Testabdeckung

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Als Testabdeckung bezeichnet man das Verhältnis an tatsächlich getroffenen Aussagen eines Tests gegenüber den theoretisch möglich treffbaren Aussagen bzw. der Menge der gewünschten treffbaren Aussagen. Die Testabdeckung spielt als Metrik zur Qualitätssicherung und zur Steigerung der Qualität insbesondere im Maschinenbau und der Softwaretechnik eine große Rolle.

In der Praxis wird die Testabdeckung durch verschiedene Kriterien beeinflusst. Die Testabdeckung lässt sich durch eine Erhöhung der Zahl an Messungen, Stichproben und Testfällen verbessern. Begrenzt wird die Testabdeckung in der Praxis jedoch durch die Kosten, die mit jedem Test verbunden sind.

[Bearbeiten] Testabdeckung im Maschinenbau

Je nach Art, Aufwand und Nutzen der Tests werden einige Tests stichprobenartig, andere Tests vollständig durchgeführt. Ein einfach und automatisch durchzuführender Test wird mit jedem Produkt durchgeführt, da seine Kosten die Produktionskosten nur geringfügig erhöhen. Ein Crash-Test mit einem Fahrzeug wird jedoch natürlich nur mit Stichproben durchgeführt, da das getestete Produkt anschließend unbrauchbar wird.

Für 1000 produzierte Fahrzeuge könnte dies z.B. bedeuten, dass besonders aufwendige Tests und Crashtests nur mit einem einzigen Fahrzeug durchgeführt werden, während weniger aufwendige Tests mit einer größeren Zahl oder gar allen Fahrzeugen durchgeführt werden.

Notwendige aber aufwendige Tests werden in ihrer Häufigkeit und damit der Testabdeckung variiert. Liefert ein Test überwiegend oder ausschließlich positive Ergebnisse, wird seine Zahl verringert. Liefert ein Test negative Ergebnisse, wird er häufiger eingesetzt, bis die Veränderungen an der Produktion zu einer deutlichen Steigerung positiver Ergebnisse und damit wieder einer höheren Produktqualität geführt hat.

Die Kosten-Nutzen-Rechnung solcher Tests wird mit Hilfe der Stochastik durchgeführt. Wird z.B. nur mit 5 von 1000 Fahrzeugen ein Test durchgeführt, ob die elektrischen Fensterscheibenheber einwandfrei funktionieren, lässt sich mit Hilfe der Stochastik die statistische Relevanz und die Wahrscheinlichkeit einer Fehleinschätzung aufgrund des Testergebnisses berechnen.

[Bearbeiten] Testabdeckung in der Softwaretechnik

In der Softwaretechnik wird eine hohe Testabdeckung durch die Definition einer hohen Anzahl an Testfällen erreicht.

Eine vollständige Testabdeckung stellt eine Ausnahme dar, weil die Anzahl möglicher Testfälle sehr schnell ungeheuer groß wird. Ein vollständiger Test für eine einfache Funktion, die zwei 16-Bit-Werte als Argument erhält, würde schon 2^(16+16), also ca. 4 Milliarden mögliche Testfälle bedeuten.

Stattdessen beschränkt man sich auf eine Auswahl sinnvoll erscheinender Tests für Grenzfälle. Beispiel: Eine Wurzelfunktion für rationale Zahlen könnte z.B. mit sämtlichen Elementen der Menge {-10; -1; -0,0000001; 0; 0,0000001; 1; 2; 3; 4; 5,25; 9; 10000} getestet werden. Als sinnvolle Auswahl von Testfällen für eine angemessene Testabdeckung gelten in der Regel verschiedenartigste gültige Argumente, für Komponenten mit Robustheitsanforderung zusätzlich Grenzelemente (gerade noch gültige Argumente und gerade ungültige Elemente) sowie einige ungültige Elemente.

Es hat sich zudem als erfolgreich erwiesen, im Fehlerfall das den Fehler auslösende Argument in die Menge der Testelemente aufzunehmen.

Eine Methode zur Verbesserung der Testabdeckung ist die Testgetriebene Entwicklung.

Für die Testabdeckung in der Softwaretechnik spielt die Stochastik praktisch keine Rolle, da es sich bei Computerprogrammen nicht um seriengefertigte Einzelprodukte handelt, bei denen Tests mit Stichproben durchgeführt werden. Es werden hier quelltextbasiert Überdeckungstests durchgeführt. Beim modellbasierten Testen werden auch Aussagen über die Abdeckungen des Testmodells gemacht.