Что такое верификация и валидация в тестировании ПО и программировании

Читать в полной версии →

Разработка качественного программного обеспечения (ПО) включает множество этапов, помимо написания кода. На каждом важно удостовериться, что продукт работает так, как задумано, и соответствует требованиям пользователей. Важнейшие этапы этого процесса — верификация и валидация (verification and validation).

Верификация и валидация: в чем разница простыми словами

Верификация и валидация — это два разных аспекта проверки качества ПО, которые происходят на разных этапах разработки.

Верификация программного обеспечения (verification) — это проверка соответствия заявленным требованиям, проектной документации, техническим спецификациям и стандартам. Она необходима, чтобы убедиться, что создание продукта проходит правильно.

Валидация (validation), в переводе на русский, — это проверка, в процессе которой выясняется, соответствует ли ПО реальным ожиданиям пользователей и выполняет ли оно свою основную функцию в реальной среде. Фактически валидация продукта проводится, чтобы оценить работоспособность продукта и его соответствие запросу рынка.

Рассмотрим основные различия между верификацией и валидацией подробнее:

Основное отличие заключается в том, что верификация фокусируется на процессах разработки, в то время как валидация ориентирована на конечный продукт и его способность удовлетворить потребности пользователей. Если верификация отвечает на вопрос «Делаем ли мы продукт правильно?», то валидация — на вопрос «Делаем ли мы правильный продукт?».

Также интересно: Закон де Моргана и другие правила логики в программировании

Методы верификации

Существует несколько методов верификации, которые помогают удостовериться, что программное обеспечение соответствует требуемым стандартам и спецификациям.

• Анализ требований — это первый и один из самых важных шагов в верификации. На этом этапе проверяются технические спецификации и документация, чтобы убедиться, что они полностью отражают запросы бизнеса и будущих пользователей.
  
• Ревью кода представляет собой проверку исходного кода на соответствие стандартам качества, архитектурным решениям и лучшим практикам. Это важный этап при верификации, который может быть проведен вручную или с использованием специальных инструментов, таких как SonarQube и ESLint.
  
• Статический анализ кода подразумевает использование автоматизированных инструментов для анализа кода без его выполнения. Это позволяет обнаружить ошибки, потенциальные уязвимости и нарушения стандартов на ранних этапах разработки.
  
• Формальная верификация включает математические методы для доказательства того, что система соответствует определенным требованиям. Этот метод чаще используется в критически важных приложениях, таких как авиационные системы, где ошибки могут быть катастрофическими.
  
• Моделирование и прототипирование включает создание моделей и прототипов программного обеспечения на ранних стадиях разработки. Он позволяет обнаружить ошибки и несоответствия до того, как продукт будет полностью реализован.
  

Методы валидации

Методы валидации предназначены для проверки того, что продукт отвечает ожиданиям пользователей и выполняет свои функции в реальной рабочей среде.

• Функциональное тестирование проверяет, соответствует ли приложение заявленным функциональным требованиям. Проверяется каждая функция программного обеспечения в условиях, приближенных к реальным.
  
• Интеграционное тестирование проверяет взаимодействие различных компонентов системы. Важно убедиться, что после интеграции все части ПО работают совместно, как ожидалось.
  
• Приемочное тестирование (UAT, Alpha/Beta-тестирование) проводится с участием реальных пользователей и направлено на проверку того, насколько продукт удовлетворяет их ожиданиям и требованиям. Альфа- и бета-тестирование позволяет выявить баги и улучшить продукт перед массовым запуском.
  
• Usability тестирование проверяет, насколько удобен и интуитивно понятен интерфейс продукта для конечного пользователя.
  
• Нагрузочное и стресс-тестирование проверяет, как система ведет себя при высоких нагрузках, что важно для оценки ее производительности и устойчивости.
  
• Системное тестирование включает тестирование всей системы как единого целого. Это окончательная проверка, чтобы убедиться, что продукт функционирует в рамках общей архитектуры и соответствует требованиям.
  

Лучшие практики валидации и верификации

Чтобы проверка ПО прошла эффективно и подсветила проблемные зоны, стоит придерживаться ряда правил валидации и верификации. Вот несколько советов:

• Четко определите требования и критерии. Что именно создаем и как оно должно работать? Все требования к ПО, технические спецификации и архитектурные решения должны быть подробно описаны и согласованы со всеми участниками проекта.
• Планируйте. Верификация и валидация должны быть включены в общий план разработки и распланированы отдельно. В план желательно включить не только требования и критерии, но и участников процесса с распределением ролей и обязанностей, а также доступные ресурсы, инструменты и сроки.
• Выберите методы проверки. Применять все методы верификации и валидации на одном проекте накладно. Лучше определить и использовать несколько методов, которые помогут оценить продукт наилучшим образом. Этот же подход справедлив и для инструментов тестирования.
• Автоматизируйте процессы. Системы непрерывной интеграции, контроля качества кода и автоматизированные тестовые фреймворки ускоряют верификацию. Автоматизированное тестирование, интегрированное в систему контроля версий, помогает быстро обнаружить ошибки, связанные с новыми изменениями, и гарантировать, что все компоненты системы остаются совместимыми.
• Документируйте результаты. Это помогает устранять недочеты и следить за историей изменений. Рекомендуем также пользоваться системами контроля версий и баг-трекинга при тестировании.
• Стандартизируйте процессы. В разработке ПО существуют отраслевые стандарты оценки качества: ISO, FDA, GAMP и другие. Они особенно важны при разработке ПО для медицины, авиации, финансов. Можно внедрять собственные стандарты. Это ускоряет обучение новых сотрудников, оптимизирует сроки работы и позволяет добиваться стабильно хороших результатов.

Читайте также: Что такое Cookie и зачем они нужны

Ошибки и проблемы при верификации и валидации

Процесс верификации и валидации редко проходит идеально. Основные проблемы включают:

• Недостаток документации. Часто требования и спецификации бывают неполными или устаревшими, что затрудняет верификацию.
  
• Ошибки в требованиях. Неверно понятые или нечеткие требования могут привести к созданию продукта, который не удовлетворяет потребности пользователей.
  
• Пропущенные этапы тестирования. Из-за нехватки времени или ресурсов могут быть упущены важные этапы тестирования.
  
• Игнорирование пользовательского тестирования. Недооценка тестирования с участием реальных пользователей может привести к созданию продукта, который непривлекателен для целевой аудитории.

Заключение

Верификация и валидация — это два ключевых процесса в тестировании программного обеспечения, которые обеспечивают его качество и соответствие требованиям. Они не взаимоисключают, а скорее дополняют друг друга, помогая создавать надежные и высококачественные продукты. Для успешного релиза важно уделить внимание как верификации, так и валидации, чтобы продукт не только был правильным, но и соответствовал ожиданиям пользователей.