Was ist Integrationstest? (Beispiel)

Was ist Integrationstest?

Integrationstests ist definiert als eine Testart, bei der Softwaremodule logisch integriert und als Gruppe getestet werden. Ein typisches Softwareprojekt besteht aus mehreren Softwaremodulen, die von verschiedenen Programmierern programmiert werden. Der Zweck dieser Testebene besteht darin, Fehler in der Interaktion zwischen diesen Softwaremodulen aufzudecken, wenn sie integriert werden

Integrationstests konzentrieren sich auf die Überprüfung der Datenkommunikation zwischen diesen Modulen. Daher wird es auch als bezeichnet 'ES' (Integration und Test), „String-Test“ und manchmal „Thread-Test“.

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Wann und warum sollten Integrationstests durchgeführt werden?

Integrationstests werden nach den Unit-Tests und vor den vollständigen Systemtests durchgeführt. Sie sind besonders nützlich, um Datenfluss, gemeinsam genutzte APIs und voneinander abhängige Module in verschiedenen Umgebungen zu überprüfen. Durch frühzeitige Integrationstests können Teams Schnittstelleninkongruenzen, fehlende Datenverträge und Abhängigkeitsfehler aufdecken, die bei Unit-Tests oft übersehen werden.

Integrationstests sollten Sie einsetzen, wenn mehrere Module oder Dienste Daten austauschen müssen, wenn Integrationen von Drittanbietern beteiligt sind und wenn Änderungen an einem Modul Auswirkungen auf andere Module haben könnten. Dadurch werden Fehlerquellen reduziert, die Gesamtqualität verbessert und die Zuverlässigkeit des Systems sichergestellt, bevor umfangreichere Tests oder die Veröffentlichung durchgeführt werden.

Obwohl jedes Softwaremodul einem Unit-Test unterzogen wird, können aus verschiedenen Gründen immer noch Fehler auftreten, beispielsweise

• Ein Modul wird im Allgemeinen von einem einzelnen Softwareentwickler entworfen, dessen Verständnis und Programmierlogik sich von denen anderer Programmierer unterscheiden können. Integrationstests sind notwendig, um zu überprüfen, ob die Softwaremodule einheitlich funktionieren.
• Während der Modulentwicklung besteht die Möglichkeit, dass sich die Anforderungen der Kunden ändern. Diese neuen Anforderungen werden möglicherweise nicht einheitlich getestet, sodass Systemintegrationstests erforderlich sind.
• Schnittstellen der Softwaremodule zur Datenbank können fehlerhaft sein
• Externe Hardwareschnittstellen, falls vorhanden, könnten fehlerhaft sein
• Eine unzureichende Ausnahmebehandlung kann zu Problemen führen.

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Beispiel für einen Integrationstestfall

Integration Testfall unterscheidet sich von anderen Testfällen dadurch, dass es konzentriert sich hauptsächlich auf die Schnittstellen und den Daten-/Informationsfluss zwischen den Modulen. Dabei ist vorrangig zu berücksichtigen, Links integrieren und nicht die Unit-Funktionen, die bereits getestet sind.

Beispiele für Integrationstestfälle für das folgende Szenario: Die Anwendung hat 3 Module, beispielsweise „Anmeldeseite“, „MailPostfach“ und „E-Mails löschen“, und jedes davon ist logisch integriert.

Konzentrieren Sie sich hier nicht zu sehr auf das Testen der Login-Seite, da dies bereits in Unit Tests. Aber prüfen Sie, wie es mit dem verknüpft ist Mail Box Seite.

Ebenso Mail Box: Überprüfen Sie die Integration mit dem Löschen Mails-Modul.

Testfall-ID	Testfallziel	Testfall DescriptIon	erwartetes Ergebnis
1	Überprüfen Sie die Schnittstellenverknüpfung zwischen Login und MailBox-Modul	Geben Sie Ihre Anmeldedaten ein und klicken Sie auf die Schaltfläche „Anmelden“.	Zur Weiterleitung an die Mail Box
2	Überprüfen Sie die Schnittstellenverbindung zwischen Mailund die Schaltfläche Löschen Mails-Modul	Ab MailWählen Sie die E-Mail aus und klicken Sie auf die Schaltfläche „Löschen“	Ausgewählte E-Mails sollten im Ordner „Gelöscht“/„Papierkorb“ angezeigt werden.

bestes Integrationstest-Tool

1) Testen Sie Sigma

Testen Sie Sigma ist eine cloudbasierte Integrationstestplattform, die sich für mich als unverzichtbar erwiesen hat, um die Interaktionen zwischen Diensten, APIs und Benutzeroberflächen in einer einheitlichen Umgebung zu automatisieren. Sie wurde speziell für Teams entwickelt, die die Datenkonsistenz und das korrekte Verhalten verschiedener Anwendungskomponenten überprüfen müssen, wodurch die Komplexität fragmentierter Testansätze entfällt.

Im Rahmen meiner Integrationstestprojekte nutzte ich die einheitlichen Workflows von Testsigma, um den durchgängigen Datenfluss zwischen Backend-Services und Frontend-Schnittstellen zu überprüfen. Die Möglichkeit der Plattform, API-Validierungen mit UI-Prüfungen in einzelnen Testszenarien zu kombinieren, gab mir die Gewissheit, dass die Interaktionen der Komponenten stabil blieben. Gleichzeitig half mir das zentrale Reporting, Integrationsfehler schnell zu erkennen und zu beheben, bevor sie sich auf die Produktion auswirkten.

Merkmale:

• Einheitliche API- und UI-Testabläufe: Diese Funktion ermöglicht es Ihnen, API-Aufrufe, UI-Interaktionen und Validierungen in einem einzigen, zusammenhängenden Testszenario zu kombinieren. Dadurch entfällt das Umschalten zwischen verschiedenen Tools und eine vollständige Integrationsabdeckung wird gewährleistet. Sie können überprüfen, ob Backend-Antworten das Frontend-Verhalten in realen Arbeitsabläufen korrekt steuern. Ich nutze diese Funktion, um die durchgängige Datenkonsistenz über Servicegrenzen hinweg effizient zu validieren.
• Erweiterte Parametrisierung und Datenverarbeitung: Testsigma bietet flexible Datenmanagementfunktionen zum Testen verschiedenster Integrationsszenarien mit unterschiedlichen Eingaben und Bedingungen. Sie können Testdaten auslagern, Datensätze in verschiedenen Abläufen wiederverwenden und mehrere Integrationspfade validieren. Diese Funktion unterstützt dynamische Dateneinspeisung und umgebungsspezifische Konfigurationen. Ich fand sie besonders effektiv, um Grenzfälle und Randbedingungen systematisch abzudecken.
• Mehrschichtige Zusicherungen und Validierungen: Es ermöglicht die umfassende Überprüfung von API-Antworten, Datenbankzuständen und UI-Elementen innerhalb integrierter Testabläufe. Sie können JSON-Payloads, HTTP-Statuscodes, Datenbankwerte und visuelle Komponenten gleichzeitig prüfen. Diese Funktion gewährleistet die vollständige Validierung von Integrationspunkten. Ich nutze sie, um subtile Probleme bei der Datentransformation aufzudecken, die bei einschichtigen Tests möglicherweise übersehen werden.
• Unterstützung für kontinuierliche Integration und Bereitstellung: Die Plattform lässt sich nahtlos in CI/CD-Pipelines integrieren, um Integrationstests bei jedem Build oder Deployment automatisch auszuführen. Sie können Trigger, Webhooks und geplante Ausführungen konfigurieren, um eine kontinuierliche Validierung zu gewährleisten. Gängige Tools wie Jenkins und GitLab werden unterstützt. Azure DevOps. Ich empfehle, dies zu nutzen, um Integrationsregressionen frühzeitig in den Entwicklungszyklen zu erkennen.
• Zentralisierte Berichterstattung und Fehleranalyse: Testsigma generiert detaillierte Berichte, die Integrationsfehler, deren Ursachen und Auswirkungen auf nachgelagerte Dienste aufzeigen. Sie können einzelne Testschritte analysieren, Anfrage-Antwort-Paare anzeigen und Datenflussprobleme nachverfolgen. Diese Funktion bietet historische Trendanalysen und Vergleichsmöglichkeiten. Ich habe sie genutzt, um das Debuggen zu beschleunigen und die Fehlerbehebung in verteilten Teams effizient zu koordinieren.

Pricing:

• Preis: Individuelle Preisgestaltung, angepasst an das Volumen der Integrationstests, die Umgebungsanforderungen und die Teamstruktur
• Kostenlose Testphase: 14 Tage kostenlose Testversion

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Arten von Integrationstests

Die Softwareentwicklung definiert eine Vielzahl von Strategien zur Durchführung von Integrationstests, nämlich:

• Urknall-Ansatz:
• Inkrementeller Ansatz: Dieser ist weiter unterteilt in die folgenden
  • Bottom-Up-Ansatz
  • Top-Down-Ansatz
  • Sandwich-Ansatz – Kombination aus Top Down und Bottom Up

Nachfolgend sind die verschiedenen Strategien, die Art und Weise ihrer Ausführung sowie ihre Einschränkungen und Vorteile aufgeführt.

Urknalltests

Urknalltests ist ein Integrationstestansatz, bei dem alle Komponenten oder Module auf einmal integriert und dann als Einheit getestet werden. Dieser kombinierte Satz von Komponenten wird beim Testen als eine Einheit betrachtet. Wenn nicht alle Komponenten in der Einheit fertiggestellt sind, wird der Integrationsprozess nicht ausgeführt.

Vorteile:

• Schnellere Einrichtung – Alle Module auf einmal integriert.
• Vollständige Systemansicht – Beobachten Sie sofort das Gesamtverhalten.
• Keine Stubs/Treiber – Reduziert zusätzlichen Entwicklungsaufwand.
• Gut für kleine Projekte – Einfachere Systeme passen gut.
• Benutzerorientiert – Entspricht genau der Erfahrung des Endbenutzers.

Nachteile:

• Schwer zu debuggen – Fehler sind schwieriger zu isolieren.
• Späte Fehlererkennung – Fehler wurden erst nach vollständiger Integration gefunden.
• Hohes Risiko – Schwerwiegende Probleme können den gesamten Test blockieren.
• Nicht skalierbar – Komplexe Systeme werden unkontrollierbar.
• Schlechte Testabdeckung – Einige Module wurden nicht ausreichend getestet.

Inkrementelles Testen

Im Inkrementelles Testen Bei diesem Ansatz werden Tests durchgeführt, indem zwei oder mehr logisch miteinander verbundene Module integriert und anschließend die ordnungsgemäße Funktion der Anwendung geprüft wird. Anschließend werden die anderen zugehörigen Module schrittweise integriert, und der Prozess wird fortgesetzt, bis alle logisch verbundenen Module erfolgreich integriert und getestet wurden.

Der inkrementelle Ansatz wiederum wird mit zwei verschiedenen Methoden durchgeführt:

• Prost
• Top Down
• Sandwich-Ansatz

Bottom-up-Integrationstests

Bottom-up-Integrationstests ist eine Strategie, bei der zuerst die Module der unteren Ebene getestet werden. Diese getesteten Module werden dann weiter verwendet, um das Testen der Module der höheren Ebene zu erleichtern. Der Prozess wird fortgesetzt, bis alle Module der obersten Ebene getestet sind. Sobald die Module der unteren Ebene getestet und integriert sind, wird die nächste Modulebene gebildet.

Diagrammatische Darstellung:

Vorteile:

• Frühes Testen von Modulen – Module auf niedrigerer Ebene zuerst getestet.
• Einfacheres Debuggen – Auf Modulebene isolierte Defekte.
• Keine Stubs erforderlich – Treiber sind einfacher zu erstellen.
• Zuverlässiges Fundament – Kernmodule, die vor höheren Levels getestet wurden.
• Progressive Integration – Das System wächst stetig und zuverlässig.

Nachteile:

• Ansicht des späten Benutzers – Vollständiges System nur am Ende sichtbar.
• Benötigt Treiber – Zusätzlicher Aufwand zum Erstellen von Treibern.
• Benutzeroberfläche verzögert – Schnittstellen der obersten Ebene wurden sehr spät getestet.
• Zeitaufwendig – Die progressive Integration dauert länger.
• Testlücken – Bei Interaktionen auf hoher Ebene können Probleme übersehen werden.

Top-Down-Integrationstests

Top-Down-Integrationstests ist eine Methode, bei der Integrationstests von oben nach unten durchgeführt werden, wobei der Kontrollfluss des Softwaresystems befolgt wird. Zuerst werden die Module der höheren Ebene getestet, dann die Module der unteren Ebene getestet und integriert, um die Funktionalität der Software zu überprüfen. Stubs werden zum Testen verwendet, wenn einige Module nicht bereit sind.

Vorteile:

• Frühe Benutzeransicht – Schnittstellen von Anfang an getestet.
• Kritische Module zuerst – Hochrangige Logik frühzeitig validiert.
• Progressive Integration – Probleme werden Schritt für Schritt erkannt.
• Keine Fahrer benötigt – Nur Stubs erforderlich.
• Frühzeitige Designvalidierung – Bestätigt die Systemarchitektur schnell.

Nachteile:

• Benötigt Stubs – Das Schreiben vieler Stubs erhöht den Aufwand.
• Untere Module verzögert – Kernmodule später getestet.
• Unvollständige frühe Tests – Fehlende Details von nicht integrierten Modulen.
• Schwierigeres Debuggen – Fehler können sich von Stubs aus ausbreiten.
• Zeitaufwendig – Die Stub-Erstellung verlangsamt den Prozess.

Vorteile:

• Ausgewogenen Ansatz – Kombiniert Top-Down- und Bottom-Up-Stärken.
• Paralleles Testen – Obere und untere Module gleichzeitig getestet.
• Schnellere Abdeckung – Mehr Module früher getestet.
• Kritische Module priorisiert – Sowohl hohe als auch niedrige Werte wurden validiert.
• Reduziertes Risiko – Auf beiden Seiten wurden Probleme erkannt.

Nachteile:

• Hohe Komplexität – Schwieriger zu planen und zu verwalten.
• Benötigt Stubs/Treiber – Mehraufwand für Prüfgerüste.
• Teuer – Mehr Ressourcen und Zeit erforderlich.
• Mittlere Module verzögert – Erst nach oben und unten getestet.
• Nicht ideal für kleine Systeme – Die Gemeinkosten übersteigen den Nutzen.

Was sind Stubs und Treiber beim Integrationstest?

Stubs und Treiber sind wichtige Dummy-Programme, die Integrationstests ermöglichen, wenn nicht alle Module gleichzeitig verfügbar sind. Diese Testdoubles simulieren fehlende Komponenten, sodass Tests durchgeführt werden können, ohne auf die vollständige Systementwicklung warten zu müssen.

Was sind Stubs?

Stubs sind Dummy-Module, die noch nicht entwickelte oder integrierte Komponenten auf niedrigerer Ebene ersetzen. Sie werden vom zu testenden Modul aufgerufen und geben vordefinierte Antworten zurück. Beim Testen eines Zahlungsverarbeitungsmoduls, das eine Steuerberechnung benötigt, kann ein Stub beispielsweise feste Steuerwerte zurückgeben, bis das eigentliche Steuermodul bereit ist.

Eigenschaften von Stubs:

• Simulieren des Modulverhaltens auf niedrigerer Ebene
• Rückgabe von hartcodierten oder einfach berechneten Werten
• Wird in Top-Down-Integrationstests verwendet
• Implementierung minimaler Funktionalität

Was sind Treiber?

Treiber sind Dummy-Programme, die das zu testende Modul aufrufen und so Komponenten höherer Ebene simulieren. Sie leiten Testdaten an Module niedrigerer Ebene weiter und sammeln Ergebnisse. Beim Testen eines Datenbankmoduls simuliert ein Treiber beispielsweise die Geschäftslogikebene und sendet Abfragen.

Eigenschaften der Treiber:

• Aufrufen von zu testenden Modulen mit Testdaten
• Antworten erfassen und validieren
• Wird in Bottom-Up-Integrationstests verwendet
• Kontrollieren des Testausführungsflusses

Praktisches Implementierungsbeispiel

Payment Module Testing:
- Stub: Simulates tax calculation service returning 10% tax
- Driver: Simulates checkout process calling payment module
- Result: Payment module tested independently of unavailable components

Wann sollte was verwendet werden?

Komponente	Stub verwenden	Treiber verwenden
Testansatz	Top-Down-Tests	Bottom-up-Tests
Ersetzt	Module auf niedrigerer Ebene	Übergeordnete Module
Funktion	Gibt Dummy-Daten zurück	Sendet Testdaten
Komplexität	Einfache Antworten	Testorchestrierung

Stubs und Treiber reduzieren Testabhängigkeiten, ermöglichen parallele Entwicklung und beschleunigen Testzyklen, indem sie Wartezeiten für die vollständige Systemverfügbarkeit eliminieren.

Wie führt man Integrationstests durch?

Das Integrationstestverfahren, unabhängig von den oben besprochenen Softwareteststrategien:

1. Bereiten Sie die Integration vor Testplan
2. Entwerfen Sie die Testszenarien, -fälle und -skripte.
3. Ausführen der Testfälle und anschließendes Melden der Fehler.
4. Verfolgung und erneute Prüfung der Mängel.
5. Die Schritte 3 und 4 werden wiederholt, bis die Integration erfolgreich abgeschlossen ist.

Kurz Description von Integrationstestplänen

Es umfasst die folgenden Attribute:

• Methoden/Ansätze zum Testen (wie oben besprochen).
• Umfang und nicht zum Umfang gehörende Elemente des Integrationstests.
• Rollen und Verantwortlichkeiten.
• Voraussetzungen für Integrationstests.
• Testumgebung.
• Risiko- und Minderungspläne.

Was sind die Ein- und Ausstiegskriterien für Integrationstests?

Ein- und Ausstiegskriterien definieren klare Kontrollpunkte für den Beginn und Abschluss von Integrationstests und gewährleisten so einen systematischen Fortschritt während des gesamten Testlebenszyklus unter Einhaltung der Qualitätsstandards.

Eintrittskriterien:

• Unit-getestete Komponenten/Module
• Alle Fehler mit hoher Priorität behoben und geschlossen
• Der Code aller Module muss vollständig sein und sie müssen erfolgreich integriert werden.
• Integrationstests Plan, Testfall, abzuzeichnende und zu dokumentierende Szenarien.
• Erforderlich Test Umgebung für Integrationstests einzurichten

Ausgangskriterien:

• Erfolgreiches Testen der integrierten Anwendung.
• Ausgeführte Testfälle werden dokumentiert
• Alle Fehler mit hoher Priorität behoben und geschlossen
• Es müssen technische Dokumente eingereicht werden, gefolgt von Versionshinweisen.

Wie würden Sie Integrationstestfälle entwerfen?

Ein umfassender Integrationstest validiert, wie Module Daten in realen Workflows austauschen. Unten sehen Sie ein Beispiel für einen Benutzeranmeldefluss das UI-, API- und Datenbankebenen integriert:

Schritt	Eingang	Erwartetes Ergebnis
1	Der Benutzer gibt auf dem Anmeldebildschirm gültige Anmeldeinformationen ein	Sicheres Senden der Anmeldeinformationen an die Authentifizierungs-API
2	API validiert Anmeldeinformationen anhand der Datenbank	Datenbank bestätigt Übereinstimmung von Benutzername und Passwort
3	API gibt ein Authentifizierungstoken zurück	Token generiert und an die Anwendung zurückgesendet
4	Die Benutzeroberfläche leitet den Benutzer zum Dashboard weiter	Benutzersitzung erfolgreich hergestellt

Dieser einfache Ablauf bestätigt die Kommunikation zwischen drei kritischen Modulen: UI → API → DatenbankEin fehlgeschlagener Schritt zeigt genau an, wo die Integration unterbrochen wird, und hilft den Teams, Fehler schneller zu isolieren als durch Tests auf Systemebene allein.

Best Practices/Richtlinien für Integrationstests

• Bestimmen Sie zunächst die Integration Teststrategie die übernommen werden könnten, und bereiten Sie später die Testfälle und Testdaten entsprechend vor.
• Studiere die ArchiStrukturdesign der Anwendung und Identifizierung der kritischen Module. Diese müssen vorrangig getestet werden.
• Erhalten Sie die Schnittstellendesigns von der ArchiWir arbeiten mit dem technischen Team zusammen und erstellen Testfälle, um alle Schnittstellen im Detail zu überprüfen. Schnittstelle zur Datenbank/externe Hardware/Softwareanwendung muss im Detail getestet werden.
• Nach den Testfällen spielen die Testdaten die entscheidende Rolle.
• Bereiten Sie die Mock-Daten immer vor der Ausführung vor. Wählen Sie während der Ausführung der Testfälle keine Testdaten aus.

Herausforderungen und Lösungen

Integrationstests stellen besondere Hürden dar, die sich negativ auf Projektzeitplan und -qualität auswirken können. Hier sind die kritischsten Herausforderungen und ihre praktischen Lösungen.

1. Komplexes Abhängigkeitsmanagement

Herausforderung: Mehrere Modulabhängigkeiten erzeugen komplizierte Testszenarien mit kaskadierenden Fehlern.

Lösung: Nutzen Sie Dependency Injection, Containerisierung (Docker) und testen Sie in inkrementellen Schichten. Dokumentieren Sie alle Verbindungen in Abhängigkeitsmatrizen.

2. Unvollständige Module

Herausforderung: Der Test wird blockiert, wenn abhängige Module nicht bereit sind.

Lösung: Entwickeln Sie frühzeitig umfassende Stubs/Treiber, nutzen Sie Service-Virtualisierung (WireMock) und implementieren Sie Vertragstests mit klar definierten Schnittstellen.

3. Testdatenverwaltung

Herausforderung: Aufrechterhaltung konsistenter, realistischer Testdaten über alle Systeme hinweg.

Lösung: Implementieren Sie die automatisierte Generierung von Testdaten, verwenden Sie Datenbank-Snapshots für schnelles Zurücksetzen und führen Sie neben Testfällen eine Versionskontrolle der Testdaten durch.

4. Umgebungskonfiguration

Herausforderung: Inkonsistente Umgebungen führen zu Integrationsfehlern.

Lösung: Verwenden Sie Infrastructure as Code (IaC), Containerisierung für Umgebungsparität und Konfigurationsverwaltungstools wie Ansible.

5. Debuggen von Integrationsfehlern

Herausforderung: Die Identifizierung der Grundursachen über mehrere Komponenten hinweg ist komplex.

Lösung: Implementieren Sie umfassende Protokollierung, verwenden Sie verteilte Ablaufverfolgung (Jaeger/Zipkin) und fügen Sie Korrelations-IDs hinzu, um Anfragen dienstübergreifend zu verfolgen.

6. Integration von Diensten Dritter

Herausforderung: Die Nichtverfügbarkeit externer Dienste oder API-Änderungen stören das Testen.

Lösung: Mock externe Dienste (Postman Mock Server), implementieren Wiederholungsmechanismen und führen API-Versionskompatibilitätstests durch.

7. Leistungsengpässe

Herausforderung: Integrationspunkte werden unter Last zu Engpässen.

Lösung: Führen Sie frühzeitig Leistungsprofile durch, implementieren Sie Caching-Strategien und verwenden Sie gegebenenfalls asynchrone Kommunikation.

FAQs

Zusammenfassung