Trước khi bắt đầu học về kiểm thử hộp trắng, có một số khái niệm cơ bản cần hiểu. Kiểm thử hộp trắng, hay còn được gọi là white box testing, là một phương pháp kiểm thử phần mềm nhằm đảm bảo rằng mã nguồn bên trong của phần mềm hoạt động đúng và hiệu quả.
Trong quá trình này, các tester sẽ kiểm tra cách thức hoạt động của mã nguồn, đảm bảo rằng tất cả các câu lệnh, điều kiện và luồng điều khiển trong mã đã được kiểm tra và chạy đúng như kỳ vọng.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu những khái niệm cơ bản, cách thức thực hiện kiểm thử hộp trắng, và tại sao nó quan trọng đối với việc phát triển phần mềm. Hãy cùng khám phá!
1. Kiểm thử hộp trắng là gì?
Kiểm thử hộp trắng (White box testing) là phương pháp kiểm thử phần mềm nhằm kiểm tra thuật toán và cấu trúc code bên trong của sản phẩm. Trong kiểm thử này, tester “nhìn xuyên qua” lớp vỏ bên ngoài của phần mềm để kiểm tra và đảm bảo rằng tất cả các câu lệnh và điều kiện trong mã nguồn được thực thi đúng và kết quả đầu ra là như mong đợi.
Mục đích chính của White box testing là xác minh luồng hoạt động của ứng dụng bằng cách kiểm tra các đầu vào đã được xác định trước liệu chúng có tạo ra đầu ra như dự kiến hay không. Nếu đầu ra không khớp với kỳ vọng, điều này cho thấy rằng có lỗi trong sản phẩm.
Để thực hiện kiểm thử hộp trắng, tester cần có kiến thức vững về lập trình và công nghệ thông tin. Thông thường, nhiệm vụ này được giao cho các nhà phát triển (developers) vì họ có kiến thức sâu về mã nguồn và cách thức hoạt động của phần mềm. Tuy nhiên, tester cũng cần hiểu rõ về cách hoạt động của phần mềm để có thể thực hiện kiểm thử một cách hiệu quả.
2. Các loại kiểm thử hộp trắng
White box testing có 2 loại kiểm thử chính: Kiểm thử đơn vị (Unit Testing) và Kiểm tra rò rỉ bộ nhớ (Testing for Memory Leaks)
a. Kiểm thử đơn vị (Unit Testing)
Kiểm thử đơn vị (Unit Testing) là một phần quan trọng trong quy trình phát triển phần mềm. Trong quá trình này, từng module nhỏ trong hệ thống được kiểm tra một cách độc lập để đảm bảo rằng mỗi thành phần của phần mềm hoạt động đúng với thiết kế đã đề ra.
Unit Testing thường được thực hiện sớm nhất trong quá trình phát triển phần mềm và được coi là loại kiểm thử đầu tiên. Việc này giúp phát hiện và sửa chữa lỗi một cách nhanh chóng và hiệu quả, đồng thời giảm thiểu chi phí cho dự án.
Người thực hiện kiểm thử đơn vị thường là các developers hoặc tester có kinh nghiệm về lập trình. Các developers sẽ code và phát triển từng chức năng đơn lẻ, sau đó thực hiện kiểm thử để đảm bảo tính chính xác và hoạt động của từng chức năng trước khi tích hợp vào hệ thống lớn hơn. Điều này giúp đảm bảo rằng phần mềm sẽ hoạt động một cách ổn định và đáng tin cậy khi được triển khai.
Unit testing là một loại của White box testing
b. Kiểm tra rò rỉ bộ nhớ (Testing for Memory Leaks)
Rò rỉ bộ nhớ là nguyên nhân hàng đầu khiến các ứng dụng chạy chậm hơn. Developers sẽ phải cần đến một chuyên gia QA (Quality Assurance – Đảm bảo chất lượng) có kinh nghiệm trong việc phát hiện rò rỉ bộ nhớ tư vấn về trường hợp kiểm thử. Đây là điều cần thiết để tránh ứng dụng phần mềm chạy chậm gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm cũng như trải nghiệm người dùng.
3. Ưu & nhược điểm kiểm thử hộp trắng
Ngoài những ưu điểm nổi bật, White box testing vẫn có những nhược điểm cần được cải thiện trong tương lai.
a. Ưu điểm của White box testing
- Tối ưu hóa mã bằng cách tìm lỗi ẩn.
- Tự động hóa dễ dàng các trường hợp kiểm thử
- Kiểm tra kỹ lưỡng hơn vì tất cả các đường dẫn mã thường được bao phủ.
- Kiểm thử có thể được thực hiện sớm trong quy trình phát triển phần mềm ngay cả khi GUI (Graphical User Interface – Giao diện đồ họa người dùng) không khả dụng.
b. Nhược điểm của White box testing
- Đòi hỏi nguồn lực chuyên nghiệp có kiến thức và tay nghề cao về lập trình.
- Tốn khá nhiều thời gian để kiểm tra được chi tiết cấu trúc, thuật toán bên trong sản phẩm. Các ứng dụng có cấu trúc hệ thống càng lớn càng cần rất nhiều thời gian để kiểm tra đầy đủ.
- Kiểm thử diễn ra khi sản phẩm chưa được hoàn thiện nên các công cụ phục vụ cho mọi loại triển khai/nền tảng thường không sẵn có.
- Kiểm tra hộp trắng được đánh giá khá phức tạp và tốn kém. Developers không kiểm tra hộp trắng chi tiết có thể dẫn đến lỗi sản xuất.
4. Kỹ thuật kiểm thử hộp trắng
Trong kiểm thử hộp trắng, làm sao để bạn biết rằng bộ Test Case đã bao phủ tất cả các trường hợp hay chưa? Lúc này, ta sẽ dùng đến kỹ thuật Coverage Testing để đo đạc kết quả test khi thực thi bộ kiểm thử. Coverage Testing là kỹ thuật phân tích độ phủ mã giúp loại bỏ các lỗ hổng trong bộ Test Case từ đó tăng chất lượng của sản phẩm phần mềm. Khi các lỗ hổng được xác định, tester tạo các trường hợp thử nghiệm để xác minh các phần chưa được kiểm tra của mã.
Coverage Testing là kỹ thuật giúp loại bỏ các lỗ hổng trong bộ Test Case
Một số kỹ thuật Coverage Testing mà người kiểm thử có thể sử dụng:
- Bao phủ câu lệnh (Statement Coverage): Kỹ thuật này yêu cầu mọi câu lệnh phải được thực thi ít nhất 1 lần trong quá trình kiểm tra kỹ thuật phần mềm. Statement Coverage cung cấp các chi tiết của cả hai khối mã được thực thi và thất bại trong tổng số các khối mã.
- Phạm vi chi nhánh (Branch Coverage): Kỹ thuật này kiểm tra mọi đường dẫn if-else và các vòng điều kiện khác của một ứng dụng phần mềm. Branch coverage có thể được tính bằng cách tìm số đường dẫn tối thiểu để đảm bảo rằng tất cả các cạnh đã được che phủ.
- Bao phủ nhánh (Path Coverage): Bao phủ nhánh là một phương pháp kiểm tra cấu trúc liên quan đến việc sử dụng mã nguồn của chương trình để tìm mọi đường dẫn thực thi có thể. Path Coverage đảm bảo phạm vi của tất cả các đường dẫn từ đầu đến cuối.
Kết luận
Việc hiểu về kiểm thử hộp trắng không chỉ giúp các tester hiểu rõ cách hoạt động bên trong của phần mềm mà còn cung cấp cơ hội để họ trở thành những người test hiệu quả hơn.
Mặc dù developers thường là người chịu trách nhiệm thực hiện kiểm thử hộp trắng, nhưng việc các tester cũng hiểu về nó sẽ mang lại nhiều lợi ích. Bằng cách nắm vững các nguyên tắc và kỹ thuật của kiểm thử hộp trắng, các tester có thể đóng góp vào quá trình kiểm thử và phát hiện các lỗi một cách hiệu quả.
Ngoài ra, việc trau dồi kỹ năng lập trình cũng giúp các tester nắm vững hơn về cấu trúc code và logic hoạt động của phần mềm, từ đó tạo ra các kịch bản kiểm thử phong phú và đa dạng hơn.
Vậy nên, việc học hỏi về kiểm thử hộp trắng không chỉ là cơ hội mở rộng kiến thức mà còn là bước đi quan trọng trong việc trở thành một tester chuyên nghiệp và hiệu quả.
