V-modell a szoftvertesztelésben

Mi a V-Model a szoftvertesztelésben?

A V-modell egy szoftverfejlesztési módszertan, amely minden fejlesztési tevékenységet egy megfelelő tesztelési tevékenységgel párosít. Verifikációs és Validációs modellként is ismert. A szerkezet a „V” betűre hasonlít, ahol a bal oldal a fejlesztési tevékenységeket, a jobb oldal pedig a tesztelési tevékenységeket jelöli. Ez a modell kiterjeszti a hagyományos vízesés modellt azáltal, hogy kiküszöböli annak gyengeségeit, különösen a tesztelésre való késői összpontosítást.

A V-modellben a tesztelést a fejlesztéssel párhuzamosan tervezik meg, biztosítva a korai hibaészlelést és a követelmények és a tesztesetek közötti egyértelmű nyomon követhetőséget. Széles körben használják olyan iparágakban, ahol a megbízhatóság, a megfelelőség és az alapos dokumentáció kritikus fontosságú, például az egészségügyben, a pénzügyben és a repülésben.

Videó a szoftverfejlesztésben használt V modell megértéséhez

Kattints itt ha a videó nem érhető el

Példa a V-modell megértésére

Tegyük fel, hogy egy ügyfél számára egyedi szoftver fejlesztésével bíznak meg. Most, függetlenül a technikai hátteredtől, próbálj meg megalapozott becslést készíteni a feladat eléréséhez szükséges lépések sorrendjéről.

A helyes sorrend az lenne.

Mindezek a szintek alkotják a vízesés módszer az szoftverfejlesztés életciklusa.

Miért a V-Model? (Problémák a vízeséssel)

A hagyományos vízesés modell a szekvenciális szakaszokra összpontosít, a tesztelés csak a fejlesztés befejezése után történik. Ez a megközelítés gyakran költséges és időigényes javításokhoz vezet, ha a hibákat későn fedezik fel. Gyakori problémák a következők:

• A hibák késői felfedezése.
• A követelmények validálásának hiánya az utolsó szakaszig.
• A hibajavítás magasabb költsége.
• Fennáll annak a veszélye, hogy olyan terméket szállítunk ki, amely nem felel meg a felhasználói elvárásoknak.

A V-modell ezeket a problémákat úgy oldja meg, hogy a tesztelést a teljes fejlesztési ciklusba beágyazza, csökkentve a kockázatokat és javítva a szoftver megbízhatóságát.

Továbbá, a a hibajavítás költségei a fejlesztési életciklus során növekednek. Minél korábbi életciklusban észlelnek egy hibát, annál olcsóbb a javítása. Ahogy mondani szokták: "Egy öltés időben kilencet ment meg."

Megoldás: A V modell

Ennek az aggodalomnak a kezelésére a tesztelés V modellje fejlesztették ki, ahol a fejlesztési életciklus minden fázisához tartozik egy tesztelési fázis

• A modell bal oldala a szoftverfejlesztési életciklus – SDLC
• A modell jobb oldala a Software Test Life Cycle – STLC
• Az egész ábra V-nek tűnik, innen ered a név V-modell

A V modellen kívül léteznek iteratív fejlesztési modellek, ahol a fejlesztés fázisokban történik, és minden fázis funkcionalitást ad a szoftverhez. Minden fázis saját, független fejlesztési és tesztelési tevékenységekből áll.

Milyen fázisai vannak a V-modellnek?

A V-modell két fő fázisból áll:

A V-modell ellenőrzési fázisa (a V bal oldala)

Az ellenőrzési fázis a rendszer elemzésére és tervezésére összpontosít a kódolás megkezdése előtt. A fázis a következőket foglalja magában:

1) Üzleti igényelemzés

A követelményelemzési fázis az összes funkcionális és nem funkcionális követelmény rögzítésével és dokumentálásával indítja el a V-Model folyamatot. Ebben a fázisban az üzleti elemzők szorosan együttműködnek az érdekelt felekkel, hogy megértsék igényeiket, elvárásaikat és korlátaikat.

2) Rendszertervezés

A rendszertervezés a követelményeket magas szintű műszaki megoldássá alakítja át. ArchiA technológiai megoldások határozzák meg a teljes rendszerarchitektúrát, beleértve a hardverkövetelményeket, a szoftverkomponenseket, a hálózati infrastruktúrát és a harmadik féltől származó integrációkat.

3) Archiszerkezeti tervezés (magas szintű tervezés)

A ArchiA strukturális tervezési fázis, más néven magas szintű tervezés, a rendszert kezelhető modulokra vagy komponensekre bontja. Ez a fázis határozza meg az alkalmazásban használandó tervezési mintákat, keretrendszereket és technológiákat. 

4) Modultervezés (alacsony szintű tervezés)

 A modultervezés, vagy alacsony szintű tervezés (LLD), részletes specifikációkat biztosít az architektúra fázisában azonosított minden egyes komponenshez. A fázis részletes tervdokumentációkat, adatbázis-terveket, API-specifikációkat és átfogó egységtesztelési eseteket eredményez.

5) Kódolás

A kódolási fázis a tervezett modulok tényleges megvalósítását jelenti. A fejlesztők a szervezet által meghatározott részletes tervek, kódolási szabványok és legjobb gyakorlatok szerint írják a kódot. Ez a fázis a V alján található, és a tervezéstől a tesztelésig tartó átmenetet jelöli. A kódáttekintések, a statikus elemzés és a folyamatos integrációs gyakorlatok a kezdetektől fogva biztosítják a kód minőségét.

A V-modell validációs fázisa (a V jobb oldala)

A validációs fázis megerősíti, hogy a kifejlesztett szoftver megfelel a követelményeknek és az elvárásoknak. A fázis a következőket foglalja magában:

1) Egységteszt

Egység tesztelése Az egyes modulokat vagy komponenseket külön-külön validálja, biztosítva, hogy minden egyes kódrészlet a részletes tervnek megfelelően működjön. Ez a fázis a kód lefedettségére, a peremfeltételekre, a hibakezelésre és a logikai ellenőrzésre összpontosít. 

2) Integrációs tesztelés

Integrációs tesztelés ellenőrzi, hogy a különböző modulok megfelelően működnek-e együtt, validálva az architektúratervben meghatározott interfészeket és interakciókat. Ez a fázis teszteli a modulok közötti adatáramlást, az API-hívásokat, az adatbázis-interakciókat és az üzenetküldési mechanizmusokat. 

3) Rendszertesztelés

Rendszer tesztelés A teljes integrált rendszert validálja a rendszertervezési specifikációk alapján. Ez az átfogó tesztelési fázis mind a funkcionális, mind a nem funkcionális követelményeket értékeli, beleértve a teljesítményt, a biztonságot, a használhatóságot és a kompatibilitást.

4) Felhasználói elfogadási tesztelés (UAT)

Átvételi tesztelés, más néven felhasználói elfogadási tesztelés (UAT), ellenőrzi, hogy a rendszer megfelel-e az üzleti követelményeknek és készen áll-e a telepítésre. Ez a fázis az üzleti folyamatokra, a felhasználói munkafolyamatokra és a valós forgatókönyvekre összpontosít, nem pedig a műszaki specifikációkra. 

Minden fejlesztési szakasz egy tesztelési szakasszal van összhangban. Ez a strukturált párosítás elősegíti a nyomon követhetőséget és a hibák korai azonosítását.

• Követelmények ↔ Átvételi tesztelés
• Rendszertervezés ↔ Rendszertesztelés
• Archistruktúratervezés ↔ integrációs tesztelés
• Modultervezés ↔ Egységtesztelés

A V-modell alapelvei

A V-modell több alapelven alapul:

• Nagytól a kicsiigA követelmények a magas szinttől a részletesig fejlődnek, és a tesztelés ezt tükrözi.
• Nyomon követhetőségMinden követelmény egy megfelelő tesztesethez van leképezve.
• Korai tesztelésA tesztelési tevékenységek a követelmények meghatározása után azonnal megkezdődnek.
• Dokumentáció fókuszMinden szakasz áttekintésre és hivatkozásra szánt eredményeket állít elő.
• skálázhatóság: Kis és nagy projektekhez alkalmazható, stabil követelményekkel.

A V-modell előnyei

• Ösztönzi korai hibaészlelés, csökkentve a költségeket és az átdolgozást.
• Biztosítja a világos szerkezet a követelmények összekapcsolása a tesztelési tevékenységekkel.
• Promotes jobb kommunikáció fejlesztők és tesztelők között.
• Biztosítja kiváló minőségű szállítmányok szigorú validáció révén.
• Hasznos biztonságkritikus vagy megfelelési szempontból kiemelt projektek.

A V-modell hátrányai

• Merev és rugalmatlan, ami a folyamat megkezdése után költségessé teszi a változtatásokat.
• Nem megfelelő komplex vagy iteratív projektek.
• Nagymértékben támaszkodik jól meghatározott és stabil követelmények.
• Erőforrás-igényes a kiterjedt dokumentáció és a párhuzamos tervezés miatt.
• Korlátozott alkalmazkodóképesség az agilis vagy iteratív modellekhez képest.

V-Model vs. Agile: A megfelelő megközelítés kiválasztása

Míg a V-modell a szigorú ellenőrzéssel és validálással járó strukturált fázisokat hangsúlyozza, az agilis módszertan az iteratív fejlesztésre és az alkalmazkodóképességre összpontosít. A V-modell ideális, ha a követelmények stabilak, a megfelelés szigorú, és a dokumentáció kritikus fontosságú. Az agilis ezzel szemben olyan projektekhez illik, amelyek változó követelményekkel, gyakori ügyfél-együttműködéssel és gyors szállítási igényekkel rendelkeznek. Az agilis módszertan ösztönzi a folyamatos integrációt, a visszajelzést és az iteratív tesztelést, rugalmasságot kínálva, de néha hiányzik belőle a V-modell kiszámíthatósága. A kettő közötti választás a projekt kontextusától függ: a szigorúan szabályozott, biztonságkritikus területek a V-modellt részesítik előnyben, míg a dinamikus, felhasználóvezérelt alkalmazások az agilis módszertan alkalmazkodóképességéből profitálnak. Sok esetben a szervezetek mindkét megközelítést ötvözik, hogy kihasználják a strukturált minőségbiztosítást az agilis módszertan reagálóképességével.

Mikor használjunk V-Modelt a szoftverfejlesztésben?

A V-modell a következőkhöz a legmegfelelőbb:

• Projektek stabil követelmények.
• Kis és közepes projektek korlátozott bonyolultsággal.
• Szabályozott iparágak (egészségügy, repülés, banki szolgáltatások) szigorú dokumentációt igényelnek.
• Biztonságkritikus rendszerek ahol a megbízhatóság a legfontosabb.
• Projektek világos mérföldkövek és erős hangsúlyt fektet a tesztelésre.

A V-modell alkalmazásai a modern minőségbiztosításban

A mai minőségbiztosítási környezetben a V-modell különösen hasznos a következőkkel kombinálva:

• Valódi eszközteszt hardver- és hálózati problémák feltárása érdekében.
• Regressziós teszt hogy a frissítések ne sértsék meg a meglévő funkciókat.
• Megfelelőségi vizsgálat a pénzügyben, az egészségügyben és a repülésben.
• Tesztelés automatizálása az egység- és integrációs tesztelés felgyorsítása érdekében.

A V-modell modern adaptációi az automatizálást és a folyamatos tesztelést hangsúlyozzák, összhangban a DevOps gyakorlatokkal.

V-modell alkalmazási példák a valós világban

A V-modellt gyakran alkalmazzák egészségügyi szoftverfejlesztésPéldául egy elektronikus egészségügyi nyilvántartó (EHR) rendszernek szigorú előírásoknak kell megfelelnie, mint például a HIPAA. Az ellenőrzési fázisok biztosítják a követelmények pontos összegyűjtését, míg az érvényesítési fázisok, mint például a rendszer- és az elfogadási tesztelés, a megfelelőséget és a megbízhatóságot erősítik meg.

A repülőiparA repülésirányító rendszerek biztonságkritikus jellegük miatt a V-modellre támaszkodnak. Minden tervezési fázist szigorú teszteléssel párosítanak, beleértve a szimuláción alapuló rendszertesztelést és a felhasználói elfogadási teszteket, biztosítva a megbízhatóságot a telepítés előtt.

In Bank és pénzügyAz olyan alkalmazások, mint az online tranzakciós rendszerek, profitálnak a V-modellből. A követelmények és a tesztelés közötti egyértelmű nyomon követhetőség csökkenti a hibák kockázatát az érzékeny pénzügyi folyamatokban, ahol még a kisebb hibák is jelentős veszteségekhez vezethetnek.

Végül, beágyazott rendszerek az autóipari szoftverekbenpéldául a légzsákvezérlő modulok gyakran a V-modellt használják. A szigorú ellenőrzés és validálás garantálja, hogy a rendszer minden körülmények között a várt módon működik, minimalizálva a kockázatokat a biztonság szempontjából kritikus helyzetekben.

GYIK

Összegzésként

A V-modell a tesztelés életciklusának minden szakaszába beágyazásával erősíti a szoftverfejlesztést. A korai hibaészlelésre, a strukturált dokumentációra és a szigorú nyomon követhetőségre való összpontosítása ideálissá teszi a stabil követelményekkel és magas megfelelőségi igényekkel rendelkező projektekhez. A verifikációhoz és validációhoz való szisztematikus megközelítése, amelyben a tesztelési tevékenységek minden fejlesztési fázissal párhuzamosan zajlanak, kiváló minőségű eredményeket biztosít, amikor a követelmények stabilak és jól érthetőek. Bár kevésbé rugalmas, mint az agilis modellek, továbbra is megbízható választás a minőségkritikus alkalmazásokhoz.