【テスト入門】エンジニア初心者が知っておくべきテストの基礎知識

現代のIT業界において、エンジニアは欠かせない存在となりました。

その中でも、エンジニアとして働き始めたばかりの方々は、自分に足りていないスキルや知識を知り、成長していくことが重要です。

今回は、そんなエンジニア初心者の方々に向けて、テストエンジニアについて詳しく解説します。

1. テストエンジニアとは


テストエンジニアとは、開発されたシステムやソフトウェアの品質を確認するために、テストを実施する専門家のことです。

開発フェーズにおいては、エラーを発見し、開発者にフィードバックすることで、システムの品質向上に貢献します。

テストエンジニアは、品質の高いシステムを作り上げるために、開発者と密に連携し、テストプランの策定やテスト実施、テストレポートの作成などを担当します。

2. テストの種類と概要


テストには、単体テスト、結合テスト、総合テスト、受け入れテストの4種類があります。

以下、それぞれのテストの種類と概要を説明します。

2-1. 単体テスト

単体テストは、ソフトウェアの構成要素(モジュールやクラスなど)を個別にテストする手法です。

単体テストは、個々のコンポーネントが要求を満たしていることを確認することが目的であり、機能や品質の向上を図ります。

単体テストは、開発フェーズの初期段階で実施され、プログラムのバグを発見し、修正することができます。


単体テストでは、テストデータを用意して、正常な処理や異常な処理が正しく行われることを確認します。

また、エラー処理や例外処理、メモリリークなどの問題もチェックします。

2-2. 結合テスト

結合テストは、複数の構成要素(モジュールやクラスなど)を組み合わせて、システム全体の機能や品質を確認する手法です。

個々のコンポーネントが正常に動作することは確認されているため、複数のコンポーネントを結合した場合に問題がないかを確認します。

結合テストは、システム開発フェーズの中盤で実施されます。


結合テストでは、モジュール同士のインターフェースや依存関係を確認します。

また、データベースやネットワークなどの外部環境との連携もテストします。

2-3. 総合テスト

総合テストは、システム全体の機能や品質を確認する手法であり、実際の環境での動作を再現することが目的です。

システム全体が完成した段階で実施され、ユーザーが利用する前に品質を確認することができます。


総合テストでは、システム全体の機能を確認するだけでなく、性能や安定性、セキュリティなどもチェックします。

また、ユーザビリティやアクセシビリティなど、ユーザーにとって重要な点も確認します。

2-4. 受け入テスト

受け入れテストは、システムが正しく動作し、要件を満たしていることを確認するために行われるテストのことです。

システム全体を対象に行われ、ユーザーが実際に操作して、正常に動作するかどうかを確認します。

このテストは、開発チームが完成したシステムをテスト環境から本番環境に移行する前に実施することが一般的です。


受け入れテストの方法としては、マニュアルに基づく検証、ユーザーが自由に操作するユーザビリティテスト、ストレステスト、負荷テストなどがあります。

これらのテストを実施することで、システムがユーザーにとって使いやすく、要件を満たし、安定して動作することを確認することができます。


受け入れテストに合格することで、システムが本番環境で正常に動作することが保証され、ユーザーからの不満やクレームを回避することができます。

したがって、受け入れテストはシステム開発において非常に重要な役割を担っています。

3. テスト手法


テスト手法とは、どのようにテストを行うか、具体的な方法論やプロセスのことを指します。

テストエンジニアは、テスト手法を用いて、設計や開発を行ったエンジニアが意図した通りの動作をしているかどうかを確認し、不具合があれば修正するための情報を提供します。


以下に代表的なテスト手法を紹介します。

・ブラックボックステスト

ブラックボックステストは、テスト対象がブラックボックスのように見えることからこの名前がついた手法です。

テスト対象の内部構造を知ることなく、入力と出力の関係性をテストする手法です。

利用者やエンドユーザーの目線からテストすることができるため、製品の品質を高める上で有効な手法です。

・ホワイトボックステスト

ホワイトボックステストは、テスト対象の内部構造を把握し、プログラムの動作原理を理解して、テストを行う手法です。

開発者が行うことが多く、プログラムの設計やコーディングの誤りを発見することができます。

単体テストや結合テストの段階で使用されることが多いです。

・グレーボックステスト

グレーボックステストは、ブラックボックステストとホワイトボックステストの中間にあたる手法です。

テスト対象の内部構造を一部把握し、外部動作も同時に確認することで、より効果的なテストを行うことができます。

通常は、開発者とテストエンジニアが協力して実施されます。

・テスト自動化

テスト自動化は、テストを自動的に実施する手法です。

特定のツールを用いて、プログラムやアプリケーションのテストを自動化し、再利用可能なスクリプトを作成することができます。

テストの反復回数が多い場合や、継続的インテグレーションの場合などに効果的です。

・境界値分析

境界値分析は、データの境界値でエラーが発生する可能性がある場合に使用されます。

たとえば、入力が0または1の場合、または1から100の範囲の数値が期待される場合があります。

この場合、境界値での振る舞いをテストすることで、システムが正しく機能するかどうかを確認できます。

・ペアワイズテスト

ペアワイズテストは、複数の入力変数が相互作用する場合に使用されます。

たとえば、2つの入力変数AとBがあり、それぞれが3つの異なる値を取る場合、9つの異なる組み合わせがあります。

ペアワイズテストは、このすべての組み合わせを網羅的にテストする代わりに、各変数のすべての値をテストする必要がある最小限の組み合わせを選択します。

これにより、テストの網羅性を保ちながら、テストの数を大幅に削減できます。


・状態遷移テスト

状態遷移テストは、システムが異なる状態にある場合に使用されます。

たとえば、Webアプリケーションの場合、ユーザーがログインする前とログインした後で異なる機能が利用できる場合があります。

状態遷移テストは、システムが正常に動作するために必要な状態遷移をテストします。

これにより、システムが正しく動作するかどうかを確認できます。

4. まとめ


テストエンジニアには、多様な役割があり、その役割に応じてテストの種類や手法が異なります。

単体テスト、結合テスト、総合テスト、受け入れテストが基本的なテストの種類であり、それぞれが特定の段階での品質確保に寄与します。

また、テスト手法には、ブラックボックステスト、ホワイトボックステスト、グレーボックステストなどがあり、それぞれがテストの効率や正確性、再現性に寄与します。


テストエンジニアとしての経験が浅いエンジニアの方は、自分が関わるプロジェクトや案件で必要なテストの種類や手法を学ぶことが重要です。

また、技術的なスキルだけでなく、コミュニケーションスキルやプロジェクトマネジメントスキルも重要となってきます。

上記の内容を参考に、自己学習やスキルアップに取り組むことで、より優れたテストエンジニアを目指しましょう。