Técnicas de diseño de casos de prueba explicadas con ejemplos.

Este artículo explora el dominio del diseño de casos de prueba y analiza su importancia junto con conceptos clave y desafíos comunes. También proporcionamos casos de prueba de sistemas de muestra para respaldar estas discusiones. Al leer este artículo en su totalidad, comprenderá cómo desarrollar casos de prueba que mejoren eficazmente la calidad del software.

Beneficios del diseño de casos de prueba eficaz

Crear pruebas planificadas y escribir casos de prueba va más allá de realizar pruebas. Diseñar casos de prueba es una inversión para garantizar la calidad y confiabilidad de su software. En esta sección, exploraremos el modelo de caso de prueba y las ventajas que aporta al ciclo de vida del desarrollo de software.

Principios fundamentales del diseño de casos de prueba

Antes de analizar los casos de prueba de integración y sus beneficios, es importante comprender los elementos que contribuyen a un caso de prueba elaborado. Un buen caso de prueba debe tener las siguientes características.

1. Claridad : es fundamental que un caso de prueba sea fácilmente comprensible, sin dejar lugar a confusión o ambigüedad durante la ejecución por parte de los evaluadores.
2. Cobertura : un caso de prueba diseñado debe cubrir todos los aspectos de la funcionalidad de su software, garantizando que no se ignoren escenarios críticos y que se logre una cobertura de prueba integral.
3. Trazabilidad : los casos de prueba deben ser rastreables hasta los requisitos o historias de usuarios, alineándolos con la funcionalidad prevista y mejorando su efectividad en las pruebas.
4. Reutilizabilidad : un caso de prueba eficaz se diseña teniendo en cuenta la reutilización en todos los ciclos de prueba o proyectos, ahorrando así tiempo y esfuerzo.

Para crear un diseño de caso de prueba, es esencial seguir estos principios de diseño de casos de prueba. Ahora profundicemos en cada uno de ellos.

• La claridad resalta la importancia de crear casos de prueba inequívocos para minimizar los errores durante la ejecución.
• La integridad garantiza que todos los escenarios relevantes y aspectos funcionales del software estén cubiertos por los casos de prueba, evitando cualquier descuido y garantizando la cobertura.
• La trazabilidad le permite vincular cada caso de prueba a un requisito o historia de usuario, lo que permite comprender su propósito dentro del contexto general de la prueba. Este principio garantiza la prueba de todas las funcionalidades del software de acuerdo con los fines previstos.
• Priorizar la reutilización implica diseñar casos de prueba teniendo en cuenta la usabilidad. Al crear casos de prueba que se pueden aplicar en proyectos o períodos de prueba, puede ahorrar tiempo y esfuerzo y, al mismo tiempo, aumentar la eficiencia.

Equilibrando pruebas exhaustivas y pruebas basadas en riesgos

Lograr un equilibrio entre las pruebas y las pruebas basadas en riesgos es crucial para un diseño de casos de prueba eficaz.

Pruebas exhaustivas

Este enfoque tiene como objetivo crear casos de prueba para cada escenario y combinación de entradas. Aunque garantiza cobertura, puede consumir muchos recursos y tiempo, lo que lo hace poco práctico para los sistemas.

Pruebas basadas en riesgos

Por el contrario, las pruebas basadas en riesgos se centran en priorizar los casos de prueba en función de su impacto y probabilidad de falla. Se centra en áreas específicas del software, priorizando los riesgos. Este enfoque optimiza los esfuerzos de prueba. Asigna recursos de manera eficiente.

Mantener un equilibrio entre estos dos enfoques es crucial. Si bien no siempre es posible realizar pruebas exhaustivas, las pruebas basadas en riesgos le permiten centrarse en áreas con potencial de defectos. Esto garantiza las pruebas y, al mismo tiempo, mitiga los riesgos.

Obstáculos comunes en el diseño de casos de prueba

Como cualquier aspecto del desarrollo de software, el diseño de casos de prueba conlleva sus desafíos. Exploremos algunos obstáculos que suelen enfrentar los evaluadores.

Requisitos poco claros

Los requisitos incompletos o ambiguos pueden dar lugar a casos de prueba que carecen de claridad y especificidad. Los evaluadores pueden tener dificultades para escribir casos de prueba que comprendan la funcionalidad prevista, lo que genera una cobertura de prueba deficiente.

Redundancias y escenarios perdidos

Los evaluadores pueden crear casos de prueba sin querer. Ignora ciertos escenarios. Esto puede generar ineficiencias en los esfuerzos de prueba, incluida la duplicación de scripts de prueba y el descuido de rutas críticas.

Retos relacionados con la evolución de los requisitos

En los proyectos, los requisitos pueden evolucionar con el tiempo. Los casos de prueba diseñados inicialmente en función de especificaciones pueden quedar obsoletos y requerir actualizaciones y adaptaciones para alinearse con los objetivos cambiantes del proyecto.

Superar estos desafíos requiere atención y flexibilidad por parte del equipo de pruebas.

Los evaluadores deben mantener comunicación con las partes interesadas para aclarar los requisitos, luego eliminar redundancias y adaptarse a las demandas cambiantes del proyecto. La colaboración y la documentación eficaces son cruciales para superar estos desafíos y garantizar que los casos de prueba sigan siendo relevantes durante todo el ciclo de vida del desarrollo de software.

Técnicas para diseñar casos de prueba.

Después de comprender la importancia y los fundamentos del diseño de casos de prueba, profundicemos en las técnicas específicas que se pueden emplear para crear casos de prueba eficaces y completos.

Técnicas de prueba de caja negra

La prueba de caja negra es un enfoque de prueba de software que se centra en aspectos de una aplicación de software sin profundizar en su código interno. Trata el software como una caja con entradas y salidas y luego lo evalúa en función del comportamiento y la funcionalidad esperados.

Partición equivalente

La partición de equivalencia implica dividir una colección de datos de prueba o situaciones que pretenden exhibir un comportamiento similar en particiones o grupos separados. Cada partición es un subconjunto de entradas que se prevé crearán salidas.

La idea subyacente detrás de la partición de equivalencia es que si pasa un caso de prueba de una partición. También es probable que se aprueben otros casos de prueba dentro de la partición, y viceversa. Esta técnica ayuda a minimizar la redundancia en las pruebas al centrarse en los casos de prueba para cada partición.

Por ejemplo, consideremos una aplicación de software que acepta usuarios de entre 1 y 100 años.

Al utilizar la partición de equivalencia, puede dividir este rango en tres partes: edades inferiores a 1 (una entrada), edades entre 1 y 100 (entradas) y edades superiores a 100 (otra entrada no válida). De cada partición puede derivar casos de prueba para garantizar las pruebas.

Análisis de valor límite

El análisis de valor límite (BVA) es otra técnica de prueba de caja negra que se centra en probar software en busca de valores en los límites de los rangos de entrada. Se basa en la observación de que el software a menudo encuentra problemas en los límites de los valores de entrada.

El principio detrás del análisis de valor límite se basa en la comprensión de que es más probable que el software falle bajo ciertas condiciones. Al probar valores en estos límites, puede identificar defectos que de otro modo pasarían desapercibidos.

Por ejemplo, cuando trabaje con el campo de entrada de edad, pruebe todos los valores de prueba de entrada negativos entre 1 y 100 o entradas negativas. El análisis del valor umbral se centraría en probar valores en los límites del rango, como 1, 2, 99 y 100. Estos valores umbral son donde pueden surgir problemas potenciales, si los hay.

Pruebas de tablas de decisión

La prueba de tabla de decisiones es una técnica de prueba que se incluye en la categoría de prueba de caja. Utiliza un formato para presentar combinaciones de entradas y sus correspondientes resultados esperados. Este método es beneficioso para funciones que tienen una relación que involucra dos o más entradas.

El objetivo principal de las tablas de decisión es representar todas las combinaciones de insumos junto con sus resultados esperados. Este enfoque garantiza que el software se comporte correctamente en determinadas condiciones.

Considere un sistema de software que decida las tarifas de los boletos según la edad del consumidor y su estado de membresía. En el contexto de esta situación, una Tabla de Decisión identificaría combinaciones de edades, estados de membresía y precios de boletos que corresponden a esas combinaciones. Al utilizar este formato, podemos obtener información sobre cómo debe responder el programa a varias combinaciones de entradas.

prueba de transición de estado

Otro tipo de prueba de caja, conocida como prueba de transición de estado, examina el comportamiento de una aplicación a medida que se mueve entre estados o condiciones en respuesta a una variedad de entradas. El objetivo principal de este tipo de pruebas es determinar qué tan bien una aplicación maneja los cambios. El uso de diagramas de transición de estados es una forma de visualizar y modelar cómo se comporta un sistema. Este enfoque de prueba es valioso para aplicaciones que tienen transiciones definidas entre estados. Su objetivo es garantizar que el software funcione correctamente a medida que avanza por los estados según las entradas.

Para explicar más, consideremos una página de inicio de sesión para una aplicación web. La página de inicio de sesión puede tener estados como "Desconectado", "Iniciando sesión", "Conectado" y "Error de inicio de sesión". Para probar las transiciones entre estos estados, podemos ingresar combinaciones de nombre de usuario/contraseña. Este método nos ayuda a verificar que la aplicación se comporte como se espera en los escenarios.

Prueba de caja blanca

Las técnicas de prueba de caja blanca van más allá de verificar la funcionalidad cuando se trata de pruebas. Profundizan en la lógica y la estructura del código para garantizar que cumpla con los estándares y pautas de codificación. Exploremos algunas técnicas de prueba de caja blanca que ofrecen información sobre la cobertura y la estructura del código.

Cobertura de declaración

Una de esas técnicas es la Cobertura de Declaración, que garantiza que cada línea de código fuente se ejecute y pruebe a la vez durante el proceso de prueba. El objetivo principal de la cobertura de instrucciones es garantizar que todas las instrucciones del código se ejecuten sin errores.

Comprueba si cada línea de código se puede ejecutar y funciona correctamente.

Por ejemplo, si tiene un fragmento de código con declaraciones, la cobertura de aserción requeriría probar las condiciones "verdadero" y "falso" para garantizar que se prueben todas las rutas potenciales en el código.

Cobertura de sucursales/decisiones

La cobertura de sucursales/decisiones es un método de prueba categorizado como prueba de caja blanca. Su objetivo es garantizar que cada rama o punto de decisión del código, como las declaraciones IF y CASE, se ejecute y se pruebe exhaustivamente. La atención se centra en los caminos que el código puede tomar en función de estas decisiones. Esta técnica es particularmente importante porque incluso si las líneas individuales de código funcionan de forma aislada, aún puede haber defectos en las ramas. Al utilizar la cobertura de sucursales/decisiones, puede identificar cualquier problema en sus procesos de toma de decisiones.

Por ejemplo, imagine un segmento de código que contiene una declaración IF...ELSE. Para lograr cobertura de rama/decisión, las partes IF y ELSE del código deberían ejecutarse y verificarse. Esto garantiza que todas las ramas se prueben adecuadamente.

Cobertura de camino

Path Coverage lleva las pruebas de caja blanca un paso más allá al garantizar que se ejecuten y prueben todas las rutas posibles a través de una sección de código. A diferencia de la Cobertura de Declaración o Decisión, que se centra en líneas o ramas, la Cobertura de Ruta examina combinaciones de rutas que pueden volverse cada vez más complejas.

Por ejemplo, cuando se trata de un método que implica decisiones, Path Coverage explora los resultados de esas decisiones para cubrir diferentes caminos. Al emplear esta técnica, no solo se prueban las líneas y ramas, sino que también se examinan sus interacciones y dependencias.

Prueba de bucle

Loop Testing es una técnica de prueba diseñada específicamente para validar la implementación de bucles en el código. Reconozca que los bucles suelen ser una fuente de defectos y desee realizar pruebas para detectarlos. Esta técnica de prueba de software implica tipos de bucles:

1. Prueba de bucle simple: esto implica probar bucles para casos extremos y múltiples iteraciones.
2. Prueba de bucle anidado: los bucles están anidados unos dentro de otros. Esta técnica prioriza probar el bucle primero. Luego se expande hacia afuera.
3. Refactorización de bucles no estructurados: se recomienda refactorizar los bucles antes de realizar la prueba. Los bucles no estructurados pueden generar código propenso a errores.

Por ejemplo, consideremos un bucle while que debe repetirse cinco veces. A través de la prueba de bucle, nos aseguramos de que no se ejecute seis veces ni finalice prematuramente después de cuatro iteraciones, cubriendo así el comportamiento esperado de la ejecución de la prueba de bucle.

Cobertura de condición

La cobertura de condiciones es otra técnica de prueba de caja blanca que se centra en probar cada condición dentro de una declaración de decisión mediante la evaluación de ambos escenarios falsos. Este enfoque profundiza en los detalles de cómo se toman las decisiones en el código. La cobertura de condiciones se vuelve especialmente importante cuando se trata de múltiples declaraciones y pruebas de condiciones porque garantiza la prueba de todas las combinaciones de condiciones.

Estas técnicas desempeñan un papel fundamental para garantizar la precisión y confiabilidad de la ejecución del código al examinar construcciones de bucles y declaraciones de decisiones desde diferentes perspectivas. Por ejemplo, si tenemos una declaración de decisión como IF AEB, la Cobertura de Condición requeriría pruebas que cubran escenarios como A= B=A=true & B=false, A=false & B=true, y A=false & B = false . Este enfoque integral garantiza que la lógica de toma de decisiones sea confiable y maneje correctamente todas las combinaciones.

Uso de herramientas para el diseño de casos de prueba.

En el desarrollo de software, las herramientas automatizadas desempeñan un papel en la automatización de pruebas y el diseño de casos. Estas herramientas agilizan el proceso y ofrecen características como trazabilidad, colaboración y facilidad de mantenimiento. Algunas herramientas populares en este dominio incluyen JIRA, TestRail y QTest. Proporcionan una plataforma para gestionar y escribir casos de prueba mientras monitorean su ejecución y promueven la colaboración entre los miembros del equipo.

Las herramientas de prueba automatizadas desempeñan un papel en la simplificación de la creación de casos de prueba, ya que se integran perfectamente con los sistemas de gestión de requisitos. Esta integración garantiza la trazabilidad desde los requisitos hasta los casos de prueba, mejorando la colaboración entre evaluadores y desarrolladores, simplificando la comunicación y el seguimiento de problemas.

Además, estas herramientas también facilitan la gestión y revisión de casos de prueba, alineándolos con los requisitos cambiantes del proyecto.

Conclusión

En resumen, cuando se busca un aseguramiento de software de alto nivel, es vital considerar el diseño de casos de prueba. Para aumentar la eficiencia y eficacia de los esfuerzos de prueba, puede implementar estrategias. El desarrollo de casos de prueba que brinden cobertura y detección temprana de fallas requiere el cumplimiento de criterios como claridad, integridad, trazabilidad y reutilización. Además, los evaluadores que tienen conocimiento de los enfoques de pruebas de caja y de caja blanca pueden aprovechar una variedad de herramientas para manejar diversos escenarios de prueba.

Mantenerse actualizado con los avances en ingeniería de software es crucial y al mismo tiempo adaptar las técnicas y procedimientos de prueba de software en consecuencia. Aprender constantemente métodos de prueba de software y explorar los existentes contribuye a ofrecer productos de software de alta calidad.

Preguntas frecuentes (FAQ)

¿Cuál es la distinción entre las técnicas de prueba de caja negra y de caja blanca?

Las pruebas de caja blanca se centran en examinar la lógica y la estructura del código, mientras que las pruebas de caja negra evalúan qué tan bien un programa de software realiza las funciones previstas sin considerar el código fuente. Las pruebas de caja negra se centran en la perspectiva del usuario final, mientras que las pruebas de caja blanca están orientadas al desarrollador. Ambos enfoques son valiosos para garantizar un software de alta calidad que cumpla con sus objetivos.

¿Cómo determino qué técnica de diseño utilizar para los casos de prueba?

Los requisitos del proyecto, la complejidad del sistema y los objetivos de la prueba contribuyen a la elección de la técnica de diseño de la prueba. Las técnicas de caja negra funcionan bien para las pruebas, mientras que las técnicas de caja blanca son más adecuadas para evaluaciones centradas en código. Es fundamental considerar los requisitos previos de su proyecto y seleccionar métodos de prueba que se alineen con los resultados deseados.

¿Puedo combinar varias técnicas de diseño de casos de prueba?

¡Absolutamente! El uso de metodologías para la creación de casos de prueba puede resultar beneficioso para lograr la cobertura de las pruebas. Por ejemplo, puede emplear enfoques al probar los requisitos. Utilizando técnicas de caja negra para evaluarlos y métodos de caja blanca para evaluar la lógica del código. Al combinar datos y procedimientos en las pruebas, puede comprender la confiabilidad y calidad del software.

¿Por qué no siempre es posible lograr una cobertura de prueba del 100%?

Lograr la cobertura de las pruebas a menudo no es práctico debido a limitaciones como el tiempo, los recursos y la disminución de los rendimientos. A medida que el porcentaje de casos de prueba cubiertos se acerca al 100%, el esfuerzo necesario para manejar los escenarios de prueba restantes también aumenta significativamente. Para garantizar las pruebas, es fundamental lograr un equilibrio entre el rigor y las limitaciones del proyecto.