход тестирования чёрного ящика (Black-box testing)
Тестирование чёрного ящика — это подход к тестированию и набор техник тест-дизайна, при котором проверка программного обеспечения выполняется на основе требований и спецификаций без учёта внутренней реализации, архитектуры и исходного кода.
В рамках этого подхода тестировщик оперирует входными данными и ожидаемыми результатами, оценивая поведение системы с точки зрения пользователя или внешних интерфейсов. Тестирование чёрного ящика применяется как для функциональных, так и для нефункциональных видов тестирования.
Проще говоря, известно, что система должна делать, но не учитывается, как именно это реализовано внутри. Проверяется соответствие фактического поведения системы ожидаемому.
Основные техники тест-дизайна чёрного ящика:
Разбиение на классы эквивалентности (Equivalence Partitioning)
Анализ граничных значений (Boundary Value Analysis)
Табличное тестирование (Decision Table Testing)
Попарное тестирование (Pairwise Testing)
Тестирование на основе сценариев использования (Use Case Testing)
Тестирование состояний и переходов (State Transition Testing)
Причинно-следственное тестирование (Cause-Effect Graphing)
Разбиение на классы эквивалентности
Разбиение на классы эквивалентности (Equivalence Partitioning)— это техника тест-дизайна, при которой все возможные входные данные разделяются на валидные и невалидные классы, внутри которых значения обрабатываются системой одинаковым образом. Для проверки достаточно выбрать по одному представителю из каждого класса.
Цели применения техники:
сокращение количества тестовых случаев без потери качества покрытия;
системное покрытие всех возможных вариантов обработки входных данных;
выявление дефектов, связанных с некорректной обработкой диапазонов значений.
Анализ граничных значений
Анализ граничных значений (Boundary Value Analysis) — это техника тест-дизайна, ориентированная на проверку значений на границах классов эквивалентности и вблизи этих границ.
Практика показывает, что дефекты чаще всего проявляются именно на граничных значениях, поэтому данная техника используется как дополнение к разбиению на классы эквивалентности для повышения эффективности тестирования.
Таблица принятия решений
Таблица принятия решений (Decision Table Testing). Это техника, используемая для тестирования бизнес-логики, которая зависит от комбинации условий. Она представляет собой таблицу, где перечислены все возможные комбинации условий и соответствующие им действия (ожидаемые результаты).
Цели:
- Систематически проверить сложную бизнес-логику со множеством условий.
- Убедиться, что ни одна комбинация условий не была упущена.
- Сделать тестовые случаи полными и непротиворечивыми.
Пример:
Правило для одобрения займа: «Займ одобряется, если клиенту больше 21 года и у него стабильный доход».
Условия:
- Возраст > 21? (Да/Нет)
- Стабильный доход? (Да/Нет)
| № | Условие: Возраст > 21? | Условие: Стабильный доход? | Действие: Одобрить займ? |
|---|---|---|---|
| 1 | Да | Да | Одобрить |
| 2 | Да | Нет | Отклонить |
| 3 | Нет | Да | Отклонить |
| 4 | Нет | Нет | Отклонить |
Каждая строка этой таблицы превращается в один тестовый случай.
Попарное тестирование
Попарное тестирование (Pairwise Testing) — Это техника, которая позволяет сократить количество тестовых случаев за счет того, что каждое значение каждого проверяемого параметра хотя бы один раз сочетается с каждым значением всех других параметров.
Основана на статистическом наблюдении, что большинство дефектов вызывается взаимодействием всего двух параметров.
Цели:
- Резко сократить количество тест-кейсов при сохранении высокой эффективности поиска дефектов.
- Протестировать системы с большим количеством параметров и их значений, где полное переборное тестирование невозможно.
Пример: Настройка веб-сайта
Задача: Протестировать отображение веб-сайта в зависимости от трех параметров.
Параметры и их значения:
Браузер (Browser): Chrome, Firefox, Safari
Операционная система (OS): Windows, macOS
Язык (Language): Русский, Английский
Полное переборное тестирование:
3 браузера * 2 ОС * 2 языка = 12 возможных комбинаций.
Применение попарного тестирования:
| ID теста | Браузер | Операционная система | Язык | Примечание (какие пары покрываются) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Chrome | Windows | Русский | Покрывает: (Chrome-Windows), (Chrome-Русский), (Windows-Русский) |
| 2 | Chrome | macOS | Английский | Покрывает: (Chrome-macOS), (Chrome-Английский), (macOS-Английский) |
| 3 | Firefox | Windows | Английский | Покрывает: (Firefox-Windows), (Firefox-Английский), (Windows-Английский) (Windows-Английский уже было, но это ок) |
| 4 | Firefox | macOS | Русский | Покрывает: (Firefox-macOS), (Firefox-Русский), (macOS-Русский) |
| 5 | Safari | Windows | Русский | Покрывает: (Safari-Windows), (Safari-Русский) *(Пара Windows-Русский уже покрыта в тесте 1)* |
| 6 | Safari | macOS | Английский | Покрывает: (Safari-macOS), (Safari-Английский) *(Пара macOS-Английский уже покрыта в тесте 2)* |
Итог: Без попарного тестирования: 12 тестов. С попарным тестированием: 6 тестов.
Тестирование состояний и переходов
Тестирование состояний и переходов (State Transition Testing). Это техника, используемая для систем, которые по-разному реагируют на одни и те же входные данные в зависимости от своего текущего состояния.
Поведение системы моделируется в виде конечного автомата: определяются состояния, переходы между ними, события, вызывающие переходы, и действия, выполняемые при переходе.
Цели:
- Проверить корректность переходов системы между различными состояниями.
- Выявить дефекты, связанные с неправильной реакцией на события в неверном состоянии.
- Протестировать сложное поведение, зависящее от предыстории.
Пример: Тестирование банкомата и его реакции на ввод PIN-кода.
- Состояния: «Ожидание карты», «Ожидание PIN», «Доступ разрешен», «Карта заблокирована».
- Переходы:
- Вставка карты (из «Ожидание карты» в «Ожидание PIN»).
- Ввод правильного PIN (из «Ожидание PIN» в «Доступ разрешен»).
- Ввод неправильного PIN 1-2 раза (остаемся в «Ожидание PIN»).
- Ввод неправильного PIN 3-й раз (из «Ожидание PIN» в «Карта заблокирована»).
- Тест-кейсы строятся на основе этой диаграммы состояний, например: «Вставить карту -> ввести неверный PIN 3 раза -> проверить, что карта заблокирована».
Тестирование форм
Цели:
- Проверить корректность обработки и валидации введенных пользователем данных.
- Убедиться, что форма выполняет свое основное предназначение (например, отправляет данные, регистрирует пользователя).
- Оценить удобство использования (usability) формы для конечного пользователя.
- Проверить безопасность формы (защита от SQL-инъекций, XSS-атак).
- Обеспечить корректное отображение формы в разных браузерах и на разных устройствах (кросс-браузерное и кросс-платформенное тестирование).
Пример тестирование формы регистрации на сайте
Элементы формы:
- Поле «Имя» (обязательное)
- Поле «Email» (обязательное)
- Поле «Пароль» (обязательное)
- Поле «Подтверждение пароля» (обязательное)
- Чекбокс «Согласие с пользовательским соглашением» (обязательный)
- Кнопка «Зарегистрироваться»
План тестирования с использованием различных техник:
1. Проверка обязательных полей (Обязательность / Required Field Validation):
Цель: Убедиться, что форма не отправляется с пустыми обязательными полями.
Пример теста: Оставить все поля пустыми и нажать «Зарегистрироваться». Ожидается сообщение об ошибке для каждого обязательного поля.
2. Валидация ввода (Классы эквивалентности и Анализ граничных значений):
Поле «Имя»:
Валидный класс: Кириллические или латинские буквы (например, «Анна», «John»).
Невалидные классы: Цифры («123»), спецсимволы («@#$»), скрипты (
<script>alert("xss")</script>), пустая строка.
Поле «Email»:
Валидный класс: Корректный email-адрес (e.g., «user@example.com«).
Невалидные классы: Адрес без символа
@(«userexample.com«), без домена («user@»), с пробелами («user @example.com»).
Поле «Пароль» (длина от 8 до 20 символов):
Граничный анализ: Проверить значения: 7 символов (невалидно), 8 символов (валидно), 20 символов (валидно), 21 символ (невалидно).
3. Проверка бизнес-логики (Таблица принятия решений):
Сценарий: Соответствие паролей в полях «Пароль» и «Подтверждение пароля».
Условия: Пароль = «12345678»
Условия: Подтверждение пароля = «12345678», «87654321»
| № | Пароль | Подтверждение пароля | Ожидаемый результат |
|---|---|---|---|
| 1 | 12345678 | 12345678 | Успешная регистрация |
| 2 | 12345678 | 87654321 | Ошибка «Пароли не совпадают» |
4. Проверка зависимостей (Тестирование состояний и переходов):
Сценарий: Активность кнопки «Зарегистрироваться» зависит от состояния чекбокса согласия.
Тест 1: Чекбокс не отмечен -> Кнопка неактивна или при нажатии появляется ошибка.
Тест 2: Чекбокс отмечен -> Кнопка становится активной для отправки формы.
5. Проверка безопасности:
Цель: Предотвратить уязвимости.
Пример: В поле «Имя» ввести SQL-команду (
' OR '1'='1) или XSS-скрипт (<script>alert('XSS')</script>). Ожидается, что форма либо отклонит такой ввод, либо обезвредит его (экранирует).
6. Юзабилити-тестирование:
Цель: Оценить удобство.
Примеры:
Корректно ли работают переходы между полями по нажатию
Tab?Достаточно ли понятны сообщения об ошибках?
Виден ли плейсхолдер в полях?
Есть ли подсветка обязательных полей?
Таким образом, Тестирование форм — это комплексный подход, который систематически проверяет все аспекты работы формы, используя более частные техники тестирования «черного ящика».
Подход тестирования белого ящика (White-box testing)
Тестирование белого ящика — это подход к тестированию и категория техник тест-дизайна, при котором проверка программного обеспечения выполняется на основе анализа его внутренней структуры, логики выполнения и исходного кода. Тестирование строится с учётом реализации алгоритмов, путей выполнения кода и внутренних состояний системы.
В отличие от тестирования чёрного ящика, ориентированного на внешнее поведение, белый ящик позволяет анализировать корректность реализации программного обеспечения с точки зрения архитектуры и кода.
Подход тестирования белого ящика особенно важен при разработке и автоматизированном тестировании, однако понимание его принципов расширяет профессиональный кругозор любого специалиста по качеству.
Применение тестирования белого ящика. Тестирование белого ящика используется для:
анализа корректности отдельных компонентов и логики их работы;
проверки взаимодействия компонентов с учётом структуры кода;
выявления дефектов, связанных с алгоритмами и внутренними зависимостями;
анализа архитектурных и проектных решений.
Основные техники тестирования белого ящика:
Тестирование потока управления (Control Flow Testing)
Тестирование потока данных (Data Flow Testing)
Покрытие операторов (Statement Coverage)
Покрытие ветвей (Branch Coverage)
Покрытие условий (Condition Coverage)
Покрытие решений (Decision Coverage)
Покрытие путей (Path Coverage)
Анализ циклов (Loop Testing)
Тестирование базового пути (Basis Path Testing)
Мутационное тестирование (Mutation Testing)
Метрики покрытия (используются на практике):
Покрытие операторов
Покрытие ветвей
Покрытие условий
Покрытие решений / условий (MC/DC)
Покрытие путей
Подход тестирования серого ящика (Gray-box testing)
Тестирование серого ящика — это подход к тестированию, при котором тестировщик обладает частичным знанием внутренней структуры системы (архитектуры, алгоритмов, схемы данных), но выполняет проверки через внешние интерфейсы без анализа исходного кода.
Данный подход сочетает элементы тестирования чёрного и белого ящика и позволяет проектировать более целенаправленные тесты на основе ограниченной информации о реализации.
Типичные сценарии применения:
тестирование веб-приложений с известной схемой базы данных;
проверка API при наличии документации по внутренней логике;
интеграционное тестирование компонентов;
тестирование безопасности с частичным знанием архитектуры.
Преимущества подхода:
более точное тестирование по сравнению с чёрным ящиком;
отсутствие необходимости глубокого анализа исходного кода;
возможность выявления дефектов на стыке внешнего поведения и внутренней реализации.
Тестирование на основе опыта
Тестирование на основе опыта (Error Guessing /предположение об ошибках) — это техника тест-дизайна, при которой тесты проектируются на основе профессионального опыта тестировщика, знания системы и типичных дефектов, возникающих в аналогичных решениях.
Данная техника не опирается на формальные модели или строгие правила, а использует понимание уязвимых мест системы, где вероятность возникновения дефектов наиболее высока.
Цель:
быстро выявить дефекты в областях, которые могли быть пропущены формальными техниками тестирования, за счёт использования накопленного опыта и знаний о системе.
Пример:
Зная, что ранее ошибки часто возникали при обработке граничных и нулевых значений, тестировщик целенаправленно проверяет ввод значения 0, пустых полей и отсутствующих параметров, выявляя дефекты, связанные с некорректной обработкой таких случаев.
Исследовательское тестирование
Исследовательское тестирование (Exploratory Testing). Подход, совмещающий проектирование тестов, их выполнение и изучение системы одновременно. Тестировщик активно управляет тестированием, принимая решения на основе результатов предыдущих тестов.
Цели: Изучить систему, обнаружить неочевидные дефекты и быстро получить обратную связь о качестве продукта, особенно при отсутствии документации.
Пример: Тестировщик изучает новое веб-приложение для интернет-магазина без заранее подготовленных тест-кейсов. В процессе оформления заказа он последовательно проверяет различные варианты поведения системы: изменяет содержимое корзины, переключает способы доставки и оплаты, анализирует реакции интерфейса и сообщения об ошибках. На основе обнаруженных особенностей он уточняет направления дальнейших проверок и выявляет дефекты, связанные с обработкой нестандартных пользовательских сценариев.
Тестирование на основе чек-листов
Checklist-Based Testing (Чеклист-Бейст Тэстинг)
Определение: Метод, при котором тестирование направляется списком пунктов (чек-листом), составленным на основе опыта и знаний о критически важных аспектах системы.
Цели: Обеспечить выполнение ключевых проверок, не ограничивая свободу тестировщика строгими тест-кейсами, и не упустить важные функции.
Пример: Чек-лист для тестирования формы входа: «Проверить авторизацию с верными данными», «Проверить реакцию на неверный пароль», «Проверить кнопку ‘Забыли пароль?'», «Проверить работу Caps Lock».
Итог по тест-дизайну для тестировщика
Тест-дизайн — это системный подход к созданию тестов, при котором требования и знания о системе преобразуются в осмысленные и эффективные проверки. Он позволяет отказаться от случайного тестирования и перейти к управляемому процессу выявления дефектов и рисков.
Использование подходов чёрного, белого и серого ящика даёт тестировщику разные точки зрения на систему — от внешнего поведения до внутренней реализации. Выбор и комбинирование техник тест-дизайна позволяют сосредоточиться на наиболее уязвимых областях и рационально использовать ресурсы проекта.
В практической работе тест-дизайн помогает находить баланс между полнотой проверок, сроками и затратами. Он превращает тестирование из формальной проверки в процесс принятия решений в условиях ограниченной информации и меняющихся требований.
Именно качественный тест-дизайн делает тестирование осознанным, предсказуемым и полезным для продукта, команды и бизнеса.
По теме
Тест-дизайн тесно связан с другими областями тестирования и разработки. Для расширения практического контекста полезно ознакомиться со следующими материалами:
Тестовая документация и артефакты тестирования — о том, как результаты тест-дизайна оформляются в виде тест-кейсов, чек-листов, тест-планов и других рабочих артефактов.
Автоматизация тестирования: роль тест-дизайна — как качественный тест-дизайн влияет на стабильность автотестов и почему автоматизация начинается не с кода, а с продуманной структуры проверок.
Управление качеством и рисками в тестировании — о том, как тест-дизайн используется для приоритизации проверок и фокусирования на наиболее критичных для бизнеса областях системы.
Этот блок логично связывает тест-дизайн с документацией, автоматизацией и управлением качеством, показывая его роль в общей системе тестирования.
