У процесі тестування програмного забезпечення важливу роль відіграють верифікація та валідація. Ці два процеси допомагають переконатися, що програмна система не лише працює, як задумано, але й відповідає всім встановленим вимогам та специфікаціям.
Ці терміни часто використовують як синоніми, оскільки вони обидва належать до контролю якості програмного забезпечення. Проте, їх аналіз та цілі суттєво відрізняються. Верифікація зосереджена на визначенні якості розробленого продукту, тоді як валідація перевіряє, чи відповідає програмне забезпечення потребам замовника та заявленим функціям. Валідація зазвичай проводиться після завершення верифікації, на заключних етапах розробки.
Багато хто плутає ці терміни у сфері тестування, тому важливо розуміти їхню різницю, особливо якщо ви займаєтесь тестуванням або цікавитесь цією темою.
У цій статті ми розглянемо детальніше верифікацію та валідацію, їхні переваги, а також відмінності, представлені у формі таблиці.
Отже, почнемо!
Що таке верифікація?
Верифікація — це процес перевірки програмного забезпечення на етапі його розробки. Він включає різноманітні методи оцінки, такі як зустрічі, інспекції, огляди, і спрямований на аналіз планів, коду, документації, специфікацій та вимог.
Іншими словами, верифікація — це процес оцінки програми з метою підтвердження її відповідності встановленим вимогам та задоволення потреб клієнтів або кінцевих користувачів.
Основна мета верифікації — забезпечити належну якість програмного забезпечення, його архітектури та дизайну. Специфікації є вхідними даними для процесу розробки, а код створюється на їхній основі.
Тестувальники використовують різні методи верифікації залежно від складності та обсягу програмного забезпечення. Іноді вони застосовують математичні моделі та обчислення для прогнозування поведінки програмного забезпечення та перевірки логіки коду.
Верифікація також перевіряє, чи правильно команда розробників створює продукт, тобто чи процес розробки відповідає заданим специфікаціям. Цей процес починається на початку розробки та триває до моменту випуску програмного забезпечення.
Процес верифікації складається з трьох основних етапів:
- Перевірка вимог: цей етап включає перевірку та підтвердження повноти, коректності та точності вимог. Команда тестування перевіряє вимоги клієнта або бізнесу на повноту та правильність перед початком розробки.
- Перевірка дизайну: на цьому етапі перевіряється, чи відповідає програмне забезпечення специфікаціям дизайну, представленим у документації. Команда тестування перевіряє прототипи, макети, архітектурний дизайн, логічні моделі баз даних та навігаційні карти на відповідність функціональним та нефункціональним вимогам.
- Перевірка коду: це процес перевірки правильності, послідовності та повноти коду. Команда тестування перевіряє, чи артефакти дизайну, включаючи інтерфейс користувача, вихідні коди та фізичні моделі бази даних, відповідають специфікаціям проекту.
Розглянемо приклад для кращого розуміння концепції.
Уявіть, що ви наймаєте дизайнера інтер’єру для свого будинку. Ви спочатку надаєте свої вимоги. Відповідно до цих вимог, дизайнери розробляють модель, щоб показати вам, як все виглядатиме. Також вони перевіряють доцільність цієї конструкції та вносять зміни, щоб фінальний результат відповідав вашим вимогам та відгукам. У цьому випадку модель будинку є кодом, дизайнери – розробниками та тестувальниками, а ви – замовником.
Що таке валідація?
Валідація — це процес, який використовується для оцінки програмного забезпечення на відповідність вимогам бізнесу або клієнта. Валідація проводиться під час або наприкінці розробки. Цей процес спрямований на оцінку готового продукту, щоб переконатися, що він відповідає очікуванням та потребам клієнтів.
Валідація є динамічним механізмом перевірки фактичного продукту, що включає тестування. Цей процес зосереджений на результатах і не залежить від внутрішніх процесів. Валідація — це одноразовий процес, який розпочинається після завершення верифікації.
Команди розробників використовують різні методи валідації, такі як тестування чорного ящика (функціональне тестування) і тестування білого ящика (нефункціональне тестування або тестування дизайну/архітектури).
- Тестування білого ящика дозволяє перевірити програму за допомогою заздалегідь визначених наборів вхідних даних. Тестувальники порівнюють вихідні значення з вхідними даними, щоб переконатися, що програмне забезпечення видає очікувані результати.
- Тестування чорного ящика враховує три змінні: вхідні значення, очікувані вихідні значення та фактичні вихідні значення.
Функціональне тестування (тестування чорного ящика) включає інтеграційне, системне та модульне тестування, тоді як нефункціональне тестування (тестування білого ящика) включає тестування прийнятності користувачем.
Валідація гарантує, що ви розробили правильний продукт, перевіряючи відповідність програмного забезпечення специфікаціям клієнта.
Процес валідації складається з таких етапів:
- Огляд дизайну: команда тестування визначає вимоги клієнта, створює план тестування для перевірки кожного елемента програмного забезпечення, і отримує схвалення на готовність продукту.
- Перевірка інсталяції: команда тестування встановлює програмне забезпечення згідно з планом тестування. Мета — перевірити відповідність процесу інсталяції та обладнання специфікаціям, а також переконатися в працездатності функцій програми.
- Операційний аналіз: тестувальники проводять різні сценарії тестування для перевірки повноти програми, аналізують всі операції та функції, щоб переконатися, що програмне забезпечення працює відповідно до вимог клієнта.
- Огляд продуктивності: цей огляд показує, що програмне забезпечення може працювати відповідно до потреб бізнесу в реальних умовах. Клієнти можуть проводити бета-тестування, щоб оцінити програмне забезпечення. Зовнішні перевірки допомагають виявити недоліки, які могли бути пропущені командою розробників.
- Перевірка готовності до виробництва: після всіх перевірок процес валідації завершується, і продукт переходить у режим готовності до виробництва.
Якщо помилки виявлені після випуску програмного забезпечення, команда розробників випускає оновлення для їх виправлення.
Звернемося до попереднього прикладу для кращого розуміння валідації.
Після того як команда завершила проект дизайну інтер’єру, ви перевіряєте, чи відповідає результат вашим очікуванням. Валідація — це наступний крок після верифікації, коли ви аналізуєте та оцінюєте кінцевий результат. Використовуючи інший приклад: ви замовили млинці в кафе. Щоб переконатися, що це саме ті млинці, які ви замовили, вам потрібно їх спробувати.
Верифікація проти валідації: переваги
Переваги верифікації
Розглянемо деякі переваги верифікаційного тестування:
- Регулярна та рання перевірка знижує ризик збою програмного забезпечення, допомагає виявити дефекти на ранніх етапах.
- Зацікавлені сторони, менеджери продуктів та розробники отримують більше інформації про програмне забезпечення, перевіряючи код на кожному етапі, та можуть прогнозувати його подальшу роботу.
- Верифікація допомагає підтримувати відповідність програмного забезпечення вимогам бізнесу та клієнтів на кожному етапі розробки. Це зменшує кількість зайвої роботи для розробників.
- Верифікація дозволяє оцінити проблеми, які можуть виникнути на пізніх етапах, та підготувати рішення для їх швидкого усунення.
- Зменшує вартість переробок та повторного розгортання.
- Знижує вірогідність збою системи після завершення розробки.
Переваги валідації
Всі перевірочні тести виконуються для підтвердження належної роботи системи шляхом перевірки її функцій та аналізу вимірюваних результатів.
Розглянемо переваги валідації в тестуванні програмного забезпечення:
- Виявляє помилки та дефекти, пропущені на етапах верифікації.
- Підтверджує ефективність специфікацій, особливо якщо вони були неадекватними або неправильними з самого початку, запобігаючи виходу на ринок неякісного продукту.
- Підтверджує відповідність програмного забезпечення вимогам та очікуванням клієнта в різних умовах (наприклад, низький заряд батареї, повільне з’єднання).
- Гарантує крос-браузерну сумісність, дозволяючи програмному забезпеченню працювати на різних пристроях та операційних системах.
- Підвищує надійність програмного забезпечення.
Верифікація проти валідації: коли їх використовувати?
Коли використовувати верифікаційне тестування?
Верифікаційне тестування проводиться на кожному етапі циклу розробки перед впровадженням будь-якої функції.
Наприклад, якщо ви хочете додати кнопку “Додати до списку бажань” на свій сайт, перед її створенням верифікаційне тестування перевіряє вимоги, визначені на етапах мозкового штурму та розробки ідей.
У документації може бути зазначено, що кнопка повинна бути синього кольору з пурпуровими літерами, розміром не більше 15 мм X 10 мм, і розміщена внизу посередині кожної сторінки продукту. Під кожним товаром на сторінці має бути розміщена аналогічна кнопка. Перед початком роботи необхідно ознайомитися з вимогами та таблицею проектування, а також перерахувати необхідні специфікації.
Отже, верифікаційне тестування використовується до та під час циклу розробки програмного забезпечення.
Коли використовувати валідаційне тестування?
Процес валідації починається після завершення кожного етапу або функції в циклі розробки. Наприклад, модульні тести запускаються після створення кожного модуля коду, а інтеграційні тести – після об’єднання окремих модулів.
Крос-браузерне тестування є важливим елементом валідації. Команди контролю якості перевіряють правильне відображення кожної функції, елемента дизайну та функції на різних пристроях, операційних системах та браузерах. Наприклад, вони перевіряють, чи кнопка “Додати в кошик” відображається та працює правильно на всіх пристроях та браузерах.
Тестувальники використовують методи валідації, такі як тестування білого ящика (яке перевіряє внутрішній код програми) та тестування чорного ящика (яке фокусується на зовнішніх функціях програми) для перевірки правильності вихідних даних програми.
Далі розглянемо основні відмінності між верифікацією та валідацією.
Верифікація проти валідації в тестуванні програмного забезпечення: відмінності
Верифікація: чи правильно ми розробляємо продукт?
Валідація: чи розробляємо ми правильний продукт, що відповідає вимогам клієнта?
Верифікація та валідація є важливими складовими розробки програмного забезпечення. Без належної перевірки та валідації команда не зможе створити якісний продукт. Ці процеси допомагають мінімізувати ризики збою та підвищити надійність програмного забезпечення.
Обидва процеси по-різному використовуються в різних компаніях з розробки та управління проектами. Наприклад, обидва процеси відбуваються одночасно в методології гнучкої розробки, оскільки вони потрібні для безперервних бізнес-процесів.
Основні відмінності між верифікацією та валідацією представлені в таблиці нижче:
| Верифікація | Валідація |
| Верифікаційне тестування включає перевірку вимог, коду та дизайну. | Тестування валідації включає системне тестування, функціональне тестування, тестування безпеки, тестування продуктивності та зручності використання. |
| Не включає виконання коду. | Включає виконання коду для перевірки функціональності та зручності використання програмного забезпечення. |
| Основне питання: “Чи розробляємо ми правильний продукт?”. | Основне питання: “Чи відповідає розроблений продукт вимогам клієнта?”. |
| Статична практика перегляду дизайну, коду, документів і програм. | Динамічний механізм тестування та перевірки фактичного продукту. |
| Перевірка файлів та документів людиною. | Комп’ютерне виконання програми. |
| Верифікація – це вправа низького рівня, що передує валідації. | Валідація – це вправа високого рівня, що виявляє помилки, пропущені під час верифікації. |
| Мета – архітектура, специфікації, повний дизайн, дизайн бази даних. | Мета – фактичний продукт, що включає блоки, модулі, кінцевий продукт. |
| Виконується групою забезпечення якості для перевірки відповідності програмного забезпечення специфікаціям дизайну. | Здійснюється після етапу верифікації за участі групи тестування. |
| Огляди, інспекції, кабінетні перевірки та покрокові інструкції є методами верифікації. | Тестування чорного та білого ящика є методами валідації. |
| Зменшує кількість дефектів на ранній стадії. | Виявляє помилки, пропущені на етапі верифікації. |
| Допомагає передбачити відповідність вихідних даних вхідним. | Допомагає передбачити, чи приймуть користувачі кінцевий продукт. |
Верифікація та валідація (V&V) на різних етапах циклу розробки програмного забезпечення
Верифікація та валідація проводяться на кожному етапі розробки. Розглянемо детальніше:
- Етап планування: перевірка контракту, оцінка концептуального документу та аналіз ризиків.
- Етап вимог: оцінка вимог до програмного забезпечення та інтерфейсів, створення плану приймання та тестування системи.
- Етап проектування: оцінка дизайну програмного забезпечення та інтерфейсів, створення плану інтеграції, тестового дизайну та плану тестування компонентів.
- Етап впровадження: оцінка вихідного коду та документів, створення тестів і процедур, виконання компонентів тестів.
- Етап тестування: виконання системних та приймальних тестів, оновлення показників відстеження, аналіз ризиків.
- Етап інсталяції та перевірки: аудит конфігурації та інсталяції, остаточне тестування інсталяції, створення остаточного звіту про тестування.
- Експлуатаційна фаза: оцінка нових обмежень та запропонованих змін.
- Етап обслуговування: оцінка аномалій, функцій міграції та повторних випробувань, запропонованих змін та виробничих проблем.
Висновок
Верифікація та валідація є важливими процесами в розробці програмного забезпечення. Вони допомагають визначити, чи відповідає програмне забезпечення встановленим вимогам, потребам бізнесу та очікуванням клієнтів.
Хоча ці процеси схожі, вони відрізняються способом реалізації в процесі життєвого циклу розробки.
Також рекомендуємо дослідити найкращі інструменти для розробки та тестування API.