آزمون نرم‌افزار کیست؟ توضیح بده.
آزمون نرم‌افزار یا تست نرم‌افزار به فرایند ارزیابی نرم‌افزار به منظور اطمینان از عملکرد صحیح آن در رویدادهایی مختلفی که ممکن است در دوره استفاده از نرم‌افزار با آن مواجه شود می‌باشد و به عبارت دیگر پیدا کردن خطاهایی احتمالی یک نرم‌افزار برای عملکرد درست، صحیح و بهینه آن در طول استفاده از آن است. هر چقدر نرم‌افزار بتواند با رویدادها مختلف به صورت مطلوب تر و قابل پذیرش تری چه از نظر عملکرد و چه از راحتی کاربر داشته باشد می‌توان انتظار داشت نرم‌افزار دارای عملکرد بهتری می‌باشد. آزمون برنامه شامل اجرای بخش‌هایی (کامپوننت‌هایی) از برنامه یا بخش‌هایی از سیستم می‌شود تا مشخصات موردنظر سیستم را ارزیابی کند. به‌صورت کلی این مشخصات مشخص می‌کنند که هرکدام از بخش‌های برنامه ویژگی‌های زیر را تحت عملیات آزمون کردن دارند:همان‌طور که تعداد تست‌های ممکن حتی برای مولفه‌های برنامه‌های ساده اغلب نامحدود هستند، تمامی تست کننده‌های برنامه از روشی استفاده می‌کنند که تست‌هایی ساده و در عین حال مناسب برای زمان و منابع سیستم را انجام دهند. در نتیجه، تست کردن برنامه عموماً در تلاش است تا برنامه یا اپلیکیشن را با رویکرد یافتن حفره‌های برنامه اجرا کند. فرایند تست کردن، پروسه ای همراه با تکرار است یعنی که هنگامی‌که یکی از حفره‌های برنامه درست شد فرایند تست کردن باید مجدداً انجام پذیرد زیرا درست کردن این حفره می‌تواند حفره‌های دیگر، عمیق‌تر یا حتی جدیدی را نمایان کند.آزمون نرم‌افزار می‌تواند اطلاعات حیاتی و مستقلی دربارهٔ کیفیت برنامه و میزان ریسک شکست یا عدم موفقیت آن در مقابل استفاده‌کنندگان یا اسپانسرهای سیستم را ارائه دهد.آزمون نرم‌افزاری می‌تواند در زمانیکه برنامه به‌صورت کامل یا حتی قسمتی از آن در دسترس بود انجام پذیرد. فرایند توسعه نرم‌افزار عموماً مشخص می‌کند چه زمانی و به چه صورتی آزمون نرم افزار صورت پذیرد. برای مثال در فرایند فازبندی شده، بیشتر تست کردن‌ها زمانی انجام می‌گیرد که پیش نیازهای سیستم پیدا شده و سپس در برنامه ای قابل آزمون پیاده‌سازی شده‌اند. البته در رویکرد Agile نیازمندی‌ها، برنامه‌نویسی و آزمون نرم‌افزاری عموماً به‌صورت همزمان انجام می‌پذیرند.در سال‌های اخیر آمارهای شگفت‌آوری از سوی مؤسسه (NIST(National Institute of Standards andتست نرم‌افزارTechnologyدربارهٔ شکست سیستم‌های نرم‌افزاری ارائه شده‌است. در کشور ایالات متحده، این شکستها سالیانه حدود ۵۹٫۵ میلیارد دلار به اقتصاد این کشور صدمه می‌زند. طبق بررسیهای انجام شده با به‌کارگیری تست در تمام فازهای تولید نرم‌افزار ۲۲٫۲ میلیارد دلار از این خسارت را می‌توان کاهش داد. طبق آمارهای ارائه شده از سوی مؤسسه (IDC(International Data Corporation، چهل درصد از بودجه نرم‌افزارها صرف تست آن می‌گردد. در کشور ما نیز، با توجه به رشد فن آوری اطلاعات و ارتباطات در طی چند سال گذشته و تولید بومی بسیاری از نرم‌افزارهای مورد نیاز، نیاز به این فرایند بیش از پیش احساس شده و در صورت عدم توجه به آن، کاهش کیفیت سیستم‌های ارائه شده، عدم رضایت مشتری و در نهایت از دست دادن بازار را به همراه خواهد داشت.تست خوب: احتمال پیدا کردن خطاهای کشف نشده توسط ارزیابی زیاد است. تست موفق: که حداقل یک خطای کشف نشده را بیابد تست فقط وجود خطا را نشان می‌دهد و نه عدم وجود آن را. پیدا نشدن خطا در تست به معنای بدون خطا بودن برنامه نیست. اصول تست با توجه به نیازمندیهای کاربر برنامه‌ریزی قبل از اجرا (test plan) نوشتن برنامه تست قانون پارتو %۸۰ خطاهای کشف نشده در ۲۰٪ کد است تست باید از اجزای کوچک شروع شود ممکن نیست (exhaustive) تست کامل برای مؤثر بودن باید توسط شخص ثالث بی‌طرف انجام شود معیارهای تست پذیر بودن نرم‌افزار:سطوح مختلف آزمون:یگان آزمایی.«یگان آزمایی» یک «Micro Level» یا پایین‌ترین سطح در آزماییدن است. هر کد در «یگان آزمایی»، یک بخش از کد یا یک تابع (متد) ویژه و خاص را مورد آزمایش قرار میدهد. این آزمون‌ها نیاز به دانش در مورد طراحی و نحوه عملکرد داخلی تابع یا قطعه کد دارد. توسط برنامه‌نویس (و نه آزمونگر) انجام می‌شود.آزمون یکپارچه‌سازی افزایشی.تست یکپارچه‌سازی افزایشی با افزوده شدن قابلیت جدید به نرم‌افزار، مجدداً نرم‌افزار تست می‌شود. هدف این تست، بررسی درستی نرم‌افزار پس از افزوده شدن امکان جدید است. امکانات نرم‌افزار باید از هم استقلال داشته باشند تا بتوان پیش از تکمیل کل نرم‌افزار و به صورت افزایشی نرم‌افزار را تست کرد. توسط برنامه‌نویس یا تیم تست انجام می‌شود.همگن آزمایی.آزمایش یکپارچه‌سازی یا آزمایش همگنش، یک آزمایش نرم‌افزار برآمده از کنار هم قرار گرفتن قطعات مختلف آن به منظور بررسی درستی عملکرد نرم‌افزار همگن و یکپارچه شده قطعات مختلف شامل قطعه کدها (ماژول‌هایی از کد برنامه‌های مجزا که در کنار هم برنامه اصلی را تشکیل می‌دهند) و برنامه‌های کارخواه-کارساز در یک شبکه پس از «یگان آزمایی» انجام می‌شود.سامانه آزمایی.سامانه آزمایی به بررسی کارکرد نرم‌افزار بروی سکوهای گوناگون می‌پردازد؛ نرم‌افزار سیستم‌عامل سکو شامل «سخت افزار» و «نرم‌افزار» (شامل کاربردی مورد نیاز برنامه) به منظور اطمینان از اینکه برنامه با مؤلفه‌های دیگر محیط اجرایش به خوبی کار می‌کند به منظور اطمینان از اینکه نرم‌افزار ارائه شده در محیط مورد نظر قابل استفاده است. مثالی از مشکل حاصل از انجام ندادن «سامانه آزمایی» در نرم‌افزار بازی شیر شاه دیزنی (Disney’s Lion King Game) در پاییز سال ۱۹۹۴ شرکت والت دیزنی اولین CD بازی خود تحت عنوان شیر شاه Lion King که بر اساس پویانمایی به همین نام ساخته شده بود را وارد بازار کرد. بسیاری از شرکت‌های دیگر تا آن زمان اقدام به ساخت بازی‌های رایانه‌ای کرده بودند اما این اولین بار بود که شرکت دیزنی وارد این صنعت شده بود. دیزنی برای فروش این بازی دست به تبلیغات گسترده‌ای زد و در نتیجه این محصول با فروش بسیار بالایی مواجه شد. اما اتفاقات پس از آن تبدیل به کابوسی برای این شرکت شد. در ۲۶ دسامبر، روز پس از کریسمس تلفن‌های بخش پشتیبانی مشتریان شرکت دیزنی شروع کرد به زنگ زدن و زنگ زدن و زنگ زدن! متصدیان پاسخگویی به تماس‌ها با خیل عظیمی از والدین عصبانی با بچه‌های گریان مواجه شدند که ادعا می کرند نرم‌افزار مزبور کار نمی‌کند. این خبر به سرعت در مطبوعات و تلویزیون نیز پخش شد و کریسمس آن سال را برای بسیاری از پرسنل دیزنی تلخ کرد. تست علت چه بود؟ پس از بررسی مشخص شد که دیزنی نرم‌افزار خود را بر روی بسیاری از مدل‌های PCتست نکرده بود و در نتیجه تنها بر روی سیستم‌هایی کار می‌کرد که برنامه نویسان دیزنی روی آن سیستم‌ها نرم‌افزار خود را توسعه داده بودند و نه دستگاه‌های متداولی که عموم مردم از آن استفاده می‌کردند.پذیرش آزمایی.«پذیرش آزمایی» به منظور بررسی اینکه نرم‌افزار نیازهای مشتری را برآورده می‌کند، انجام می‌شود بعد از «سامانه آزمایی» انجام می‌شود؛ که "شامل": ۱- تست آلفا: تست آلفا در سایت توسعه دهنده نرم‌افزار و در اغلب موارد n توسط کارمندان داخلی و در بعضی از موارد توسط مشتری تعدادی از کاربرانش که به محل دعوت می‌شوند انجام می‌گیرد. ۲- تست بتا: در تست بتا نسخه‌هایی از نرم‌افزار در اختیار تعدادی از کاربران قرار می‌گیرد تا در بازه‌ای با آن کار کنند و خطاها را گزارش دهند.روشهای ارزیابی روش جعبه سفید دانستن نحوه کار داخلی برنامه امکان تأیید نحوه عمل هر تکه کد و مسیر اجرا مراحل اولیه ارزیابی روش جعبه سیاه دانستن عمل مورد انتظار و مطلوب امکان تأیید کاری که سیستم باید انجام دهد مراحل انتهایی ارزیابی استراتژی تست استراتژی تست نرم‌افزار یک توصیف رسمی از این است که نرم‌افزار چگونه تست خواهد شد. هدف استراتژی تست تعریف همه مراحل برای فرایند تست نرم‌افزار است که شامل برنامه‌ریزی آزمایش، طراحی ابزار آزمایش، اجرای آزمایش و جمع‌آوری و ارزیابی داده‌های به‌دست آمده باشد.استراتژی جعبه سیاه.این آزمایش جایگزین آزمایش جعبه سفید نمی‌باشد بلکه مکمل آن است. و خطاهایی متفاوت باآن راتست می‌کند.شما نرم‌افزاری را که به آن نیاز داشتید را تهیه می‌کنید و بر روی سیستم خود نصب می‌کنید، شما در اکثر موارد بعد از نصب برنامه فقط یک نسخه اجرایی آن را در سیستم خود خواهید داشت، و هیچ دسترسی به سورس کد و منابع دیگر برنامه نخواهید داشت. سیستم نرم‌افزاری موجود برای شما مانند یک جعبه سیاه است که شما نمی‌توانید دورن آن را مشاهده کنید و به آن دسترسی داشته باشید. استراتژی جعبه سیاه دقیقاً از این دیدگاه برنامه را مورد آزمایش قرار می‌دهد، یعنی با این پیش‌فرض که شما هیچ اطلاعاتی از کد و طراحی داخلی برنامه ندارید. حالا هیچ اطلاعاتی از کد و طراحی برنامه در اختیار ما نیست، پس چگونه می‌توان به صحت کارکرد برنامه پی برد؟ جواب خیلی ساده است، با تمرکز بر ورودی‌ها و خروجی‌ها، برای اینکار آزمایش‌کننده نرم‌افزار به مستندات نرم‌افزار مراجعه می‌کند تا مشخص کند که سیستم در مقابل یک عمل خاص چه پاسخی را باید بدهد. سپس داده‌ها را برای هر کدام از عملیات‌ها انتخاب می‌کند و رفتار سیستم را در مقابل آن داده‌ها با رفتار واقعی سیستم که در مستندات وجود دارد مقایسه و بررسی می‌کند.در یک استراتژی آزمایش جعبه سیاه ما عموماً موارد زیر را مورد بررسی و آزمایش قرار می‌دهیم:برای موارد بالا و مواردی دیگری که ذکر نشد روش‌های مختلف آزماییدن در استراتژی جعبه سیاه وجود دارد که عبارتند از:آیا می‌توان در استراتژی جعبه سیاه، از این مطمئن شد که سیستم به‌طور کامل تست شده‌است؟ خیر، هرگز در این استراتژی نمی‌توان مطمئن شد که سیستم به‌طور کامل تست شده‌است. برای نمونه با چه احتمالی کاربر می‌تواند ورودهای را انتخاب کند تا شرط زیر چک شود.پس همیشه در این استراتژی مسیرها خواهند بود که تست نمی‌شوند و همیشه سیستم با داده‌های ورودی محدود می‌توانند تست شوند.استراتژی جعبه سفید.حال تصور کنید که شما خود یک توسعه دهنده نرم‌افزار هستید، پس شما می‌توانید به سورس، طراحی و منابع دیگر نرم‌افزار دسترسی داشته باشید. در این حالت سیستم را می‌توان به یک جعبه شیشه‌ای (جعبه سفید) تشبیه کرد که شما می‌توانید به‌راحتی محتویات داخل و نحوه عملکرد آن را مشاهده کنید. آزمایش جعبه سفید نیز دقیقاً از دیدگاه توسعه دهنده نرم‌افزار را مورد آزمایش قرار می‌دهد یعنی با این فرض که شما به منطق داخلی و ساختار کد برنامه دسترسی و احاطه دارید و می‌دانید که سیستم چگونه پیاده‌سازی شده‌است. شما با دانستن این موارد می‌توانید مشخص کنید که آیا اعمال داخلی بر طبق مشخصه‌ها انجام می‌شود یا نه.در یک استراتژی آزمایش جعبه سفید ما عموماً موارد زیر را مورد توجه و بررسی قرار می‌دهیم:Basis Path Testing, Equivalence Partitioning/Boundary Value Analysis, Method Coverage, Statement Coverage, Branch Coverage, Condition Coverage, Data Flow Testing, Flow Graphs Revisited, ….