Kiểm thử tích hợp là gì? (Ví dụ)
Thomas Hamilton
Kiểm thử tích hợp là gì?
Thử nghiệm hội nhập được định nghĩa là một loại thử nghiệm trong đó các mô-đun phần mềm được tích hợp một cách hợp lý và được thử nghiệm theo nhóm. Một dự án phần mềm điển hình bao gồm nhiều mô-đun phần mềm, được mã hóa bởi các lập trình viên khác nhau. Mục đích của mức độ kiểm tra này là để phát hiện các khiếm khuyết trong sự tương tác giữa các mô-đun phần mềm này khi chúng được tích hợp.
Kiểm tra tích hợp tập trung vào việc kiểm tra giao tiếp dữ liệu giữa các mô-đun này. Vì thế nó còn được gọi là 'NÓ' (Tích hợp và thử nghiệm), 'Kiểm tra chuỗi' và đôi khi 'Thử nghiệm luồng'.
Khi nào và tại sao cần thực hiện Kiểm thử tích hợp?
Kiểm thử tích hợp được áp dụng sau kiểm thử đơn vị và trước kiểm thử toàn hệ thống. Kiểm thử tích hợp hữu ích nhất khi xác minh luồng dữ liệu, API dùng chung và các mô-đun phụ thuộc lẫn nhau trên các môi trường khác nhau. Bằng cách chạy kiểm thử tích hợp sớm, các nhóm có thể phát hiện ra sự không khớp giao diện, thiếu hợp đồng dữ liệu và lỗi phụ thuộc mà kiểm thử đơn vị thường bỏ sót.
Bạn nên sử dụng kiểm thử tích hợp khi nhiều mô-đun hoặc dịch vụ phải trao đổi dữ liệu, khi có sự tham gia của tích hợp bên thứ ba, và khi những thay đổi trong một mô-đun có thể ảnh hưởng đến các mô-đun khác. Kiểm thử tích hợp giúp giảm thiểu rò rỉ lỗi, cải thiện chất lượng tổng thể và đảm bảo hệ thống có thể hoạt động đáng tin cậy trước khi tiến hành kiểm thử hoặc phát hành quy mô lớn hơn.
Mặc dù mỗi mô-đun phần mềm đều được kiểm tra đơn vị, nhưng lỗi vẫn tồn tại vì nhiều lý do, chẳng hạn như
- Nhìn chung, một Mô-đun được thiết kế bởi một nhà phát triển phần mềm riêng lẻ, người có hiểu biết và logic lập trình có thể khác với những lập trình viên khác. Kiểm thử Tích hợp trở nên cần thiết để xác minh rằng các mô-đun phần mềm hoạt động thống nhất.
- Trong quá trình phát triển mô-đun, khách hàng có thể thay đổi yêu cầu rất nhiều. Những yêu cầu mới này có thể chưa được kiểm thử đơn vị, do đó, Kiểm thử tích hợp hệ thống trở nên cần thiết.
- Giao diện của các mô-đun phần mềm với cơ sở dữ liệu có thể bị lỗi
- Giao diện phần cứng bên ngoài, nếu có, có thể bị lỗi
- Xử lý ngoại lệ không đầy đủ có thể gây ra vấn đề.
Nhấp chuột đây nếu video không thể truy cập được
Ví dụ về trường hợp kiểm thử tích hợp
Tích hợp Trường hợp thử nghiệm khác với các trường hợp thử nghiệm khác theo nghĩa là nó tập trung chủ yếu vào giao diện và luồng dữ liệu/thông tin giữa các mô-đun. Ở đây, ưu tiên phải được dành cho tích hợp liên kết thay vì các chức năng đơn vị đã được thử nghiệm.
Các trường hợp kiểm tra tích hợp mẫu cho tình huống sau: Ứng dụng có 3 mô-đun, chẳng hạn như 'Trang đăng nhập', 'Mail'hộp' và 'Xóa email', và mỗi mục đều được tích hợp một cách hợp lý.
Ở đây, không tập trung nhiều vào việc kiểm tra Trang đăng nhập vì nó đã được thực hiện trong Kiểm tra đơn vị. Nhưng hãy kiểm tra xem nó được liên kết với Mail Box Page.
Tương tự, Mail Box: Kiểm tra sự tích hợp của nó với Delete Mailmô-đun s.
| ID trường hợp thử nghiệm | Mục tiêu trường hợp thử nghiệm | Trường hợp thử nghiệm Description | Kết quả mong đợi |
|---|---|---|---|
| 1 | Kiểm tra liên kết giao diện giữa Đăng nhập và Mailmô-đun hộp | Nhập thông tin đăng nhập và nhấp vào nút Đăng nhập | Để được hướng tới Mail Box |
| 2 | Kiểm tra liên kết giao diện giữa Mailhộp và Xóa Mailmô-đun s | Từ Mailhộp, chọn email và nhấp vào nút xóa | Email đã chọn sẽ xuất hiện trong thư mục Đã xóa/Thùng rác |
Các loại thử nghiệm tích hợp
Kỹ thuật phần mềm xác định nhiều chiến lược khác nhau để thực hiện Kiểm thử tích hợp, cụ thể là:
- Phương pháp tiếp cận vụ nổ lớn:
- Phương pháp tiếp cận gia tăng: được chia thành các phương pháp sau
- Cách tiếp cận từ dưới lên
- Cách tiếp cận từ trên xuống
- Phương pháp Sandwich – Kết hợp từ trên xuống và từ dưới lên
Dưới đây là các chiến lược khác nhau, cách chúng được thực hiện và những hạn chế cũng như lợi thế của chúng.
Thử nghiệm vụ nổ lớn
Thử nghiệm vụ nổ lớn là một phương pháp kiểm thử tích hợp trong đó tất cả các thành phần hoặc mô-đun được tích hợp với nhau cùng một lúc và sau đó được kiểm thử dưới dạng một đơn vị. Tập hợp các thành phần kết hợp này được coi là một thực thể trong khi thử nghiệm. Nếu tất cả các thành phần trong đơn vị chưa được hoàn thiện thì quá trình tích hợp sẽ không được thực thi.
Ưu điểm:
- Thiết lập nhanh hơn – Tất cả các module được tích hợp trong một lần.
- Toàn cảnh hệ thống – Quan sát toàn bộ hành vi ngay lập tức.
- Không có stub/driver – Giảm bớt nỗ lực phát triển thêm.
- Tốt cho các dự án nhỏ – Hệ thống đơn giản hơn phù hợp hơn.
- Hướng đến người dùng – Phù hợp chặt chẽ với trải nghiệm của người dùng cuối.
Nhược điểm:
- Khó gỡ lỗi – Khó phân lập được các lỗi hơn.
- Phát hiện lỗi muộn – Lỗi chỉ được phát hiện sau khi tích hợp đầy đủ.
- Rủi ro cao – Các vấn đề lớn có thể ngăn cản toàn bộ quá trình thử nghiệm.
- Không thể mở rộng – Hệ thống phức tạp trở nên không thể quản lý được.
- Phạm vi kiểm tra kém – Một số module chưa được kiểm tra đầy đủ.
Kiểm tra gia tăng
Trong tạp chí Kiểm tra gia tăng Theo cách tiếp cận này, kiểm thử được thực hiện bằng cách tích hợp hai hoặc nhiều mô-đun có liên quan logic với nhau, sau đó kiểm tra xem ứng dụng có hoạt động bình thường hay không. Sau đó, các mô-đun liên quan khác được tích hợp dần dần, và quá trình này tiếp tục cho đến khi tất cả các mô-đun liên quan logic được tích hợp và kiểm thử thành công.
Ngược lại, Phương pháp tiếp cận tăng dần được thực hiện bằng hai Phương pháp khác nhau:
- Từ dưới lên
- Trên xuống
- Phương pháp tiếp cận kiểu bánh sandwich
Kiểm tra tích hợp từ dưới lên
Kiểm tra tích hợp từ dưới lên là một chiến lược trong đó các mô-đun cấp thấp hơn được kiểm thử trước. Các mô-đun đã được kiểm thử này sau đó được sử dụng để tạo điều kiện thuận lợi cho việc kiểm thử các mô-đun cấp cao hơn. Quá trình này tiếp tục cho đến khi tất cả các mô-đun ở cấp cao nhất được kiểm thử. Sau khi các mô-đun cấp thấp hơn được kiểm thử và tích hợp, các mô-đun cấp tiếp theo sẽ được hình thành.
Biểu diễn theo sơ đồ:
Ưu điểm:
- Kiểm tra mô-đun sớm – Các mô-đun cấp thấp hơn được thử nghiệm trước.
- Gỡ lỗi dễ dàng hơn – Các lỗi được xác định ở cấp độ mô-đun.
- Không cần cuống – Trình điều khiển dễ tạo hơn.
- Nền tảng đáng tin cậy – Các mô-đun cốt lõi được kiểm tra trước các cấp độ cao hơn.
- Tích hợp tiến bộ – Hệ thống phát triển ổn định và tự tin.
Nhược điểm:
- Lượt xem của người dùng muộn – Toàn bộ hệ thống chỉ hiển thị ở phần cuối.
- Cần trình điều khiển – Nỗ lực hơn nữa để xây dựng trình điều khiển.
- Giao diện người dùng bị trì hoãn – Giao diện cấp cao nhất được kiểm tra rất muộn.
- Mất thời gian – Tích hợp tiến bộ mất nhiều thời gian hơn.
- Khoảng cách kiểm tra – Tương tác cấp cao có thể bỏ sót vấn đề.
Kiểm tra tích hợp từ trên xuống
Kiểm tra tích hợp từ trên xuống là phương pháp kiểm thử tích hợp diễn ra từ trên xuống dưới, theo luồng điều khiển của hệ thống phần mềm. Các mô-đun cấp cao hơn được kiểm thử trước, sau đó các mô-đun cấp thấp hơn được kiểm thử và tích hợp để kiểm tra chức năng phần mềm. Các mô-đun stub được sử dụng để kiểm thử nếu một số mô-đun chưa sẵn sàng.
Ưu điểm:
- Quan điểm của người dùng ban đầu – Giao diện được kiểm tra ngay từ đầu.
- Các mô-đun quan trọng đầu tiên – Logic cấp cao được xác thực sớm.
- Tích hợp tiến bộ – Các vấn đề được phát hiện từng bước.
- Không cần trình điều khiển – Chỉ cần cuống giấy tờ.
- Xác nhận thiết kế sớm – Xác nhận kiến trúc hệ thống một cách nhanh chóng.
Nhược điểm:
- Cần có cuống – Viết nhiều bản nháp sẽ tốn nhiều công sức.
- Các mô-đun thấp hơn bị trì hoãn – Các mô-đun cốt lõi được thử nghiệm sau.
- Các bài kiểm tra ban đầu chưa đầy đủ – Thiếu thông tin chi tiết từ các mô-đun chưa tích hợp.
- Gỡ lỗi khó hơn – Lỗi có thể lan truyền từ các đoạn mã gốc.
- Mất thời gian – Việc tạo stub làm chậm quá trình.
Thử nghiệm bánh sandwich
Thử nghiệm bánh sandwich là một chiến lược trong đó các mô-đun cấp cao nhất được kiểm thử đồng thời với các mô-đun cấp thấp hơn, các mô-đun cấp thấp hơn được tích hợp với các mô-đun cấp cao nhất và được kiểm thử như một hệ thống. Đây là sự kết hợp giữa phương pháp tiếp cận từ trên xuống và từ dưới lên; do đó, nó được gọi là Kiểm tra tích hợp lai. Nó sử dụng cả stub và driver.
Ưu điểm:
- Phương thức tiếp cận cân bằng – Kết hợp sức mạnh từ trên xuống và từ dưới lên.
- Thử nghiệm song song – Các mô-đun trên và dưới được thử nghiệm đồng thời.
- Phạm vi phủ sóng nhanh hơn – Nhiều mô-đun đã được thử nghiệm trước đó.
- Các mô-đun quan trọng được ưu tiên – Cả mức cao và mức thấp đều được xác nhận.
- Giảm rủi ro – Phát hiện vấn đề từ cả hai phía.
Nhược điểm:
- Độ phức tạp cao – Khó lập kế hoạch và quản lý hơn.
- Cần stubs/driver – Cần thêm công sức để thử nghiệm giàn giáo.
- Tốn kém – Cần nhiều tài nguyên và thời gian hơn.
- Các mô-đun giữa bị trì hoãn – Chỉ kiểm tra phần trên và phần dưới.
- Không lý tưởng cho các hệ thống nhỏ – Chi phí vượt quá lợi ích.
Stubs và Driver trong Kiểm thử tích hợp là gì?
Stubs và Driver là các chương trình giả lập thiết yếu cho phép kiểm thử tích hợp khi không phải tất cả các mô-đun đều khả dụng cùng lúc. Các bản sao kiểm thử này mô phỏng các thành phần còn thiếu, cho phép tiến hành kiểm thử mà không cần chờ quá trình phát triển hệ thống hoàn chỉnh.
Stubs là gì?
Stubs là các module giả thay thế các thành phần cấp thấp hơn chưa được phát triển hoặc tích hợp. Chúng được gọi bởi module đang kiểm thử và trả về các phản hồi được xác định trước. Ví dụ: khi kiểm thử một module xử lý thanh toán cần tính thuế, stubs có thể trả về các giá trị thuế cố định cho đến khi module thuế thực tế sẵn sàng.
Đặc điểm của Stubs:
- Mô phỏng hành vi của mô-đun cấp thấp hơn
- Trả về các giá trị được mã hóa cứng hoặc tính toán đơn giản
- Được sử dụng trong thử nghiệm tích hợp từ trên xuống
- Triển khai chức năng tối thiểu
Trình điều khiển là gì?
Trình điều khiển là các chương trình giả lập gọi mô-đun đang được kiểm tra, mô phỏng các thành phần cấp cao hơn. Chúng truyền dữ liệu kiểm tra đến các mô-đun cấp thấp hơn và thu thập kết quả. Ví dụ, khi kiểm tra một mô-đun cơ sở dữ liệu, trình điều khiển sẽ mô phỏng lớp logic nghiệp vụ, gửi các truy vấn.
Đặc điểm của trình điều khiển:
- Gọi các mô-đun đang được thử nghiệm với dữ liệu thử nghiệm
- Ghi lại và xác thực phản hồi
- Được sử dụng trong thử nghiệm tích hợp từ dưới lên
- Kiểm soát luồng thực hiện thử nghiệm
Ví dụ thực hiện thực tế
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
Khi nào nên sử dụng mỗi?
| Thành phần | Sử dụng Stub | Sử dụng trình điều khiển |
|---|---|---|
| Phương pháp thử nghiệm | Kiểm tra từ trên xuống | Kiểm tra từ dưới lên |
| Thay thế | Các mô-đun cấp thấp hơn | Các mô-đun cấp cao hơn |
| Chức năng | Trả về dữ liệu giả | Gửi dữ liệu thử nghiệm |
| phức tạp | Phản hồi đơn giản | Điều phối thử nghiệm |
Stubs và driver giúp giảm sự phụ thuộc vào thử nghiệm, cho phép phát triển song song và tăng tốc chu kỳ thử nghiệm bằng cách loại bỏ thời gian chờ đợi để hệ thống hoàn toàn khả dụng.
Làm cách nào để thực hiện Kiểm tra tích hợp?
Quy trình kiểm tra tích hợp, bất kể các chiến lược kiểm tra phần mềm (đã thảo luận ở trên):
- Chuẩn bị tích hợp Kế hoạch kiểm tra
- Thiết kế các kịch bản, trường hợp và kịch bản thử nghiệm.
- Thực hiện các trường hợp thử nghiệm sau đó báo cáo các lỗi.
- Theo dõi & kiểm tra lại các lỗi.
- Bước 3 và 4 được lặp lại cho đến khi quá trình Tích hợp thành công.
ngắn gọn Descriptkế hoạch kiểm tra tích hợp
Nó bao gồm các thuộc tính sau:
- Phương pháp/Phương pháp thử nghiệm (như đã thảo luận ở trên).
- Phạm vi và các mục ngoài phạm vi của Kiểm thử tích hợp.
- Vai trò và trách nhiệm.
- Điều kiện tiên quyết để kiểm tra tích hợp.
- Môi trường thử nghiệm.
- Kế hoạch rủi ro và giảm thiểu.
Tiêu chí đầu vào và đầu ra của Kiểm thử tích hợp là gì?
Tiêu chí đầu vào và đầu ra xác định các điểm kiểm tra rõ ràng để bắt đầu và hoàn thành thử nghiệm tích hợp, đảm bảo tiến độ có hệ thống trong suốt vòng đời thử nghiệm đồng thời duy trì các tiêu chuẩn chất lượng.
Tiêu chí nhập:
- Các thành phần/mô-đun đã được thử nghiệm đơn vị
- Tất cả các lỗi có mức độ ưu tiên cao đã được sửa và đóng
- Tất cả các Mô-đun phải được hoàn thiện mã và tích hợp thành công.
- Kiểm thử tích hợp Kế hoạch, trường hợp kiểm thử, các kịch bản sẽ được ký kết và ghi lại.
- Yêu cầu Môi trường thử nghiệm được thiết lập để thử nghiệm tích hợp
Tiêu chí thoát:
- Thử nghiệm thành công ứng dụng tích hợp.
- Các trường hợp thử nghiệm đã thực hiện được ghi lại
- Tất cả các lỗi có mức độ ưu tiên cao đã được sửa và đóng
- Tài liệu kỹ thuật phải được nộp kèm theo Ghi chú phát hành.
Bạn sẽ thiết kế các trường hợp kiểm thử tích hợp như thế nào?
Một bài kiểm tra tích hợp mạnh mẽ sẽ xác thực cách các mô-đun trao đổi dữ liệu trong quy trình làm việc thực tế. Dưới đây là một ví dụ về luồng đăng nhập của người dùng tích hợp các lớp UI, API và cơ sở dữ liệu:
| Bước | Đầu vào | Kết quả dự kiến |
|---|---|---|
| 1 | Người dùng nhập thông tin đăng nhập hợp lệ trên màn hình đăng nhập | Thông tin xác thực được gửi an toàn đến API xác thực |
| 2 | API xác thực thông tin đăng nhập dựa trên cơ sở dữ liệu | Cơ sở dữ liệu xác nhận sự trùng khớp giữa tên người dùng/mật khẩu |
| 3 | API trả về mã thông báo xác thực | Mã thông báo được tạo và gửi lại cho ứng dụng |
| 4 | UI chuyển hướng người dùng đến bảng điều khiển | Phiên người dùng đã được thiết lập thành công |
Luồng đơn giản này xác nhận giao tiếp giữa ba mô-đun quan trọng: UI → API → Cơ sở dữ liệu. Một bước không thành công sẽ chỉ ra chính xác vị trí tích hợp bị hỏng, giúp các nhóm xác định lỗi nhanh hơn so với chỉ kiểm tra ở cấp độ hệ thống.
Thực tiễn tốt nhất/Hướng dẫn kiểm tra tích hợp
- Đầu tiên, xác định sự tích hợp Chiến lược thử nghiệm có thể được áp dụng và sau đó chuẩn bị các trường hợp thử nghiệm và dữ liệu thử nghiệm cho phù hợp.
- Nghiên cứu Archithiết kế kiến trúc của Ứng dụng và xác định các Mô-đun quan trọng. Những điều này cần được ưu tiên kiểm tra.
- Nhận thiết kế giao diện từ Archinhóm kiến trúc và tạo các trường hợp thử nghiệm để xác minh chi tiết tất cả các giao diện. Giao diện với cơ sở dữ liệu/ứng dụng phần cứng/phần mềm bên ngoài phải được kiểm tra chi tiết.
- Sau các trường hợp thử nghiệm, dữ liệu thử nghiệm đóng vai trò quan trọng.
- Luôn chuẩn bị dữ liệu giả lập trước khi thực hiện. Không chọn dữ liệu thử nghiệm trong khi thực hiện các trường hợp thử nghiệm.
Những thách thức và giải pháp chung
Kiểm thử tích hợp đặt ra những trở ngại đặc thù có thể ảnh hưởng đến tiến độ và chất lượng dự án. Dưới đây là những thách thức quan trọng nhất và giải pháp thực tế cho chúng.
1. Quản lý các phụ thuộc phức tạp
Thử thách: Nhiều mô-đun phụ thuộc tạo ra các tình huống thử nghiệm phức tạp với nhiều lỗi liên tiếp.
Giải pháp: Sử dụng dependency injection, container hóa (Docker) và thử nghiệm theo từng lớp gia tăng. Ghi lại tất cả các kết nối trong ma trận phụ thuộc.
2. Các mô-đun chưa hoàn thành
Thử thách: Kiểm thử bị chặn khi các mô-đun phụ thuộc chưa sẵn sàng.
Giải pháp: Phát triển các stub/driver toàn diện sớm, sử dụng ảo hóa dịch vụ (WireMock) và triển khai thử nghiệm hợp đồng với các giao diện được xác định rõ ràng.
3. Quản lý dữ liệu thử nghiệm
Thử thách: Duy trì dữ liệu thử nghiệm thực tế và nhất quán trên toàn hệ thống.
Giải pháp: Triển khai việc tạo dữ liệu thử nghiệm tự động, sử dụng ảnh chụp nhanh cơ sở dữ liệu để thiết lập lại nhanh chóng và kiểm soát phiên bản dữ liệu thử nghiệm cùng với các trường hợp thử nghiệm.
4. Cấu hình môi trường
Thử thách: Môi trường không nhất quán gây ra lỗi tích hợp.
Giải pháp: Sử dụng Cơ sở hạ tầng dưới dạng Mã (IaC), container hóa để đảm bảo tính tương thích với môi trường và các công cụ quản lý cấu hình như Ansible.
5. Gỡ lỗi tích hợp
Thử thách: Việc xác định nguyên nhân gốc rễ của nhiều thành phần là rất phức tạp.
Giải pháp: Triển khai ghi nhật ký toàn diện, sử dụng theo dõi phân tán (Jaeger/Zipkin) và thêm ID tương quan để theo dõi các yêu cầu trên các dịch vụ.
6. Tích hợp dịch vụ của bên thứ ba
Thử thách: Việc không có dịch vụ bên ngoài hoặc thay đổi API sẽ làm gián đoạn quá trình thử nghiệm.
Giải pháp: Dịch vụ bên ngoài giả mạo (Postman Máy chủ giả lập), triển khai cơ chế thử lại và duy trì thử nghiệm khả năng tương thích phiên bản API.
7. Điểm nghẽn hiệu suất
Thử thách: Các điểm tích hợp trở thành điểm nghẽn khi tải quá tải.
Giải pháp: Tiến hành đánh giá hiệu suất sớm, triển khai các chiến lược lưu trữ đệm và sử dụng giao tiếp không đồng bộ khi cần thiết.
Câu Hỏi Thường Gặp
Tổng kết
Kiểm thử tích hợp đảm bảo các mô-đun phần mềm riêng lẻ hoạt động liền mạch với nhau, xác thực luồng dữ liệu và tương tác giữa các thành phần. Nằm giữa kiểm thử đơn vị và kiểm thử hệ thống, kiểm thử tích hợp xác định các vấn đề mà các bài kiểm thử riêng lẻ thường bỏ sót, giúp giảm thiểu rủi ro trước khi phát hành.
Các phương pháp tiếp cận khác nhau—chẳng hạn như Big-Bang, Top-Down, Bottom-Up và Sandwich—cho phép các nhóm điều chỉnh quy trình kiểm thử theo quy mô và độ phức tạp của dự án. Việc lựa chọn chiến lược phù hợp giúp cân bằng giữa tốc độ, phạm vi kiểm thử và khả năng cô lập lỗi.
Các công cụ hiện đại, tự động hóa và tích hợp CI/CD giúp kiểm thử tích hợp có khả năng mở rộng và hiệu quả. Bất chấp những thách thức như sự không tương thích môi trường hoặc các phụ thuộc không ổn định, các quy trình thực hành nghiêm ngặt và kế hoạch cẩn thận đảm bảo việc cung cấp phần mềm đáng tin cậy và chất lượng cao.
