Weryfikacja a walidacja w testowaniu oprogramowania: poznaj podstawy

Weryfikacja i Walidacja w Testowaniu Oprogramowania: Kluczowe Różnice

W procesie tworzenia oprogramowania, weryfikacja i walidacja odgrywają kluczową rolę w upewnieniu się, że finalny produkt jest nie tylko funkcjonalny, ale także zgodny z zamierzeniami i potrzebami klienta. Oba te terminy, często używane zamiennie, odnoszą się do różnych aspektów kontroli jakości i mają odmienne cele.

Weryfikacja skupia się na sprawdzeniu, czy oprogramowanie jest budowane „właściwie”, czyli zgodnie z ustalonymi specyfikacjami i założeniami projektowymi. Walidacja natomiast weryfikuje, czy tworzone oprogramowanie jest „właściwe”, czyli czy odpowiada na rzeczywiste potrzeby i oczekiwania użytkowników oraz interesariuszy biznesowych. Walidacja zazwyczaj następuje po procesie weryfikacji, w końcowej fazie cyklu rozwojowego.

W artykule tym zgłębimy istotę weryfikacji i walidacji, przeanalizujemy ich zalety oraz przedstawimy różnice w formie tabelarycznej. Wyjaśnimy, kiedy i jak stosować te procesy, aby efektywnie podnosić jakość oprogramowania.

Czym Jest Weryfikacja?

Weryfikacja to proces oceny oprogramowania na różnych etapach jego rozwoju. Jest to szczegółowa analiza, która obejmuje przegląd dokumentacji, kodów źródłowych, planów oraz specyfikacji. Jej celem jest upewnienie się, że wszystkie elementy składowe projektu spełniają wcześniej zdefiniowane kryteria i wymagania.

Mówiąc prościej, weryfikacja to proces, który ma na celu odpowiedzieć na pytanie: „Czy budujemy produkt we właściwy sposób?”. Obejmuje ona ocenę jakości kodu, projektu, architektury oraz zgodność z założeniami. W ramach weryfikacji, specyfikacje techniczne stanowią podstawę procesu tworzenia aplikacji, a kod jest pisany na podstawie szczegółowo opisanych wytycznych.

Metody stosowane w weryfikacji są różnorodne i zależą od specyfiki projektu. Często wykorzystuje się modele matematyczne oraz obliczenia, które pozwalają na przewidywanie zachowania oprogramowania i weryfikację logiki kodu. Weryfikacja jest procesem ciągłym, który rozpoczyna się na wczesnym etapie rozwoju i trwa aż do momentu wydania oprogramowania.

Weryfikacja składa się z trzech głównych faz:

• Weryfikacja wymagań: Sprawdzenie, czy wymagania są kompletne, poprawne i jednoznaczne. Zespół testerów upewnia się, że wymagania klienta są zrozumiałe i możliwe do zrealizowania.
• Weryfikacja projektu: Ocena, czy aplikacja odpowiada specyfikacjom projektowym. Sprawdzane są prototypy, układy, architektura oraz modele baz danych pod kątem zgodności z wymaganiami.
• Weryfikacja kodu: Analiza kodu pod kątem poprawności, spójności i kompletności. Upewnianie się, że kod źródłowy, interfejsy użytkownika oraz modele baz danych są zgodne ze specyfikacją projektu.

Aby lepiej zrozumieć, czym jest weryfikacja, posłużmy się przykładem z życia. Wyobraźmy sobie proces zamawiania projektu wnętrza domu. Zanim projektant przystąpi do realizacji, zbiera od nas informacje o naszych potrzebach i oczekiwaniach. Na podstawie tych wymagań powstaje projekt. Zespół projektowy sprawdza, czy model spełnia założenia i wprowadza poprawki zgodnie z naszymi opiniami, aby projekt był zgodny z naszymi oczekiwaniami. W tym przykładzie model domu odpowiada kodowi, zespół projektowy programistom i testerom, a właściciel domu klientowi.

Czym Jest Walidacja?

Walidacja to proces oceny oprogramowania z perspektywy wymagań biznesowych oraz klienta. Ma na celu sprawdzenie, czy finalny produkt spełnia oczekiwania i potrzeby użytkowników. Jest to dynamiczna ocena, która odbywa się w trakcie lub na końcu procesu tworzenia oprogramowania.

Walidacja skupia się na efekcie końcowym, czyli produkcie, który jest oddawany do użytku. Ma na celu odpowiedź na pytanie: „Czy budujemy właściwy produkt?”. Jest to jednorazowy proces, który następuje po zakończeniu weryfikacji.

Zespoły programistyczne stosują różne metody walidacji. Do najpopularniejszych należą testowanie czarnoskrzynkowe (testowanie funkcjonalne) oraz testowanie białoskrzynkowe (testowanie niefunkcjonalne, projektowe). Testowanie białoskrzynkowe skupia się na weryfikacji poprawności kodu, natomiast testowanie czarnoskrzynkowe analizuje, czy aplikacja działa zgodnie z oczekiwaniami użytkownika.

• Testowanie białoskrzynkowe: Pomaga w walidacji poprzez zdefiniowane zestawy danych wejściowych. Testerzy porównują wyniki działania oprogramowania z oczekiwanymi wartościami.
• Testowanie czarnoskrzynkowe: Analiza oprogramowania w oparciu o dane wejściowe, oczekiwane dane wyjściowe oraz faktyczne dane wyjściowe.

Testowanie funkcjonalne (czarnoskrzynkowe) obejmuje testy integracyjne, testy systemowe oraz testy jednostkowe. Testowanie niefunkcjonalne (białoskrzynkowe) obejmuje między innymi testy akceptacyjne użytkownika.

Proces walidacji obejmuje kilka etapów:

• Przegląd projektu: Zespół określa wymagania klienta i tworzy plan testów. Upewnia się, że oprogramowanie jest gotowe do produkcji.
• Przegląd instalacji: Sprawdzenie procesu instalacji oprogramowania oraz kompatybilności z wymaganym sprzętem.
• Przegląd operacyjny: Testowanie wszystkich funkcji aplikacji w różnych scenariuszach, aby upewnić się, że działa poprawnie.
• Przegląd wydajności: Sprawdzenie, jak aplikacja radzi sobie w warunkach rzeczywistych. Testy beta mogą być przeprowadzone przez klientów w celu uzyskania opinii.
• Przegląd gotowości produkcyjnej: Pozytywne zakończenie przeglądów, co oznacza, że produkt jest gotowy do wdrożenia.

Jeśli po wydaniu oprogramowania zostaną wykryte błędy, zespół programistyczny może wydać aktualizacje, które je naprawią. Wracając do przykładu projektowania wnętrz, weryfikacja jest to proces, który pomaga uzyskać wykończone wnętrze domu, a walidacja to krok, który polega na sprawdzeniu czy dom wygląda tak, jak zostało to zaplanowane. Inny przykład – walidacją jest smakowanie naleśnika, aby upewnić się, że to ten, który zamówiliśmy.

Weryfikacja vs Walidacja: Korzyści

Korzyści z Weryfikacji

• Minimalizacja ryzyka awarii: Wczesna i częsta weryfikacja redukuje ryzyko pojawienia się błędów i defektów.
• Lepszy wgląd w aplikację: Interesariusze, menedżerowie i programiści mają lepszą wiedzę o tym, jak działa oprogramowanie.
• Dostosowanie do wymagań: Weryfikacja zapewnia, że oprogramowanie jest zgodne z potrzebami biznesowymi i oczekiwaniami klientów na każdym etapie rozwoju.
• Szybsze rozwiązywanie problemów: Pozwala na oszacowanie problemów, które mogą pojawić się w przyszłości i przygotowanie dokumentacji do ich naprawy.
• Redukcja kosztów: Zmniejszenie wydatków na poprawki w późniejszych fazach.
• Mniejsze prawdopodobieństwo awarii: Pozytywnie wpływa na stabilność systemu po wdrożeniu.

Korzyści z Walidacji

• Wykrywanie pominiętych błędów: Podczas testów walidacyjnych można wykryć defekty, które zostały przeoczone w trakcie weryfikacji.
• Weryfikacja specyfikacji: Walidacja pomaga ujawnić nieadekwatne lub niepoprawne specyfikacje.
• Zgodność z oczekiwaniami: Zapewnia, że aplikacja działa zgodnie z preferencjami klienta w różnych warunkach (np. słaba bateria, powolne połączenie).
• Kompatybilność: Testy potwierdzają, że oprogramowanie działa poprawnie w różnych przeglądarkach, urządzeniach i systemach operacyjnych.
• Poprawa niezawodności: Walidacja przyczynia się do zwiększenia niezawodności aplikacji.

Kiedy Stosować Weryfikację, a Kiedy Walidację?

Kiedy Używać Testów Weryfikacyjnych?

Testy weryfikacyjne stosuje się na każdym etapie cyklu rozwojowego, przed wdrożeniem jakiejkolwiek nowej funkcji. Na przykład, gdy dodajemy przycisk „Dodaj do listy życzeń” na stronie internetowej, przed jego faktycznym stworzeniem, testy weryfikacyjne weryfikują, czy wymagania są zgodne z założeniami projektowymi.

Weryfikacja w tym przypadku polega na sprawdzeniu, czy przycisk ma odpowiedni kolor, rozmiar, czy jest umieszczony we właściwym miejscu oraz czy ma właściwą funkcję. Przed rozpoczęciem kodowania sprawdza się dokumentację i tabele projektowe, a także wszystkie specyfikacje.

Podsumowując, testy weryfikacyjne są stosowane przed i w trakcie całego cyklu tworzenia aplikacji.

Kiedy Używać Testów Walidacyjnych?

Walidację przeprowadza się po zakończeniu każdego etapu lub funkcji w cyklu programistycznym. Testy jednostkowe uruchamia się po utworzeniu każdej jednostki kodu, a testy integracyjne po ukończeniu modułów i przygotowaniu ich do połączenia.

Ważnym elementem walidacji jest testowanie w różnych przeglądarkach. Zespół kontroli jakości musi upewnić się, że funkcje, elementy projektu i cała funkcjonalność aplikacji działają poprawnie w różnych kombinacjach przeglądarka-urządzenie-system operacyjny. Przykładowo, testuje się czy przycisk „Dodaj do koszyka” wyświetla się i działa poprawnie w każdej przeglądarce i na każdym urządzeniu.

Testerzy oprogramowania stosują metody walidacji, takie jak testowanie białoskrzynkowe (wewnętrzny kod aplikacji) i testowanie czarnoskrzynkowe (funkcje zewnętrzne aplikacji), aby upewnić się, że oprogramowanie działa poprawnie.

Weryfikacja a Walidacja: Główne Różnice

Weryfikacja: Czy budujemy produkt we właściwy sposób?

Walidacja: Czy budujemy właściwy produkt, który spełnia wymagania klienta?

Weryfikacja i walidacja są nieodłącznymi elementami procesu tworzenia oprogramowania. Pomagają zminimalizować ryzyko awarii i poprawić niezawodność aplikacji. Oba terminy znajdują zastosowanie w różnych podejściach do tworzenia oprogramowania. W metodyce zwinnej, na przykład, weryfikacja i walidacja odbywają się równolegle w celu przyspieszenia procesów.

Poniższa tabela przedstawia kluczowe różnice między weryfikacją a walidacją:

Weryfikacja	Walidacja
Obejmuje weryfikację wymagań, kodu oraz projektu.	Obejmuje testowanie systemu, funkcjonalności, bezpieczeństwa, wydajności, użyteczności.
Nie obejmuje wykonywania kodu.	Obejmuje wykonywanie kodu w celu przetestowania funkcjonalności i użyteczności.
Odpowiada na pytanie: „Czy tworzymy właściwy produkt?”	Odpowiada na pytanie: „Czy opracowany produkt jest właściwy i spełnia wymagania klienta?”
Statyczna praktyka przeglądania dokumentów, kodów i programów.	Dynamiczne testowanie rzeczywistego produktu.
Sprawdzenie dokumentacji i plików.	Oparte na wykonywaniu programu.
Niskopoziomowe działanie, które poprzedza walidację.	Wysokopoziomowe działanie, które wychwytuje błędy pominięte podczas weryfikacji.
Celem jest architektura oprogramowania, specyfikacje, projekt, projekt bazy danych.	Celem jest rzeczywisty produkt, jednostka, moduł, produkt końcowy.
Dokonywana przez zespół Zapewnienia Jakości, aby sprawdzić, czy oprogramowanie jest wykonane zgodnie ze specyfikacją projektową.	Walidacja jest przeprowadzana po zakończeniu etapu weryfikacji, z udziałem zespołu testującego.
Przeglądy i inspekcje są stosowanymi metodami.	Testowanie czarnoskrzynkowe i białoskrzynkowe są stosowanymi metodami.
Redukuje defekty lub błędy na wczesnym etapie.	Wykrywa błędy, które zostały pominięte w fazie weryfikacji.
Pomaga przewidzieć, czy dane wejściowe podążają za danymi wyjściowymi.	Pomaga przewidzieć, czy użytkownicy zaakceptują produkt końcowy.

Weryfikacja i Walidacja (V&V) w Różnych Fazach Cyklu Rozwoju Oprogramowania

Weryfikacja i walidacja są obecne na każdym etapie rozwoju oprogramowania. Oto ich przykładowe zastosowania:

• Faza planowania: Weryfikacja umowy, ocena koncepcji oraz analiza ryzyka.
• Faza wymagań: Ocena wymagań oraz generowanie planu akceptacji i testów systemów.
• Faza projektowania: Ocena projektu oprogramowania oraz generowanie planu integracji i testów komponentów.
• Faza implementacji: Ocena kodu źródłowego i dokumentów, generowanie przypadków testowych i procedur.
• Faza testów: Wykonanie testów systemowych i akceptacyjnych, analiza ryzyka.
• Faza instalacji i odbioru: Audyt konfiguracji, testy instalacji, generowanie raportu z testu.
• Faza eksploatacji: Ocena nowych ograniczeń i proponowanych zmian.
• Faza konserwacji: Ocena anomalii, walidacja problemów produkcyjnych.

Podsumowanie

Weryfikacja i walidacja to kluczowe procesy w tworzeniu oprogramowania. Pomagają ustalić, czy aplikacja jest wykonana zgodnie z założeniami, czy jest zgodna z potrzebami biznesowymi i czy spełnia wymagania klientów.

Chociaż oba procesy mogą wydawać się podobne, różnią się w sposobie ich implementacji w cyklu życia oprogramowania. Zastosowanie weryfikacji i walidacji ma decydujący wpływ na jakość oprogramowania i jego zgodność z oczekiwaniami użytkowników.