Praxiswissen Softwaretest

Transkript

1 Andreas Spillner. Thomas Roßner. Mario Winter. Tilo Linz Praxiswissen Softwaretest Testmanagement Aus- und Weiterbildung zum Certified Tester Advanced Level nach ISTQB-Standard dpunkt.verlag 4., überarbeitete und erweiterte Auflage

2 Andreas Spillner ist Professor für Informatik an der Hochschule Bremen, Fakultät für Elektrotechnik und Informatik. Er war über 10 Jahre Sprecher der Fachgruppe TAV»Test, Analyse und Verifikation von Software«der Gesellschaft für Informatik e.v. (GI) und bis Ende 2009 Mitglied im German Testing Board e.v ist er zum Fellow der GI ernannt worden. Seine Arbeitsschwerpunkte liegen im Bereich Softwaretechnik, Qualitätssicherung und Testen. Thomas Roßner ist Mitgründer der imbus AG und in deren Vorstand verantwortlich für Forschung und Technologie des Unternehmens. In dieser Funktion leitete er in den vergangenen Jahren mehrere internationale Forschungsprojekte, u.a. zum Thema Softwarezuverlässigkeit und modellbasiertes Testen. Darüber hinaus arbeitet er aktiv in Testmanagementprojekten und Beratungsprojekten zum Thema Testprozessverbesserung. Mario Winter ist Professor am Institut für Informatik der Fachhochschule Köln und dort Mitglied des Forschungsschwerpunktes»Software-Qualität«. Er ist Mitglied im German Testing Board e.v. und war von 2003 bis Anfang 2011 Sprecher der Fachgruppe»Test, Analyse und Verifikation von Software«im Fachbereich Softwaretechnik der Gesellschaft für Informatik (GI). Seine Lehrund Forschungsschwerpunkte sind Softwareentwicklung und Projektmanagement, insbesondere die modellbasierte Entwicklung und Qualitätssicherung von Software. Tilo Linz ist Vorstand der imbus AG, eines führenden Dienstleisters für Softwaretest. Er ist Leiter des German Testing Board e.v. und war von 2002 bis 2005 Vorsitzender des ISTQB. Zu seinen Arbeitsschwerpunkten zählen die Themen Berufsbild und Ausbildung im Softwaretest sowie die Optimierung von Softwaretestprozessen. Zu diesem Buch sowie zu vielen weiteren dpunkt.büchern können Sie auch das entsprechende E-Book im PDF-Format herunterladen. Werden Sie dazu einfach Mitglied bei dpunkt.plus+:

3 Andreas Spillner Thomas Roßner Mario Winter Tilo Linz Praxiswissen Softwaretest Testmanagement Aus- und Weiterbildung zum Certified Tester Advanced Level nach ISTQB-Standard 4., überarbeitete u. erweiterte Auflage

4 Andreas Spillner Thomas Roßner Mario Winter Tilo Linz Lektorat: Christa Preisendanz Copy-Editing: Ursula Zimpfer, Herrenberg Satz & Herstellung: Birgit Bäuerlein Umschlaggestaltung: Helmut Kraus, Druck und Bindung: Media-Print Informationstechnologie, Paderborn Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. ISBN Buch PDF epub , überarbeitete und erweiterte Auflage 2014 Copyright 2014 dpunkt.verlag GmbH Wieblinger Weg Heidelberg Die vorliegende Publikation ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte vorbehalten. Die Verwendung der Texte und Abbildungen, auch auszugsweise, ist ohne die schriftliche Zustimmung des Verlags urheberrechtswidrig und daher strafbar. Dies gilt insbesondere für die Vervielfältigung, Übersetzung oder die Verwendung in elektronischen Systemen. Es wird darauf hingewiesen, dass die im Buch verwendeten Soft- und Hardware-Bezeichnungen sowie Markennamen und Produktbezeichnungen der jeweiligen Firmen im Allgemeinen warenzeichen-, marken- oder patentrechtlichem Schutz unterliegen. Alle Angaben und Programme in diesem Buch wurden mit größter Sorgfalt kontrolliert. Weder Autor noch Verlag können jedoch für Schäden haftbar gemacht werden, die in Zusammenhang mit der Verwendung dieses Buches stehen

5 v Vorwort Nach den bisherigen Auflagen des Buches aus den Jahren 2006, 2008 und 2011 liegt nun die vierte Auflage von»praxiswissen Softwaretest Testmanagement«vor. Anlass war die Aufteilung und Erweiterung des Lehrplans zum ISTQB Certified Tester»Advanced Level«in der 2012 veröffentlichten Version. Darüber hinaus haben auch die 2011 vom ISTQB veröffentlichten Lehrpläne zu den»expert Level«-Modulen»Testmanagement«und»Improving the Testing Process«die erneute Überarbeitung des Buches motiviert. Überdies verdienen aktuelle Entwicklungen im Bereich internationaler Standards zum Softwaretest Stichwort ISO ihre Berücksichtigung. Und nicht zuletzt war auch die dritte Auflage des Buches erfreulich schnell vergriffen. Der in der vierten Auflage abermals gestiegene Umfang sowie die Neustrukturierung des Buches sind hauptsächlich der neuen Version des Lehrplans geschuldet. Dieses Buch bezieht sich nun auf den Lehrplan zum ISTQB Certified Tester Advanced Level Testmanager von 2012, auch wenn es an einigen Stellen darüber hinausgeht und damit den Einstieg in die oben angesprochenen»expert Level«-Module erleichtern kann. Seit 2010 wurden im Glossar des ISTQB einige Begriffe ergänzt und bestehende Definitionen verfeinert. Auch diese Änderungen haben wir im Buch nachvollzogen. Zudem wurde das Quellenverzeichnis aktualisiert und neuere Veröffentlichungen aufgenommen sowie aktuelle Versionen der Standards berücksichtigt. Ebenso wurden die Angaben zu den Internetseiten (URLs) kontrolliert und ggf. aktualisiert bzw. ergänzt. Unsere Internetseite [URL: softwaretest-knowledge] informiert Sie weiterhin über Aktualisierungen, sei es bzgl. des Lehrplans, des Glossars oder aber ggf. hinsichtlich notwendiger Korrekturen und Ergänzungen zum Buchtext. Auf der Internetseite stehen die Vorworte der bisherigen Auflagen sowie das Geleitwort von Anton Schlatter zur 1. Auflage zur Verfügung. Testmanagement reloaded Was ist neu? Webseite

6 vi Vorwort Verbesserte Durchgängigkeit und Lesbarkeit Danksagung Wir hoffen, bei der notwendigen grundlegenden Überarbeitung des Buches die Durchgängigkeit und Lesbarkeit weiter verbessert zu haben, und freuen uns auf Ihr Feedback zum neuen»praxiswissen Softwaretest Testmanagement«! An erster Stelle möchten wir wieder die vielen Leserinnen und Leser ansprechen, die uns in bester Tradition als Tester Fehler, Unstimmigkeiten und Verbesserungspotenziale des Buches gemeldet haben. Ihnen kommt unser ganz besonderer Dank zu! Weiterhin gilt unser Dank den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des dpunkt.verlags, die einmal mehr dafür gesorgt haben, dass unsere Ausführungen in optisch und haptisch ansprechender Form zu Ihnen gelangen. Und nicht zuletzt gebührt unseren Familien großer Dank dafür, dass sie uns erneut Zeit und Raum gegeben haben, die nun vorliegende Auflage dieses Buches anzufertigen. Wie schon in den vorangegangenen Auflagen wünschen wir Ihnen gutes Gelingen bei der Umsetzung der Testansätze in Ihrer Praxis und sollte das Buch die Grundlage für die Vorbereitung der Prüfung zum»certified Tester Advanced Level Testmanager«sein viel Erfolg bei der Prüfung! Andreas Spillner, Thomas Roßner, Mario Winter, Tilo Linz Bremen, Möhrendorf, Wuppertal April 2014

7 vii Inhaltsübersicht 1 Einleitung 1 2 Fundamentaler Testprozess 13 3 Kontext des Testmanagements 57 4 Risikoorientierte und andere Testverfahren 91 5 Testaufwandsschätzung Testdokumentation Testmetriken definieren Testmetriken anwenden Der Mehrwert des Testens Testorganisation Normen und Standards Reviews, Audits und Assessments Fehlermanagement Bewertung und Verbesserung des Testprozesses Werkzeuge zur Unterstützung des Testprozesses Kompetenzen und Teamzusammensetzung 425 Anhang A Glossar 441 B Quellenverzeichnis 459 Index 481

8 viii Inhaltsübersicht

9 ix Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Basiswissen komprimiert Praxiswissen Testmanagement Übersicht Fundamentaler Testprozess Testplanung Definition der Teststrategie Art und Umfang der Tests Priorisierung Planung und Koordination der Teststufen Zeit- und Aktivitätenplanung Sicherstellen der Rückverfolgbarkeit Definition der Testumgebung Vorteile frühzeitiger Testplanung Testüberwachung und -steuerung Überwachen des Testfortschritts Steuern der Testaktivitäten Testanalyse Identifikation der Testbedingungen Umfang und Detaillierungsgrad der Testbedingungen Testentwurf Eingangskriterien der Testbasis Dokumentation der Testfälle Testrealisierung Testdurchführung Bewertung von Endekriterien und Bericht

10 x Inhaltsverzeichnis 2.8 Abschluss der Testaktivitäten Prüfung des Testendes Übergabe der Testmittel Retrospektive und Bewertung des Testprojekts »Konservierung«der Testmittel Zusammenfassung Kontext des Testmanagements Stakeholder und deren Ziele kennen Entwicklungsmodelle für Software Klassifikation der Entwicklungsmodelle Verbindungen zwischen Testprozess und anderen Bestandteilen des Entwicklungsmodells Der Testprozess im Kontext einzelner Entwicklungsmodelle Allgemeines V-Modell W-Modell V-Modell XT Rational Unified Process (RUP) Extreme Programming (XP) Scrum Testen im Kontext der zu testenden Systeme Testen von Multisystemen Testen sicherheitskritischer Systeme Testen im Kontext verschiedener Testaufgaben Management nicht funktionaler Tests Exploratives Testen Zusammenfassung Risikoorientierte und andere Testverfahren Einführung Risikoorientiertes Testen Risikoidentifizierung Techniken und Hilfsmittel zur Risikoidentifizierung Risikobewertung Risikoinventar Risikobeherrschung Risikomanagement im Softwarelebenszyklus

11 Inhaltsverzeichnis xi 4.3 Risikoorientierte Testpriorisierung und Aufwandszuteilung Zielgerichtete Testkonzepterstellung und Testplanung Testpriorisierung nach Schaefer »Breadth-first«Bestimmung der Testintensität nach Gutjahr Formale Verfahren zur Risikoidentifizierung und -bewertung Fehlzustandsart- und -auswirkungsanalyse (FMEA) Fehlzustandsart-, -auswirkungs- und -kritikalitätsanalyse (FMECA) Fehlzustandsbaumanalyse (FTA) Vor- und Nachteile von FMEA, FMECA und FTA Quality Function Deployment (QFD) »Leichtgewichtige«Ansätze zum risikoorientierten Test Pragmatic Risk Analysis and Management (PRAM) Systematic Software Testing (SST) Product Risk Management (PRISMA) Risikobeherrschung durch agile Vorgehensweisen Andere Verfahren Anforderungsbasierte Testauswahl Nutzungsbasierte Testauswahl Methodische erfahrungsbasierte Testauswahl Reaktive Testauswahl Zusammenfassung Testaufwandsschätzung Grundlegendes Vorgehen bei der Testaufwandsschätzung Bestandteile und Einflussfaktoren für die Testaufwandsschätzung Techniken zur Aufwandsschätzung Expertenschätzungen Vergleichende Verfahren Formel- und metrikbasierte Schätztechniken Zusammenfassung Testdokumentation Einführung und Übersicht Dokumente auf Organisationsebene Dokumente auf Projektebene

12 xii Inhaltsverzeichnis 6.2 Zentrale Testdokumente Qualitätspolitik und Testrichtlinie Teststrategie bzw. Testhandbuch Mastertestkonzept Stufentestkonzept Testberichte Weitere Testdokumente Zusammenfassung Testmetriken definieren Einführung Etwas Maßtheorie Definition und Auswahl von Metriken Darstellung von Messwerten Klassifikation von Testmetriken Testfallbasierte Metriken Testbasis- und testobjektbasierte Metriken Fehlerbasierte Metriken Risikobasierte Metriken Kosten- und aufwandsbasierte Metriken Zusammenfassung Testmetriken anwenden Initiieren der Testaufgaben Überwachen des Testfortschritts Reagieren auf Testergebnisse Reagieren auf veränderte Rahmenbedingungen Beurteilen der Testeffektivität Abschätzen der Restfehler und Zuverlässigkeit Restfehlerwahrscheinlichkeit Zuverlässigkeitswachstumsmodelle Testendebewertung Zusammenfassung

13 Inhaltsverzeichnis xiii 9 Der Mehrwert des Testens Nutzen des Testens Qualitätskosten Kosten-Nutzen-Relation optimieren Zusammenfassung Testorganisation Organisationsmodelle Sourcing-Modelle Koordination der Testteams Faktor Kommunikation Zusammenfassung Normen und Standards Ziele und Positionierung Firmenstandards Best Practices und technische Spezifikationen Branchenspezifische Normen und Standards Allgemeingültige Normen und Standards Terminologie- und Vertragsnormen Prozessnormen Produkt- und Dokumentationsnormen Methoden- und Techniknormen Anwendung von Normen Zusammenfassung Reviews, Audits und Assessments Nutzen und Kosten von Reviews Organisation und Management von Reviews Planung und Aufwandsschätzung Kick-off Individuelle Vorbereitung Reviewsitzung Überarbeitung Nachbereitung Rollen und Verantwortlichkeiten

14 xiv Inhaltsverzeichnis 12.4 Reviewarten Managementreviews und Audits Assessments Reviews von Arbeitsergebnissen Kriterien zur Auswahl der Reviewart Erfolgreicher Einsatz von Reviews Organisatorische Erfolgsfaktoren Technische Erfolgsfaktoren Personenbezogene Erfolgsfaktoren Metriken für Reviews Zusammenfassung Fehlermanagement Fehler und Fehlerbericht Dokumentation von Abweichungen Lebenszyklus einer Abweichung Werkzeugeinsatz im Abweichungsmanagement Klassifikation nach IEEE Übersicht über den Klassifikationsprozess Datenmodell: Kategorien, Klassifikationen und Ergänzungsdaten Die Klassifikationsschritte im Detail Tailoring des Standards Zusammenfassung Bewertung und Verbesserung des Testprozesses Allgemeingültige Verfahren und Vorgehensweisen Verbesserung des Softwareentwicklungsprozesses Capability Maturity Model Integration (CMMI) ISO/IEC (SPICE) Vergleich von CMMI und SPICE Bewertung von Testprozessen Testing Maturity Model integrated (TMMi) Business Driven Test Process Improvement (TPI Next ) Systematic Test and Evaluation Process (STEP) Critical Testing Processes (CTP) Vergleich der Bewertungs- und Prozessmodelle

15 Inhaltsverzeichnis xv 14.5 Audit und Assessment Durchführung eines Audits oder Assessments Vorbereitung auf ein Audit oder Assessment durch Externe Zusammenfassung Werkzeuge zur Unterstützung des Testprozesses Motivation Open-Source-Einsatz, Anschaffung oder spezifische Implementierung Open-Source-Software Kommerzielle Werkzeuge Maßgeschneiderte Software Auswahl und Beschaffung eines Werkzeugs Grundsätzliche Entscheidung über Einsatz eines Werkzeugs Festlegung von Anforderungen Evaluation Auswertung und Auswahl des zu beschaffenden Werkzeugs Einführung des ausgewählten Werkzeugs Der weitere Lebenszyklus eines Werkzeugs Betrieb Weiterentwicklung Außerbetriebnahme Werkzeuge für das Testmanagement Zusammenfassung Kompetenzen und Teamzusammensetzung Teamrollen und Qualifikationsprofile Individuelle Kompetenz Mitarbeiter auswählen Soziale Teamrollen Faktor Motivation Aus- und Weiterbildung Zusammenfassung