База даних є критично важливим компонентом будь-якої програмної системи. Ефективність отримання та обробки інформації з бази даних безпосередньо впливає на загальну продуктивність та зручність користування системою.
Практично кожний веб-сайт або додаток, що оперує динамічними даними, потребує використання бази даних або API. Наприклад, якщо ви маєте справу з платформою електронної комерції, де користувачі здійснюють замовлення, вам конче необхідна база даних для зберігання інформації про товари та клієнтів.
Що являє собою тестування баз даних?
Тестування баз даних – це процес, метою якого є перевірка точності та повноти інформації, що зберігається в базі даних. Для цього застосовують різні методи, що можуть бути повністю автоматизованими, ручними або комбінованими.
Тестування баз даних включає в себе перевірку цілісності даних, структури бази даних, процедур маніпулювання даними та їхньої узгодженості. Крім цього, тести можуть оцінити сумісність бази даних з апаратним забезпеченням та операційними системами кінцевих користувачів.
Проведення тестування баз даних є завданням для спеціалістів із забезпечення якості або інженерів-тестувальників, які мають глибокі знання в області баз даних. Ці фахівці повинні бути обізнані з різними інструментами та методами тестування, а також вміти інтерпретувати отримані результати.
Чому тестування баз даних є важливим?
- Перевірка відповідності функціональним вимогам: під час розробки бази даних ставляться конкретні функціональні цілі. Тестування гарантує, що база даних відповідає цим цілям.
- Запобігання втраті даних: бази даних часто містять великі обсяги важливої інформації. Ретельне тестування допомагає виявити помилки, що можуть призвести до втрати даних.
- Забезпечення безпеки даних: онлайн-системи схильні до ризику хакерських атак. Тестування допомагає виявити вразливості в базі даних, щоб їх можна було усунути до того, як зловмисники їх використають.
- Покращення продуктивності системи: добре спроектована база даних повинна швидко обробляти запити. Тестування допомагає виявити вузькі місця, які сповільнюють роботу системи.
Види тестування баз даних
- Функціональне тестування: цей тип тестування перевіряє, чи відповідає система визначеним функціональним вимогам. Наприклад, чи дозволяє система користувачам додавати, переглядати, змінювати та видаляти дані в базі даних?
- Тестування продуктивності: воно оцінює швидкодію бази даних під час виконання різних операцій. Наприклад, скільки часу займає отримання даних після надсилання форми користувачем? Також перевіряється масштабованість бази даних.
- Тестування цілісності даних: перевірка відповідності даних попередньо встановленим правилам, зв’язкам та обмеженням.
- Тестування достовірності даних: воно перевіряє, чи є дані в базі даних точними та актуальними.
- Тестування безпеки: цей вид тестування виявляє вразливості в системі, які можуть поставити під загрозу безпеку даних. Також пропонуються шляхи усунення виявлених вразливостей.
Зверніть увагу: існує багато інших типів тестування баз даних, які можуть бути застосовані залежно від конкретних вимог та характеристик даних.
Практичні приклади тестування баз даних
Розглянемо приклад інтернет-магазину. Ось деякі аспекти, які можна перевірити в базі даних:
- Автоматизовані тести, що перевіряють, чи можуть нові користувачі створювати облікові записи, а їхні дані додаються до бази даних.
- Тестування операцій, пов’язаних із транзакціями, купонами та знижками. Наприклад, чи правильно фіксуються транзакції в базі даних, чи враховуються купони, і чи оновлюються ціни належним чином?
- Тестування продуктивності при великій кількості користувачів, щоб переконатися, що база даних витримує навантаження.
Типи даних, що підлягають тестуванню
Якщо вам доручили протестувати базу даних, може бути важко визначити з чого почати. Ось деякі ключові питання, які потрібно врахувати при тестуванні баз даних:
#1. Відображення даних
Програми та системи влаштовані так, що дані передаються від інтерфейсу користувача до сервера (бази даних) і навпаки. Тестування відображення даних має на меті перевірити, чи узгоджується відображення форм інтерфейсу з таблицями бази даних.
Звичайна форма дозволяє користувачам виконувати операції CRUD (створення, зчитування, оновлення та видалення). Тест має перевірити, чи дії в інтерфейсі викликають відповідні операції CRUD на сервері (базі даних). Наприклад, якщо користувач створює новий обліковий запис, ця інформація повинна бути додана до бази даних.
#2. Властивості ACID
Важливо перевірити, чи відповідає кожна транзакція властивостям ACID (атомарність, узгодженість, ізольованість та довговічність). Розглянемо детальніше, як працюють ці властивості:
- Атомарність: усі транзакції повинні виконуватися повністю або не виконуватися взагалі.
- Узгодженість: база даних завжди має перебувати у валідному стані. Має бути забезпечено дотримання всіх обмежень.
- Ізольованість: кожна транзакція повинна виконуватися незалежно від інших, щоб уникнути взаємного впливу.
- Довговічність: дані після здійснення транзакції не повинні втрачатися.
#3. Цілісність даних
Цілісність даних гарантує, що система використовує однакові дані для різних операцій. Система повинна показувати останню актуальну версію даних. Хороший тест має перевірити, чи правильно працюють тригери та чи синхронізуються дублікати баз даних з оригіналами.
#4. Правила ведення бізнесу
Бази даних повинні дозволяти розробникам реалізовувати бізнес-логіку. Перевірити відповідність бази даних бізнес-правилам можна за допомогою збережених процедур, тригерів і реляційних обмежень.
Як проводиться тестування баз даних?
Тестування бази даних може проводитися вручну, автоматизовано або комбінованим способом. Незалежно від обраного методу, процес включає наступні кроки:
- Аналіз вимог: команда тестувальників аналізує структуру бази даних, вимоги до продуктивності, зв’язки даних та схему. Це допомагає визначити обсяг тестування, тестове середовище та цілі.
- Налаштування тестового середовища: для проведення тестів можна використовувати середовище, подібне до робочого, або створити окрему базу даних для ізольованого тестування.
- Підготовка тестових даних: для забезпечення повноти тестування слід підготувати набори даних, що охоплюють різні сценарії, включаючи помилкові, граничні та нормальні ситуації.
- Виконання тестів: команда тестувальників запускає тести вручну або використовує автоматичні сценарії. Характер тестування залежить від мети.
- Перевірка результатів: тестувальники перевіряють, чи були тести виконані належним чином, і за необхідності налаштовують їх.
- Створення звіту: на завершальному етапі тестувальники готують звіт, який може містити висновки у формі “так/ні” або детальний аналіз виявлених помилок та їхніх причин.
Інструменти тестування баз даних можуть допомогти перевірити функціональність та цілісність бази. Розглянемо деякі переваги використання таких інструментів:
- Економія часу: немає необхідності писати тести з нуля. Інструменти дозволяють інтегрувати їх у базу даних для швидкого початку тестування.
- Розширені можливості: деякі інструменти пропонують розширені функції, які дозволяють проводити глибше тестування, недоступне при ручному підході.
- Широке охоплення: більшість інструментів призначені для роботи з різними типами баз даних, як SQL, так і NoSQL.
Деякі інструменти тестування баз даних є безкоштовними, інші є платними. Розглянемо огляд деяких популярних з них:
#1. HammerDB
HammerDB є програмою для бенчмаркінгу та навантажувального тестування, що підтримує більшість баз даних, включаючи Microsoft SQL Server, Oracle Database, MySQL, IBM Db2, PostgreSQL та MariaDB.
- Кросплатформенність: HammerDB працює на операційних системах Linux та Windows.
- Відкритий вихідний код: вихідний код HammerDB є відкритим і доступним на GitHub.
- HammerDB як веб-сервіс: інструмент можна використовувати через CLI, GUI або веб-сервіс. Веб-сервіс дозволяє користувачам керувати інструментом як клієнтом REST з HTTP інтерфейсом.
- Підтримка покрокових робочих навантажень: ця функція дозволяє автоматично змінювати навантаження на базу даних з часом, що дозволяє оцінити її стійкість до коливань попиту.
- Підтримка Docker: HammerDB підтримує швидке розгортання та тестування баз даних на Docker.
#2. DbFit
DbFit є платформою для тестування баз даних, розробленою для розробки на основі тестування. Він дозволяє автоматизувати тестування з використанням будь-якого інструменту CLI або Java IDE.
Основні характеристики:
- Відкритий код та безкоштовний: вихідний код DbFit є відкритим і доступним на GitHub.
- Комплексне рішення: DbFit дозволяє створювати, запускати та керувати тестами з браузера.
- Легко читати: тести DbFit легко читати, тому що вони записані у формі таблиць.
- Підтримка основних баз даних: DbFit можна використовувати з такими базами даних, як HSQLDB, SQL Server, Oracle, Derby, MySQL та PostgreSQL.
- Надійна основа: DbFit побудовано на основі FitNesse, зрілого фреймворку з великою спільнотою.
- Шифрування паролів: DbFit дозволяє шифрувати паролі до бази даних за допомогою криптографічного ключа.
#3. tSQLt
tSQLt – інструмент для модульного тестування SQL Server. Цей інструмент з відкритим вихідним кодом дозволяє перевіряти різні частини коду бази даних. Ви можете використовувати його разом із T-SQL.
Основні характеристики:
- Автоматичний запуск тестів у транзакціях: це зменшує роботу з очищенням, оскільки всі тести зберігаються незалежними.
- Генерація результатів у XML або звичайному тексті: tSQLt сумісний з різними інструментами безперервної розробки, що дозволяє вибирати потрібний вихідний формат.
- Можливість підміняти таблиці та представлення: ізолює код, який ви хочете перевірити, та пришвидшує час відповіді.
- Підтримка групування тестів: тести можна групувати в рамках схеми, щоб використовувати загальні методи налаштування.
#4. DbUnit
DbUnit є розширенням JUnit, призначене для тестування проектів, керованих базами даних. Він запускає базу даних у відомих тестових станах між тестами, щоб уникнути пошкодження бази даних внаслідок проблем з одним із тестів.
Основні характеристики:
- Легкий у використанні: DbUnit має детальну документацію.
- Підтримка перевірки даних: можна використовувати метод Assertion, щоб переконатися, що два набори даних або таблиці містять ідентичні дані.
- Підтримка налаштування TestCase: DbUnit дозволяє перевизначати стандартний метод JUnit setUp(), щоб налаштувати спеціальну операцію у базі даних.
Висновок
Сподіваємось, що тепер ви краще розумієте тестування баз даних, а також підходи та інструменти, які можна використовувати. Тестування – це не одноразова процедура, її слід виконувати щоразу при додаванні нового контенту до бази даних. Метод тестування залежить від цілей та характеру бази даних.
Запрошуємо до ознайомлення з нашою статтею про шардинг баз даних.