Testautomatisierung

Für Projektmanager, die vor der Herausforderung stehen, maximale Projektqualität zu gewährleisten und gleichzeitig den Entwicklungsprozess zu beschleunigen, ist die Einführung von QA Automation eine der effektivsten Strategien, um diese Ziele im QA Testing zu erreichen. In unserem Blogartikel beantworten wir Ihre Fragen rund um die Software Qualitätssicherung.

In der Softwareentwicklung und speziell im eCommerce arbeiten QA-Teams stetig an der Entwicklung von Qualitätsstandards und Verfahren, um die maximale Qualität der eingesetzten Software zu gewährleisten. In den meisten eCommerce-Projekten werden in der Qualitätssicherung manuelle Tests eingesetzt. Dabei überprüfen Tester jeden einzelnen Aspekt der Software „händisch“ und protokolliert die Ergebnisse anschließend. Doch in einer Welt, in der die Geschwindigkeit und Komplexität der Entwicklung stetig zunehmen, kann manuelles Testen zeitaufwendig und fehleranfällig sein und dadurch zum Ressourcen-Engpass/Bottleneck werden. Hier kommt die Testautomatisierung ins Spiel. Testautomatisierung ist ein Ansatz, bei dem IT-Teams Softwarewerkzeuge und Skripte einsetzen, um wiederholbare Testfälle automatisch auszuführen. Dies ermöglicht nicht nur eine erhebliche Zeitersparnis, sondern verbessert auch die Zuverlässigkeit und Konsistenz der Tests.

 

Für Projektmanager, die vor der Herausforderung stehen, maximale Projektqualität zu gewährleisten und gleichzeitig den Entwicklungsprozess zu beschleunigen, ist die Einführung von QA Automation eine der effektivsten Strategien, um diese Ziele im QA Testing zu erreichen. In unserem Blogartikel beantworten wir Ihre Fragen rund um die Software Qualitätssicherung, Was ist Testautomatisierung, geben ihnen Orientierungshilfen für Ihr eigenes Projekt in Form der Test Pyramide und Einsatzkriterien für die Test Automatisierung an die Hand und gehen einzelne Testverfahren wie die GUI Testautomatisierung, Unit Tests uvm. durch.

1. Manuelles Testen vs. Automatisches Testen

Hat manuelles Testen gegenüber der Test Automatisierung eigentlich Vorteile? Um diese Frage zu beantworten, schauen wir nochmal genau hin, wie unsere QA-Teams arbeiten. Beim manuellen Testen führen Tester „händisch“ Testfälle durch. Das heißt, sie verwenden die Software wie Endbenutzer, um Fehler zu identifizieren. In einem iterativen Prozess überprüft und behebt das QA-Team gemeinsam mit den Entwicklern die gefundenen Fehler. Abschließend führt man die Tests erneut durch, um sicherzustellen, dass die Korrekturen effektiv sind und keine neuen Probleme verursachen.

Grafik Manuelles vs. Automatisiertes Testen

Die Software Qualitätssicherung kann Funktionalitätstests, Benutzeroberflächentests, Leistungstests und mehr umfassen. QA-Teams müssen während manueller QA-Prozesse besonders auf die Genauigkeit achten, da manuelles Testen sehr fehleranfällig ist. Zu den gängigsten Fehlerquellen beim manuellen Testen zählen das Übersehen von Randfällen, unzureichende Testabdeckung und die Abstinenz einer klaren Teststrategie.

In dieser Phase der Qualitätssicherung ist die menschliche Expertise entscheidend, da Tester sich vor allem auf Intuition und ihre Erfahrung verlassen, um unerwartete Verhaltensweisen und potenzielle Schwachstellen in der Software aufzudecken. Auf Grund der erhöhten Risiken, die manuelle Tests mitbringen, kann die Automatisierung des Testens das richtige Mittel sein, um die Effizienz und Genauigkeit in der Qualitätssicherung zu steigern.

2. Was ist Testautomatisierung?

Aber was ist Testautomatisierung nun und funktioniert sie per se besser als QA Testing ohne Automation? Bei der Test Automatisierung unserer QA Prozesse, verwenden QA-Teams spezielle Softwaretools und -frameworks, um die Testfälle automatisiert auszuführen. Statt wiederholt manuell zu testen, werden Prozesse etabliert, die zukünftig alleine laufen können und von Menschen nur noch justiert und ausgelesen werden müssen. So weit logisch. Die Vorteile? Die Testautomatisierung kann den Entwicklungsprozess beschleunigen und gleichzeitig positiv auf die Projektqualität einwirken. Um dies zu erreichen, unterteilt man die Aufgaben der QA-Teams am besten in Aufgabenbereiche, die man individuelle angeht und auf ihre jeweiligen Erfolge hin überprüft.

2.1 Aufgaben der Testautomatisierung

Testplanung: Die Testplanung ist ein wesentlicher Schritt und bildet die Grundlage für die Qualitätssicherung. Hierbei legt das QA-Team die Strategie und den Umfang der Tests fest und bestimmt, welche Funktionen getestet werden sollen und welche Testmethoden anzuwenden sind.

Erstellung der Testspezifikation: Testspezifikationen sind detaillierte Dokumente, die genau festlegen, wie ein bestimmter Test durchzuführen ist. Sie enthalten Informationen über den zu testenden Systemaspekt, die zu verwendenden Testdaten und die Kriterien für das Bestehen des Tests.

Review-Prozesse: In diesem Schritt wird der Code oder das Design von den Entwicklern oder QA-Experten geprüft. Dies umfasst Peer-Reviews, Code-Reviews oder Design-Reviews mit dem Ziel, Fehler, Abweichungen von den Standards oder Verbesserungsmöglichkeiten proaktiv zu identifizieren.

Testdurchführung in Form von mehrstufigen Tests (Integrationstest, Systemtest, Abnahmetest): Integrationstests prüfen die Zusammenarbeit verschiedener Systemkomponenten, während Systemtests das gesamte System in einer produktionsähnlichen Umgebung testen. Abnahmetests bestätigen, dass das System den Anforderungen der Endbenutzer entspricht.

Aufbau von Regressions- und Abnahmetests: Diese Tests sind entscheidend, um sicherzustellen, dass neue Softwareänderungen keine zusätzlichen Fehler verursachen und dass das System die vorgegebenen Anforderungen erfüllt. Sie werden häufig automatisiert, um Effizienz und Wiederholbarkeit zu gewährleisten.

Einführung und Wartung von Verfahren zur Testautomatisierung - zyklisch: Das QA-Team implementiert und wartet Testautomatisierungswerkzeuge und -verfahren. Dies ist ein zyklischer Prozess, der mit jeder neuen Softwareversion oder jedem Feature-Release eine Anpassung und Erweiterung der Testabläufe erfordert, um die Qualität konstant zu halten und zu verbessern.

2.2 Vorteile von Testautomatisierung

Dass automatisiertes QA Testing Vorteile gegenüber dem manuellen Testen mit sich bringen, sollte nun klar sein. Die Vorteile von Testautomatisierung können jedoch je nach Anwendungsgebiet variieren:

1. Effizienz: Test Automatisierung funktioniert wie der Name schon sagt, automatisiert und ist damit unabhängig von manuellen Prozessen und Zeitplänen. Das ermöglicht dem QA-Team, mehr Tests in kürzerer Zeit durchzuführen.

2. Zuverlässigkeit: Sie reduzieren das Risiko menschlicher Fehler und sorgen für präzise sowie konsistente Testergebnisse über mehrere Testzyklen hinweg.

3. Wiederholbarkeit: Automatisierte Tests lassen sich einfach und so oft wie nötig wiederholen, was sie besonders für Regressionstests nützlich macht, um sicherzustellen, dass neue Änderungen die bestehende Funktionalität nicht beeinträchtigen.

4. Skalierbarkeit: Sie lassen sich leicht anpassen, um große und komplexe Systeme effektiv zu testen, was im dynamischen Umfeld des eCommerce besonders wertvoll ist.

Zusammengefasst: Im Kontext des eCommerce tragen sowohl QA im Allgemeinen als auch Testautomatisierung im speziellen dazu bei, die Qualität Ihrer Website oder App zu garantieren, deren Sicherheit zu stärken, Fehler zu minimieren und schlussendlich ein nahtloses und zufriedenstellendes Kundenerlebnis zu gewährleisten. Sie unterstützen die fehlerfreie Funktion von Features wie Produktlisten, Warenkörben, Checkout-Prozessen, Zahlungssystemen und vielem mehr. Wer einen funktionierenden QA Test Prozess etabliert, macht also viel richtig. Noch mehr richtig macht dann, wer QA Automation anwendet. Aber eignet sich die automatisierte Software Qualitätssicherung für Ihr Projekt?

2.3 Kriterien für den Einsatz von Testautomatisierung

Tests sollen nicht nur Zeit, sondern auch Geld sparen. Doch leider ist selbst die Testautomatisierung kein Selbstläufer. Deshalb müssen Sie eine Reihe von Kriterien beachten, um Ihr eCommerce-Projekte effektiv zu unterstützen. Aufgrund der wachsenden Komplexität von IT-Systemen sollten Projekte zunächst dahingehend getestet werde, ob die QA Automation überhaupt machbar ist. Hier kann zur Überprüfung der Kriterien für den Einsatz von Testautomatisierung ein Proof of Concept (POC), also ein erster Nachweis der Durchführbarkeit, helfen.

Das Testobjekt: 
Die Software oder Anwendung (kurz: Testobjekt), für die eine Testautomatisierung in Frage kommt, unterliegt einem ständigen Wandel. Die Gründe hierfür sind je nach Projekt unterschiedlich. Die kontinuierliche Weiterentwicklung ist einer davon, Veränderungen in der Umgebung, wie zum Beispiel neue Betriebssystemversionen oder aktualisierte Versionen von Komponenten wie Datenbanken und Webservern andere. Auch die steten Anpassungen der eigenen Daten müssen Sie berücksichtigen, da diese das Verhalten der Software beeinflussen. Dazu gehören zum Beispiel Preisänderungen in Online-Shops oder Aktualisierungen von Nutzerdaten, welche die Testergebnisse direkt beeinflussen. Das Testobjekt muss klar definiert sein und das Team über Anpassungen Bescheid wissen, damit es die Herausforderungen einschätzen kann.

Testdaten und Tests:
Die Testdaten, die in den Testfällen verwendet werden, müssen klar von den auszuführenden Testroutinen getrennt sein, um eine Best Practice in der Testautomatisierung zu gewährleisten. Diese klare Trennung erleichtert nicht nur die Aktualisierung der Daten bei Änderungen, sondern vereinfacht auch die Überprüfung der Relevanz bestimmter Daten, wie Anmeldeinformationen. Zudem wird transparent, welche Daten konkret für die Tests eingesetzt werden. Viele Testsysteme bieten standardmäßig Lösungen an, die auf Dateien oder Datenbanken basieren, um diese Trennung zu ermöglichen. Der anfängliche Aufwand für die Einrichtung dieser Struktur ist eine lohnenswerte Investition, da sie die Handhabung späterer Datenänderungen erheblich vereinfacht.

Standards:
Die Arbeit mit fremdem Quellcode unterstreicht eindrucksvoll die Notwendigkeit, einheitliche Standards für den Code zu etablieren. Dies gilt sowohl für extern bezogenen als auch für den intern von Ihrem Team entwickelten Code. Da sich die Fähigkeit der Entwickler im Laufe des Projekts (hoffentlich) kontinuierlich weiterentwickelt, verbessert sich mit ihnen auch die Qualität ihres Codes. Ein frühzeitiges Etablieren von Standards im Projekt oder Team gewährleistet eine konsistente Notation und fördert somit eine klare Kommunikation. Viele integrierte Entwicklungsumgebungen (IDEs) bieten Lösungen oder Plugins, die die automatisierte Überprüfung der Einhaltung dieser Standards unterstützen und so zur Effizienzsteigerung und Konsistenz der Codebasis beitragen.

3. Arten der Testautomatisierung

Test Pyramide

Je nach Einsatzbereich und Ziel eignen sich andere Arten der Testautomatisierung. Sie lassen sich für gewöhnlich in drei Testkategorien unterscheiden – System Tests, Integration Tests und Unit Tests. Bei der Evaluation ihres jeweiligen Einsatzes hilft die Test Pyramide.

Roadmap/State of the Art = Testautomatisierung

  • GUI-Level - Grafische Oberfläche (QA)
  • API Schnittstellen (Dev/QA)
  • Unit-Tests (Devs)

Die Test Pyramide:

Die Test Pyramide ist ein Konzept, das die optimale Verteilung verschiedener Arten von Softwaretests visualisiert, von der breiten Basis der Unit-Tests bis zu den Spitzen der GUI-Tests. Mit dem Aufstieg in der Pyramide steigen in der Regel sowohl die Ausführungszeit als auch die Kosten. Vereinfacht gesagt, entsprechen Systemtests den GUI-Tests und Integrationstests den API-Tests. Unit-Tests sind die grundlegendste und kosteneffizienteste Testform.
 

3.1 GUI-Level Testautomatisierung (QA):

Diese Tests finden auf der grafischen Benutzeroberfläche (GUI) statt und simulieren das Benutzerverhalten, um zu überprüfen, ob das System wie beabsichtigt funktioniert. GUI-Tests, die sowohl manuell als auch automatisiert durchführbar sind, überprüfen nicht nur die Funktionalität, sondern auch das visuelle Erscheinungsbild der Anwendung.
 

3.2 API Schnittstellentests (Dev/QA):

API-Tests überprüfen die Funktionalität der Anwendungsprogrammierschnittstellen und sind entscheidend für das Backend einer Anwendung. Sie stellen sicher, dass die APIs erwartungsgemäß reagieren und sich korrekt in das Gesamtsystem einfügen, was essenziell für die Geschäftslogik und das Datenmanagement ist.
 

3.3 Unit-Tests (Devs):

Unit-Tests zielen auf die kleinsten Einheiten des Codes ab und überprüfen, ob Funktionen oder Methoden wie vorgesehen arbeiten. Sie sind ein zentraler Bestandteil der kontinuierlichen Integration im Entwicklungsprozess und werden häufig automatisiert, um eine ständige Codeüberprüfung zu ermöglichen.

Egal welcher Test für Ihr Projekt geeignet ist, um zu evaluieren, ob sie korrekt aufgesetzt sind und richtig funktionieren, sollten zu Projektbeginn in einem gemeinsamen Workshop die KPIs der Testautomatisierung festgelegt werden.

4. Testautomatisierung KPIs

Welche KPIs lassen sich definieren? Um Qualitätsstandards festzulegen und einzuhalten, sollte ein gemeinsames Verständnis für die Key Performance Indicators = KPIs der Testautomatisierung bestehen. Das bedeutet, es müssen klare Reportings, wie Tabellen, Diagramme und Statistiken, geliefert werden, die den Fortschritt und Erfolg der Testbemühungen aufzeigen. Für die Testautomatisierung ist besonders wichtig, dass solche Reporting-Prozesse bereits beim Aufsetzen der Testabläufe berücksichtigt werden, denn durch die Automatisierung dieser Prozesse lassen sich zusätzlich Geld und Zeit sparen. Welche Reportings sollten Projektleiter also anfordern?

KPIs Testautomatisierung

1. Anzahl der Testfälle: Die Gesamtzahl der erstellten und ausgeführten Testfälle kann ein Indikator für den Umfang der Qualitätssicherungsbemühungen sein.

2. Prozentsatz der bestandenen Tests: Der Prozentsatz der erfolgreich abgeschlossenen Testfälle im Verhältnis zur Gesamtzahl der ausgeführten Testfälle kann ein Hinweis auf die Qualität der getesteten Software sein.

3. Codeabdeckung: Die Prozentzahl des Codes, der durch Testfälle abgedeckt wird. Eine höhere Codeabdeckung weist auf eine umfassendere Qualitätssicherung hin.

4. Prozentsatz der automatisierten Tests: Misst den Anteil der Testfälle, die automatisiert sind. Eine höhere Automatisierungsrate kann auf verbesserte Effizienz und Konsistenz der Qualitätssicherung hindeuten.

5. Zahl der Regressionen: Misst, wie oft bereits behobene Fehler erneut auftreten. Eine niedrige Anzahl an Regressionen zeigt an, dass das QA-Team effektiv daran arbeitet, sicherzustellen, dass Fehler dauerhaft behoben werden.

6. Anzahl der offenen Fehler: Eine KPI, die den Überblick über die Anzahl der noch zu behebenden Fehler gibt. Diese Zahl sollte über die Zeit abnehmen, was auf eine kontinuierliche Verbesserung der Softwarequalität hindeutet.

5. Testautomatisierung Software

Es gibt nicht die eine Software für Testautomatisierung. Je nach Einsatzgebiet und -fall sollte individuell elaboriert werden, welche sich eignet. Aber wenn Sie für Ihre Testautomatisierung Software suchen, hilft dennoch ein erster Überblick.
 

5.1 Selenium: 

Selenium ist ein sehr beliebtes Open-Source-Framework für automatisierte Tests von Webanwendungen. Es unterstützt verschiedene Programmiersprachen wie Java, C#, Python und Ruby, und ermöglicht es, Tests in mehreren Browsern und Betriebssystemen auszuführen. 

Vorteile von Selenium: 

  • Vielseitigkeit: Selenium unterstützt eine Vielzahl von Browsern, Betriebssystemen und Programmiersprachen. 
  • Community-Support: Da es sich um ein Open-Source-Framework handelt, gibt es eine große aktive Community und viele Ressourcen für Hilfe und Unterstützung. 
  • Flexibilität: Selenium ermöglicht es, komplexe Szenarien zu testen und bietet mehrere Möglichkeiten zur Lokalisierung von Elementen. 
     

5.2 Cypress: 

Cypress ist ein modernes Testautomatisierungs-Framework, das speziell für moderne Webanwendungen entwickelt wurde. Es ermöglicht End-to-End-, Integration- und Unit-Tests in einem einzigen Framework. 

Vorteile von Cypress: 

  • Einfachheit: Cypress ist einfacher zu installieren und zu konfigurieren als viele andere Tools und bietet eine klare und intuitive API. 
  • Echtzeit-Reloading: Tests werden automatisch neu geladen und ausgeführt, wenn Änderungen am Testcode vorgenommen werden. 
  • Debugging: Mit seiner Fähigkeit, den Zustand eines Tests zu einem bestimmten Zeitpunkt zu "einfrieren", und der guten Integration in DevTools ist Cypress ein starkes Werkzeug für das Debugging. 
     

5.3 Robot Framework: 

Robot Framework ist ein generisches Open-Source-Automatisierungsframework für Akzeptanztests und Akzeptanztestgetriebene Entwicklung (ATDD). Es verwendet Schlüsselwortgetriebene, datengetriebene und verhaltensgetriebene Ansätze und ist in Python geschrieben. 

Vorteile des Robot Frameworks: 

  • Einfachheit: Es hat eine einfache, tabellenorientierte Syntax, die für Nicht-Programmierer leicht zu lernen und zu verwenden ist. 
  • Wiederverwendbarkeit: Mit seiner schlüsselwortgetriebenen Ansatz ermöglicht es die Wiederverwendung von Code und erleichtert die Wartung. 
  • Plug-in-Architektur: Es bietet eine Plug-in-Architektur, die es ermöglicht, die Funktionalität durch Bibliotheken und Tools zu erweitern. 

6. Fazit

In der dynamischen Welt des eCommerce ist die Fähigkeit, schnell und zuverlässig hochwertige Software bereitzustellen, nicht nur ein Wettbewerbsvorteil, sondern eine Notwendigkeit. Testautomatisierung spielt dabei eine entscheidende Rolle: Sie steigert nicht nur die Effizienz und Zuverlässigkeit der Softwareentwicklung, sondern trägt auch dazu bei, Markteinführungszeiten zu verkürzen und die Kundenzufriedenheit zu erhöhen. Die Implementierung einer durchdachten Testautomatisierung ist komplex und bedarf erfahrener Fachkräfte, die nicht nur die Tools beherrschen, sondern auch eine Strategie entwickeln können, die speziell auf die Bedürfnisse des jeweiligen Kunden zugeschnitten ist.

QA Automation

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Smart Commerce QA Engineer Robin Reiche

Über den Autor:

Robin Reiche ist ein erfahrener QA Engineer mit über 13 Jahren Expertise. Er ist seit 5 Jahren bei Smart Commerce als QA Engineer tätig und leitet die QA Gilde des Unternehmens. In seiner Arbeit als QA Engineer zeichnet sich Robin durch umfassende Expertise in der Testautomatisierung mit Tools wie Cypress aus. Die Anwendung von Browserstack und Xray erweitert Robins Fähigkeiten, um in vielfältigen Umgebungen zu testen.

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