実装・構築｜システムアーキテクト試験

何を根拠にテストを作り、何で終わりを判断するか

プログラムを作って確かめる段階では、テストを何から作るか、どれだけで足りるか、いつ終えてよいかが中心になります。実行するかどうか、仕様と内部構造のどちらに基づくか、という二つの軸で手法を分けると整理できます。

実行せずに調べるのが静的テストで、人が読むコード検査や、ツールで規約違反や疑わしい書き方を探す静的解析があります。実行して調べるのが動的テストで、どの命令や分岐を通ったかを測るカバレージモニタはこちらの道具です。成り立つべき条件を論理式として埋め込み、実行中に確かめるのがアサーションチェックです。

仕様から作るのがブラックボックステストで、同値分割は入力を同じ扱いのまとまりに分けて代表値を選びます。有効な組を一つ、無効な組は条件を一つずつ外して用意すると、どの条件が働いたかが分かります。限界値分析は境目とそのすぐ外側の値を選びます。内部構造から作るのがホワイトボックステストで、判定条件網羅では各判定の真と偽を少なくとも一度ずつ通します。

件数を抑える工夫が実験計画法の直交表です。どの二項目をとっても状態の組合せが同じ回数ずつ現れるように選ぶので、二状態の項目が七つなら全組合せの 128 件に対し 8 件で済みます。単体テストでは、呼ぶ側の代わりをドライバ、呼ばれる側の代わりをスタブが務めます。

数で見積もる手法もあります。エラー埋込み法は、埋め込んだエラーと元からのエラーが同じ割合で見つかるとみて総数を割り戻し、発見済みの分を引いて残りを推定します。わざと小さな変更を入れた版をどれだけ見抜けるかでテストの力を測るのがミューテーションテスト、構造の複雑さを測るのがサイクロマティック複雑度で、エッジ数－ノード数＋2 で求めます。

終わりの判断はバグ管理図の曲線の形で行います。目標の件数に届いても累積バグ件数が伸び続けていれば、まだ多くのバグが残っていると考えます。消化件数も累積件数も未解決件数も止まったら、収束ではなく作業の停滞を疑います。組込み開発では、実行する機器とは別の機器で開発するクロス開発や、C 言語のコーディング規則 MISRA-C も押さえておきます。