Dieses Projekt ist im Rahmen des Moduls Softwaretechnologie Praktikum an der Technischen Universität Dresden entstanden. Es ist ein Projekt von Oliver Geisel. Ziel ist es die Grundlagen von Tests zu erlernen und zu verstehen. Neben den Grundlagen soll auch das Thema Test Driven Development (TDD) und Mocking behandelt werden. Damit im Praktikum auch gute Tests geschrieben werden, sind auch Tests mit dem Spring Framework enthalten.
Dieses gesamte Projekt ist eine Ansammlung vieler Teilprojekte, die alle mit dem Thema Tests zu tun haben. Dazu gehören 3 Teilbereiche:
- Testarten - Teilprojekte zu verschiedenen Testarten
- TDD und Mocking - Teilprojekte zu TDD und Mocking
- TeDDjbrary - Eine Webanwendung mit Spring Boot geschrieben, um beispiele für Tests zu geben.
Zusätzlich ist dieses Dokument der Leitfaden für das gesamte Projekt. Es wird empfohlen dieses Dokument zu lesen und die Teilprojekte entsprechend der Reihenfolge in diesem Dokument zu bearbeiten.
Jedes Teilprojekt ist ein eigenes Maven-Projekt.
Im Wurzelverzeichnis jedes Projektes gibt es eine eigene Readme.md Datei.
Diese Datei ist der entsprechende Leitfaden für das Teilprojekt.
In dieser sind immer eine Erklärung der entsprechenden Thematik mit Beispielen und wenn verfügbar auch Übungsaufgaben enthalten.
Jedes Teilprojekt steht (bis auf eine Ausnahme) für sich alleine. Es ist nicht notwendig alle Teilprojekte zu bearbeiten.
Zuerst möchten wir uns mit der Definition bzw. allgemeinen Begriffen und Dingen von Tests beschäftigen.
Dies wird in diesem Dokument in den ersten Kapiteln behandelt.
Danach soll es mit Unittests weitergehen. Hierzu gibt es ein eigenes Teilprojekt.
Es ist unter testarten/unittests zu finden. Während der Erklärung von Unittests wird auch das Thema Mocking behandelt.
Dieses Projekt ist für Studenten im 3. Semester des Studienganges Informatik an der TU Dresden gedacht. Es wird davon ausgegangen, dass die Studenten bereits die Module Programmierung und Softwaretechnologie an der TU Dresden bzw. ähnliche Module an einer anderen Hochschule absolviert haben. Das bedeutet, dass bereits Erfahrung mit der Programmiersprache Java, Algorithmen, Grundlagen des Spring-Frameworks, Maven und Debugging vorhanden seien sollten. Sollte diese Grundlagen nicht vorhanden sein, so wird empfohlen diese zuerst zu erlernen. Für das Thema Debugging gibt es bereits ein anderes Projekt, das eine Einführung in das Thema gibt. Dieses ist bei GitHub unter OliverGeisel/Debug-Tutorial zu finden.
Eine Hilfe kann die Checkliste unten sein. Diese enthält alle Themen, die für dieses Projekt wichtig sind. Sollte ein Thema nicht bekannt sein, so wird empfohlen dieses zuerst zu erlernen und dann den Haken zu setzen.
Es gibt viele Definitionen für das Wort Test.
Im Duden wird ein Test wie folgt definiert:
"nach einer genau durchdachten Methode vorgenommener Versuch, Prüfung zur Feststellung der Eignung, der Eigenschaften, der Leistung o. Ä. einer Person oder Sache" - Duden.de, 19.10.2023
In Wikipedia wird ein Softwaretest wie folgt definiert:
"Ein Softwaretest prüft und bewertet Software auf Erfüllung der für ihren Einsatz definierten Anforderungen und misst ihre Qualität." - de.Wikipedia.org, 19.10.2023
Ein (Software-) Test ist nach diesen Definitionen eine Prüfung, ob Software die bestimmte Anforderungen erfüllt.
Aus der Definition des Dudens geht hervor, dass diese Prüfung nach einer genau durchdachten Methode durchgeführt wird.
Wikipedia und der Duden sind jedoch nicht Institutionen, die besten Definitionen für Softwaretests festlegen. Es gibt eine Organisation, welche sich mit allem befasst, was mit dem Thema "Tests für Software" beschäftigt. Diese Organisation ist das International Software Testing Qualifications Board (ISTQB). Es gibt auch einen deutschen Ableger, das German Testing Board.
Hinweis: Das ISTQB ist nicht die Instanz, die immer genommen werden kann bzw. sollte. Es gibt verschiedene Organisationen bzw. Situationen in denen die Begriffe anders definiert bzw. verwendet werden. Im weiteren Verlauf dieses Dokumentes werden wir uns immer auf das ISTQB beziehen.
Auf der Webseite des German Testing Boards gibt es eine Seite, die unter anderem den Bergriff Test definieren. Darin heist es, dass ein Test:
"Eine Menge von einem oder mehreren Testfällen" ist.
Ein Testfall ist laut dieser Seite: "Eine Menge von Vorbedingungen, Eingaben, Aktionen (falls anwendbar), erwarteten Ergebnissen und Nachbedingungen, welche auf Basis von Testbedingungen entwickelt wurden. [Nach ISO 29119]"
Der darin erwähnte ISO Standard kann hier nachgelesen werden.
Wenn wir also von Tests in der Softwareentwicklung sprechen, dann meinen wir eine Menge von Testfällen.
Testfälle haben, wie oben beschrieben gewisse Mengen. Daraus lässt sich auch eine allgemeine Abfolge von Testfällen ableiten.
Jeder Testfall hat Vorbedingungen und Eingaben. Mit diesen werden Aktionen ausgeführt.
Die Aktionen führen dann zu erwarteten Ergebnissen und Nachbedingungen.
Ein Testfall hat also immer drei Teile:
- Eingabe/Vorbereitung
- Verarbeitung
- Ausgabe/Auswertung
Diese 3 Teile bzw. dieser Ablauf wird auch als Arrange-Act-Assert bezeichnet.
Neben dem Begriff Test(fall) gibt es noch weitere Begriffe, die in der Softwareentwicklung häufig verwendet werden. Validierung und Verifikation sind zwei Begriffe, die häufig in der Softwareentwicklung verwendet werden. Oft kommt es auch zu Verwechslungen dieser beiden Begriffe. Das ISTQB bzw German Testing Board definiert diese beiden Begriffe hier wie folgt:
- Validierung - "Bestätigung durch Bereitstellung eines objektiven Nachweises, dass die Anforderungen für einen spezifischen beabsichtigten Gebrauch oder eine spezifische beabsichtigte Anwendung erfüllt worden sind. [ISO 9000]"
- Verifikation - "Bestätigung durch Bereitstellung eines objektiven Nachweises, dass festgelegte Anforderungen erfüllt worden sind. [ISO 9000]"
Vereinfacht gesagt ist Validierung die Prüfung, ob die Software die ist, die man haben wollte und Verifikation ist die Prüfung, ob die Software das Richtige tut. \
Nach dem ISTQB gibt es vier Testarten:
- Funktionale Tests
- Nicht-funktionale Tests
- White-Box Tests
- Änderungsbezogene Tests
Hauptsächlich werden in diesem Projekt die ersten beiden Testarten behandelt. Die anderen beiden werden nur kurz erwähnt.
Der funktionale Test beschäftigt sich mit der Funktionalität der Software.
Es wird also geprüft, ob die Software das tut, was sie tun soll.
Der nicht-funktionale Test beschäftigt sich mit der Qualität der Software.
Es wird also geprüft, ob die Software die Anforderungen an die Qualität erfüllt.
Es gibt dabei 8 Qualitätsmerkmale, die nach dem ISO 25010 definiert sind:
- Funktionalität
- Zuverlässigkeit
- Benutzbarkeit
- Effizienz
- Wartbarkeit
- Portabilität
- IT-Sicherheit
- Kompatibilität
Alle vier Testarten können in allen Teststufen verwendet werden.
Nach dem ISTQB gibt es 5 Teststufen:
- Unittests
- Integrationstests
- Systemtests
- Systemintegrationstests
- Abnahmetests
Im Normalfall sollten die Tests in dieser Reihenfolge durchgeführt werden.
Prinzipiell sollte alles so früh wie möglich getestet werden.
Das heißt sowohl zeitlich wie die Teststufe.
Manche Teile einer Software können aber erst ab einem gewissen Zeitpunkt getestet werden.
Ein Beispiel ist die Validierung von Formularen (Forms), in einer in Spring-Boot-Anwendung mithilfe der Jakarta-Validation-API.
Die Jakarta-Validation-API ist eine API, die es ermöglicht, Formulare zu validieren.
Jedoch ist dies nur ein Standard ohne Implementierung.
Das Formular kann erst mithilfe des Spring-Frameworks validiert werden, welches die Implementierung der Jakarta-Validation-API enthält.
Es muss also die Spring-Boot-Umgebung laufen.
Das ist aber ein Integrationstest. Unittests machen wenig bis keinen Sinn, weil die Spring-Boot-Umgebung nicht läuft.
TODO: 7 Grundprinzipien des Testens nennen
Dieses Kapitel beschäftigt sich mit Unittests. Es wird erklärt, was Unittests sind und wie sie geschrieben werden.
Zusätzlich wird auch das Thema Mocking behandelt. Das Teilprojekt zu Unittests ist unter
test-arten/unittests zu finden.
Achtung!
Zwischendurch wird auch das Teilprojekt zu TDD und Mocking benötigt.
Dieses ist unter tdd und mocking zu finden.
Dieses Kapitel beschäftigt sich mit Integrationstests.
Es wird erklärt, was Integrationstests sind und wie sie geschrieben werden.
Das Teilprojekt zu Unittests ist unter test-arten/integrationstests zu finden.
Das Kapitel zu Systemtests ist nur eine kleine oberflächliche Einführung.
Es wird nur erklärt, was Systemtests sind und wie sie geschrieben werden.
Als Beispiele für Systemtests werden hier API-Tests behandelt.
Das Teilprojekt zu Systemtests ist unter test-arten/api-tests zu finden.
Dieses Kapitel beschäftigt sich mit Sicherheitstests.
Es ist nur eine kleine oberflächliche Einführung, da Sicherheitstests ein sehr großes Thema sind.
Es werden Beispiele/Einführungen in die Themen "Verschlüsselung", "Brute-Force", "XSS" und "CSRF" gegeben.
Das Teilprojekt zu Sicherheitstests ist unter test-arten/sicherheitstests zu finden.
Dieses Kapitel beschäftigt sich mit UI-Tests bzw. Anwendungstests.
Es wird eine kurze Einführung in das Thema gegeben.
Zudem werden die Frameworks Selenium und Selenide vorgestellt.
Das Teilprojekt zu UI-Tests ist unter test-arten/ui-tests zu finden.
In diesem Teilprojekt wird das Thema Test Driven Development (TDD) und Mocking behandelt.
Es wird erklärt, was TDD ist und wie es funktioniert.
Zudem wird das Thema Mocking behandelt.
Das Thema Mocking sollte bereits während des Teilprojektes zu Unittests behandelt worden sein.
Das Teilprojekt zu TDD und Mocking ist unter tdd und mocking zu finden.
Das Teilprojekt TeDDjbrary ist eine Webanwendung, die mit Spring Boot geschrieben wurde.
Es dient als Beispiel für Tests und als Übungsaufgabe.
Es handelt sich um eine Bibliothek, in der Bücher verwaltet werden können und verschiedene Gruppen von Benutzern existieren.
Jede Gruppe hat unterschiedliche Rechte und Aufgaben.
Das Teilprojekt zu TeDDjbrary ist unter TeDDjbrary zu finden.
- Algorithmen Grundlagen
- Java Grundlagen
- Maven Grundlagen
- Spring Grundlagen
- Debugging Grundlagen
- Was ist ein Test?
- Was ist ein Testfall?
- Was ist Validierung?
- Was ist Verifikation?
- Was ist ein Unittest?
- Was ist Mocking?
- Was ist ein Dummy?
- Was ist ein Stub?
- Was ist ein Spy?
- Was ist ein Mock?
- Was ist ein Fake?
- mock()
- spy()
- when()
- thenReturn()
- verify()
- ArgumentMatchers
- ArgumentCaptor
- @RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
- @Mock
- @Spy
- @InjectMocks
- Was ist Arrange-Act-Assert?
- Was ist ein Testfall?
- @Test
- @BeforeEach
- @AfterEach
- @Disabled
- @DisplayName
- @Tag
- Was sind Integrationstests?
- Was testen Integrationstests?
- Was ist der Unterschied zwischen Unittests und Integrationstests?
- Was ist TDD?
- Was sind die Vorteile von TDD?
- Was sind die Nachteile von TDD?
- Was sind die Schritte von TDD?