يمكن القول بأن عملية اختبار البرمجيات هي عملية تتحقق من عمل البرنامج بشكل خالي من الأخطاء، ويلي جميع المتطلبات التي ذكرت في وثائق التطوير والتصميم، كما يلبي احتياجات المستخدم بكفاءة بالتعامل مع الحالات الاستثنائية، كما تساهم هذه الاختبارات في التأكد من عمل الوحدات التي تم تطويرها كلا على حده.

لا يهتم اختبار البرمجيات بالتحقق من الأخطاء، وإيجادها، والعمل على حلها فقط، بل تهدف هذه العملية أيضا إلى تحسين البرنامج وتطبيق بعض المبادئ والتقنيات التي تساهم في زيادة كفاءة ودقة وسهولة استخدام البرنامج، وفي هذا المقال سوف نهتم بشرح جميع تفاصيل اختبار البرمجيات، وأنواعه، والمبادئ والأساليب المتبعة لتطبيق هذه العملية بشكل صحيح يؤدي إلى نتيجة واقعية.

 

ما هو اختبار البرمجيات What is Software Testing

هو طريقة أو عدة طرق يمكنها تقييم وظائف البرنامج المختلفة، وتتحقق العملية من تلبية مطالب العملاء وأصحاب المصلحة واحتياجات المستخدم، وأن البرنامج يعمل بشكل خالي من الأخطاء، ومن أهداف هذه العملية اكتشاف الأخطاء، مثل: الأخطاء (Errors)، أو الفشل (Faults)، أو المتطلبات المفقودة والغير محققة (Missing Requirements)، وبشكل عام تهدف العملية لقياس مواصفات البرنامج، وعملياته، وأدائه.

مراحل اختبار البرمجيات

• التحقق من عملية البرنامج (Verification): هي عملية التأكد من كتابة وظائف البرنامج بشكل صحيح، وأيضا التحقق من الوثائق وتلبية مطالبها من خلال تطوير البرنامج بشكل صحيح، كما يقوم البعض بإهمال هذه العملية مما يؤدي إلى إعادة كتابة البرنامج من جديد وهذا يزيد من التكلفة والوقت المهدران، لذا من المهم تحقيق هذه العملية في اختبار البرمجيات.
• التحقق من صحة البرنامج (Validation): هي عملية التأكد من صحة المنتج النهائي، وتحقيق هذا المنتج لاحتياجات المستخدم أم لا، وهذه العملية تجيب على سؤال “هل قمنا ببناء المنتج الصحيح أم لا؟”، كما تتأكد هذه المرحلة أن هذا المنتج يتوافق مع السوق الذي سيطرح فيه، أي أنه سيكون ذو نفع للمستخدمين المحتملين أم لا.

أهمية اختبار البرمجيات

• التحقق من العيوب مبكرا: من المهم تنفيذ اختبار البرمجيات في بناء أي منتج لأنه يساعد في اكتشاف الأخطاء وتحديدها بشكل مبكر قبل نشر هذا المنتج، وحدوث هذه الأخطاء أثناء الاستخدام، فحدوث الأخطاء الكثيرة أثناء الاستخدام قد يسبب فشل المنتج في السوق.
• زيادة جودة المنتج: بتحديد الأخطاء والعيوب والعمل على حلها مبكرا، يساهم ذلك في زيادة جودة وكفاءة البرنامج.
• زيادة رضى العميل: كلما زادت كفاءة المنتج الخاص بك، كلما زاد رضى العميل عن هذا المنتج، لهذا يهتم اختبار البرمجيات من مصداقية، وأمان، وزيادة أداء البرنامج والتي تؤدي إلى توفير الوقت والتكلفة.
• تساهم في قابلية التوسع: يوجد نوع من أنواع اختبار البرمجيات وهو الغير وظيفي، ويُعرِف هذا النوع مشاكل قابلية التوسع التي قد تحدث في حالة زيادة عدد المستخدمين وحل هذه المشاكل، كما يمكنه تحديد النقاط التي قد يتوقف فيها المنتج عن العمل.
• توفير الوقت والمال: بعد نشر البرنامج، يكون من الصعب تعقب المشاكل والعمل على حلها، وحل المشاكل بعد النشر يكلف الكثير من الوقت والمال، حيث ستحتاج لعدد أكبر من المطورين للعمل على حل هذه المشاكل وبالتالي زيادة في المال، وزيادة مدة حل المشاكل يسبب زيادة الوقت.

أنواع اختبار البرمجيات Types of Software Testing

 

• الاختبار الوظيفي (Functional Testing): هو الاختبار الذي يقارن بين المنتج الحالي والمتطلبات الوظيفية التي كُتِبَتْ في وثائق المتطلبات والتصميم، كما تتحقق من تأدية البرنامج لهذه الوظائف بشكل جيد أم لا وحل المشاكل الموجودة، وتوجد عدة أنواع من هذا الاختبار، مثل: اختبار الوحدات (Unit Testing): واختبار التكاملية (Integration Testing): واختبار النظام (System Testing).
• الاختبار الغير وظيفي (Non-Functional Testing): هو الاختبار الذي يقارن بين البرنامج والمتطلبات الغير وظيفية، عن طريق التحقق من تلبية جميع المتطلبات الغير وظيفية المذكورة في الوثائق، مثل: الأداء، وقابلية التوسع، والضغط، كما يوجد عدة أنواع من هذا الاختبار، مثل: اختبار الأداء (Performance Testing)، واختبار الضغط (Stress Testing)، واختبار قابلية الاستخدام (Usability Testing).
• اختبار الصيانة (Maintenance Testing): هو الاختبار الذي يهتم بتحديث، ومعالجة، وتغيير البرنامج من خلال تطبيق حلول المشاكل التي ظهرت في مرحلة اختبار البرمجيات، ويتمحور هذا الاختبار حول اختبار الانحدار (Regression Testing)، والذي يتأكد أن التعديلات المضافة على كود البرنامج تتوافق مع متطلبات العميل، وأنها لا تؤثر بشكل أو بآخر على باقي أجزاء النظام.

تقنيات اختبار البرمجيات Software Testing Techniques

• اختبار الصندوق الأسود (Black Box Testing): هنا لا يمكن لمختبر البرمجيات الوصول إلى كود المصدر للبرنامج وإجراء الاختبارات عليه، وكل ما عليه هو اختبار البرنامج بشكل خارجي أي اختبار وظائف البرنامج من الواجهة فقط بدون اهتمام بالأمور الداخلية المعقدة.
• اختبار الصندوق الأبيض (White Box Testing): يهتم مختبر البرمجيات في هذه التقنية بالأمور الداخلية للبرنامج، حيث يمكنه الإطلاع على كود المصدر، وهو المسؤول عن اختبار الوظائف الداخلية للبرنامج والتأكد من صحتها وعمليتها بشكل صحيح دون أخطاء، وأيضا مقارنة هذه الوظائف مع المتطلبات.
• اختبار الصندوق الرمادي (Grey Box Testing): هو اختبار بين اختبار الصندوق الأبيض وبين اختبار الصندوق الأسود، ولابد أن يكون مسؤول الاختبار في هذه الحالة لديه معرفة بلغات البرمجة وطريقة كتابة البرامج، ولكن لا يجب أن يكون خبيرا كالمطور، بل بعض المعرفة والفهم فقط.

مستويات اختبار البرمجيات Software Testing Levels

• اختبار الوحدات (Unit Testing): هو المرحلة التي يتم فيها اختبار كل وحدة أو جزء على حدة، ويقوم مسؤول اختبار البرمجيات باختبار كل Module من البرنامج والتأكد أن الدوال والإجراءات داخل هذه الوحدة تعمل بشكل جيد وخالية من الأخطاء، ولا تؤثر هذه المشاكل على باقي النظام، كما يتحقق أنه يتناسب تنفيذ كل دالة مع المتطلبات.
• اختبار التكاملية (Integration Testing): اختبار طريقة ترابط وتفاعل هذه الوحدات مع بعضها، وهدف هذا المستوى التحقق من تفاعل الوحدات وتكاملها مع بعضها بدون وجود أخطاء تؤثر على النظام، وأنه يمكن التواصل بين الوحدات وبعضها بشكل صحيح.
• اختبار النظام (System Testing): اختبار طريقة عمل النظام ككتلة واحدة، ويتم ربط جميع الوحدات وجعلها نظام متكامل واحد، واختبار هذا النظام والتأكد من تلبيته لاحتياجات المستخدم.
• اختبار القبول (Acceptance Testing): اختبار البرنامج إذا كان مفيدا أم لا، وهدف هذا الاختبار مقارنة المنتج النهائي مع احتياجات السوق ومتطلبات المستخدم، وهل المستخدم في حاجة لهذا المنتج أم لا.

فوائد اختبار البرمجيات Benefits of Software Testing

• جودة المنتج: يتأكد اختبار البرمجيات من تسليم العميل منتج عالي الجودة، حيث يتم اكتشاف الأخطاء وإصلاحها، ومقارنة البرنامج مع المتطلبات وتحقيق هذه المتطلبات.
• رضى العميل: يهدف أيضا اختبار البرمجيات إلى كسب رضى العميل من خلال تسليم برنامج ذو كفاءة عالية خالي من الأخطاء والعيوب.
• فعالية التكلفة: يمكن لاختبار البرمجيات تقليل التكلفة والوقت، وهذا باكتشاف الأخطاء مبكرا وحلها قبل عملية التسليم.
• الأمان: يوجد نوع من أنواع اختبار البرمجيات وهو اختبار الأمان (Security Testing)، ويهتم هذا الاختبار بالتأكد من أمان المنتج من الهجمات الأمنية المختلفة سواء كانت من مصادر داخلية أو مصادر خارجية.

دراسة وتعلم اختبار البرمجيات من الأمور المهمة التي تساعدك في معالجة الأخطاء، واكتشافها، وإصلاحها في وقت مبكر، كما تعد من الوظائف الواعدة في وسق البرمجيات ويزداد الطلب عليها يوميا.