Testautomatisierung in der Softwareentwicklung meistern
In der heutigen Softwareentwicklung sind kurze Entwicklungszyklen die Voraussetzung, um den Anforderungen des Marktes gerecht zu werden. Deshalb ist Testautomatisierung unerlässlich, um die Qualität der Software dauerhaft zu sichern. Mit automatisierten Tests können Unternehmen schneller entwickeln und gleichzeitig eine höhere Qualität der Software garantieren. Dadurch lassen sich Einsparungen sowohl bei den Testkosten als auch bei der Testzeit von bis zu 30 bzw. 90% erreichen. Darüber hinaus ist ein Return on Invest (ROI) von bis zu 100% innerhalb von zwei Jahren nach der Testautomatisierung möglich.
Vorteile der Testautomatisierung
Durch die Implementierung der Testautomatisierung ergeben sich viele Vorteile:
- Einsparung von bis zu 30-50% der Testkosten
- Return on Investment (ROI): ROI bis zu 100% innerhalb der ersten zwei Jahre nach der Einführung von Testautomatisierung.
- Reduktion der Testzeit um bis zu 90%, insbesondere bei wiederkehrenden Regressionstests
- Sicherstellung der Qualität
- Häufigere Releases: Verkürzung der Release-Zyklen von Monaten auf Wochen oder sogar Tage
- Beschleunigte Weiterentwicklung: durch schnelleres Feedback an die Entwickler und damit verbundene Fehlerbehebung.
- Hohe Standardisierung durch definierte,bewährte Prozesse und Verantwortlichkeiten
- Flexibilität durch kurze Iterationen und Retros
- Klare Kommunikation und Status-Berichte
- Transparenz der Prozesse und der Verantwortlichen
- Leistungsmessung dank Reports und Performance Messungen
Herausforderungen der Testautomatisierung
Die Herausforderungen der Testautomatisierung sind vielfältig und erfordern eine sorgfältige Planung und Ausführung. Eine grundlegende Herausforderung besteht darin, das Know-how der Mitarbeiter aufzubauen, damit sie effektiv automatisierte Testfälle entwickeln und warten können. Nicht weniger wichtig ist das Definieren der richtigen Testfälle. Hierbei ist es oft realistischer, eine Abdeckung von 70% der Funktionalitäten anzustreben, statt eine vollständige Abdeckung zu forcieren, die oft weder praktisch noch kosteneffizient ist. Zudem erfordert die Anpassung und Wartung der Testfälle kontinuierliche Aufmerksamkeit, um mit den Veränderungen in den Softwareanwendungen Schritt zu halten.
Die Integration des Testteams in den Entwicklungsprozess und das frühzeitige Einplanen neuer Features in das Testkonzept sind ebenfalls entscheidend. Dies beinhaltet die Berücksichtigung der Auswirkungen neuer Features auf bestehende Testfälle, was die Komplexität erhöht und eine gut durchdachte Teststrategie und eine präzise Testplanung erfordert.
Weitere kritische Aspekte sind die Qualität und Wartbarkeit der Testdaten sowie der Testartefakte selbst. Valide Testdaten für jedes Szenario zu gewährleisten und einen konsistenten Aufbau sowie Nutzen der Testbibliotheken zu sichern, sind essentiell für effektive Testläufe. Hohe Wartungsaufwände, insbesondere die Bearbeitung und Anpassung von Testskripten, sind oft herausfordernd. Hier kann Künstliche Intelligenz (KI) eine Lösung bieten, indem sie automatisierte Prozesse für die Wartung und Optimierung der Testfälle unterstützt, was die Effizienz und Effektivität der Testautomatisierung insgesamt verbessern kann.
Integration der Testautomatisierung
Um diesen Herausforderungen gerecht zu werden, ist eine genaue Planung der Automatisierung von Tests zur Entwicklung eines Produkts notwendig. Hilfreich ist die Bündelung der Aktivitäten und Rollen in einem Test-Hub mit folgenden Schritten:
1. Discovery Phase
Ziele der Discovery Phase sind:
- Verstehen des Kontextes, der Herausforderungen und des Bedarfs: Nur bei vollem Verständnis des spezifischen Kontexts des Projekts können maßgeschneiderte Lösungen entwickelt werden, die den tatsächlichen Bedarf abdecken.
- Erkennen und Minimieren von Risiken: Durch eine proaktive Risikoanalyse können negative Auswirkungen auf das Projekt vermieden und eine stabile Entwicklungsgrundlage geschaffen werden.
- Ganzheitliche Beleuchtung des Projektumfelds: Eine umfassende Beleuchtung Projektumfelds sowohl im Hinblick auf technische als auch organisatorische Abläufe gewährleistet ein umfassendes Verständnis der Projektlandschaft.
- Entwicklungsstart so einfach wie möglich machen: Klare Prozesse, leicht verständliche Anleitungen und eine gut vorbereitete Infrastruktur erleichtern den Einstieg für alle Beteiligten.
2. Steuerung und Planung
Fragestellungen, wie die richtigen Testautomatisierungstools, Festlegung der Rollen und Verantwortlichkeiten sowie die Verwendung einer entsprechenden Testarchitektur müssen vorab geklärt werden.
Erst danach kann mit der eigentlichen Planung und Steuerung begonnen werden. In der Planung sind folgende Aspekte zu beleuchten:
- Entwicklung von Automatisierungsstrategien
- Sicherstellen einer nahtlosen Integration der Tests in Build-Pipeline
- Erstellung eines Testkonzepts
- Spezifikation der Tests unter Berücksichtigung der Layer Archtiecture (Test-Pyramide)
Anhand der Grafik ist zu erkennen, dass die Kosten, die Komplexität, der Wartungsaufwand, die Dauer/Performance und Fragilität für GUI-Tests weitaus höher ist als für Unit- bzw. API-Tests. Deshalb ist eine sinnvolle Verteilung unter der Berücksichtigung der genannten Kriterien zwingend erforderlich:
- Schichtenarchitektur ermöglicht es, testspezifische Layer zu definieren, die unterschiedliche Aspekte des Systems abdecken
- Unterste Ebene: Unit Tests, die einzelne Codeabschnitte und Funktionen testen. Durch das frühe Auffinden von Fehlern in dieser Phase können Probleme kostengünstig behoben werden, bevor sie sich auf höhere Schichten auswirken.
- Mittlere Ebene: API-Tests, die die Schnittstellen zwischen den verschiedenen Komponenten testen. Hier wird geprüft, ob die Daten korrekt an den Server gesendet und verarbeitet werden, was die Integrität der Kommunikationswege sicherstellt.
Anforderungen an Testautomatisierungstools
- Einfache Bedienbarkeit der Tools, da sie den Einstieg erleichtert und die Lernkurve für das Test-Team verkürzt.
- Umfassende Log-Ausgabe zur detaillierten Protokollführung zur Auswertung der Testergebnisse, um Rückschlüsse auf die Qualität des getesteten Systems zu ziehen.
- Aufzeichnung der Usertests, um die Erstellung von Testszenarien durch die Aufzeichnung von Benutzeraktionen zu vereinfachen.
- Aufzeichnung der Testskripte und Testaktivitäten zur systematischen und wiederholbaren Durchführung von Software Tests.
- Aufzeichnung der Testausführung durch Screenshots oder Videos zu visuellen Dokumentationen der Prozessschritte.
- Einfache Programmiersprache oder Low-Code-Optionen zur leichteren Erstellung und Wartung der Test für weniger versierte Teammitglieder, um die Produktivität des Teams zu fördern.
- Parametrisierung, um die Wartungsaufwände gering zu halten und eine höhere Flexibilität bei der Ausführung der Test-Skripte zu erreichen
Rollen und Verantwortlichkeiten
- Der Testmanager ist verantwortlich für das Testkonzept. Er stellt sicher, dass die Software den Qualitätsstandards entspricht und alle Anforderungen erfüllt werden.
- Der Test-Engineer ist verantwortlich für die Definition der Testfälle und die Durchführung der Test-Cycles sowie die Auswertung der Test-Berichte.
3. Projektphase: Realisierung und Durchführung
In der Projektphase werden die Infrastruktur und der Tool-Chain auf Grundlage der in den vorgehenden Phasen durchgeführten Analysen und Definitionen aufgesetzt.
Ebenfalls sinnvoll ist eine Pilotierung und Stabilisierung im Rahmen eines Proof of Concept (PoC).
Um erste Erfahrungen zu sammeln, Fehler zu vermeiden und schnell reagieren zu können, ist die Umsetzung eines kritischen Workflows (Standard Use-Case) von entscheidender Bedeutung. Ebenso wichtig sind die Anpassung und Erstellung eines Betriebshandbuchs sowie einer technischen Dokumentation.
Um das Testteam in die Lage zu versetzen, automatisierte Tests zügig umzusetzen, ist eine umfassende Schulung aller Projektmitglieder unerlässlich. Schulungen und Know-How-Transfer-Sessions sind entscheidende Elemente, um das Testteam schnell handlungsfähig zu machen.
Testautomatisierung mit Künstlicher Intelligenz
Um die Vorteile der Testautomatisierung voll ausschöpfen zu können, ist der Einsatz von KI unerlässlich. Die KI bietet zahlreiche Unterstützungsansätze, um die Testautomatisierung kosten- und ressourceneffizient durchzuführen. Sie kann u. a. bei folgenden Aufgaben unterstützen:
- Erstellung der Test-Cases (Guided Testfalldesign)
- Ermittlung der Testabdeckung
- Erstellung & Implementierung der Gherkin-Tests
- Visualisierung von Test-Fällen (Test-Based Modeling)
- Ermittlung von Standardfallabweichung (GUI-Test)
- Analyse von Fehlern (Klassifikation)
Fazit
Testautomatisierung ist besonders für lang andauernde und mittelgroße bis große Softwareentwicklungsprojekte von entscheidender Bedeutung. Bei einer gut durchdachten Strukturierung und Planung bietet sie zahlreiche Vorteile: Sie beschleunigt den Entwicklungsprozess, reduziert die Kosten und verbessert die Qualität der Software erheblich. Eine erfolgreiche Testautomatisierung setzt jedoch eine sorgfältige Planung, ein umfassendes Testkonzept sowie den Einsatz moderner Test-Tools und Technologien voraus.
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