単体テストと結合テストをどのように使用するか
新しいソフトウェア アプリケーションを作成する場合、アプリケーション全体が意図したとおりに動作することを確認するにはテスト プロセスが非常に重要となります。ソフトウェアをテストし、市場に出せる状態であることを確認するために、さまざまなテストツールと方法があります。それらのテストのうちの 2 つが単体テストと結合テストです。
単体テストと結合テスト：それぞれの目的
単体テストと結合テストは、それぞれ異なるタイミングで使用されます。単体テストと結合テストは、競合するものではありませんし、どちらかを選択しなければならないわけでもありません。通常、適切なコードカバレッジを得るために、テスターは両方のテストを組み合わせて、作業中のアプリケーションが意図したとおりに機能することを確認します。
単体テストは、開発者が意図したとおりに動作していることを確認するために、コードの小さな部分で使用されます。単体テストは通常、この特定のコードを念頭に置いて開発者が作成します。そのテスト結果は、おそらく他の人が見てもあまり意味がありませんが、開発者は自分のコードをチェックすることができます。
一方、開発者がより大きなコード部分をテストしたいのであれば、結合テストを使用するのが良いでしょう。 結合テストでは、開発者が個々のコード単位をピックアップして組み合わせ、それらがどのように連携して動作するかをテストします。
一般的に結合テストでは、システムが機能し、すべてのコンポーネントが正しく結合されていることを確認するために、ハードウェアなどの他の外部依存関係のサポートが必要になります。このテストは委託者にとっても良いものです。なぜなら、ソフトウェア開発者でなければ結果を理解できない単体テストのようなものよりも明確に有効性を証明できるからです。
つまり、結合テストは全体像を評価し、アプリケーションの異なる部分が連携して動作することを保証します。
テスト種類の違い
テスト チームは、完成品に到達する前に、単体テストと結合テストの両方を使用したい場合があります。しかし、この 2 つのテストにはいくつかの違いがあります。違いを知ることでより理解が深まるでしょう。また、単体テストと結合テストを比較する際に、それぞれのテストをより適切な方法で適用できるようになります。
2 つのテストの違いをもう少し詳しく見てみましょう。
テストされるソフトウェア モジュールの数
単体テストと結合テストの大きな違いの 1 つは、単体テストではより多くのソフトウェア モジュールがテストされることです。
たとえば、単体テストではコードの個々の部分をすべてテストします。サブプログラム、サブルーチン、クラス、プロシージャなどの小さなコードがテストされるため、新しく作成されたすべてのコードをテストする必要がある場合、この方法ではさらに時間がかかります。代わりに、多くの場合、開発者は問題が発生あるいは発生しそうな小さなコードを、単体テストでチェックします。彼らはすべてをチェックするわけではありません。
一方、結合テストでは、ソフトウェア モジュールを結合してから、それらすべてをグループとしてテストします。これにより、ソフトウェア モジュールが結合されたソフトウェアとして動作すること、そして実行すべき機能を実行することが保証されます。
結合テストは、大規模なソフトウェアのテストを容易にします。しかし、新しく作成された小さなコード部分はテストされない可能性があります。このような場合、単体テストを実装する必要があります。
誰がテストを実行するか
単体テストと結合テストは、どちらも開発者が行うことができます。しかし、いくつかの違いがあります。単体テストは、作成されるコードを知っているチームの技術メンバーが行います。結合テストは、同じ人が行うこともできますが、技術者ではない、製品をテストするユーザーが行うこともできます。テストチームの一員になるために、テスト対象コードの知識すら必要ありません。
ソフトウェア設計に関するテスターの知識
テストに必要な知識は、各テストの工程によって異なります。結合テストでは、誰でもテストチームの一員となり、ソフトウェアが作成されたとおりに機能しているかどうかをチェックできます。これらのテスターは、ソフトウェアのコードやソフトウェアの設計方法に関する知識を必要としません。
彼らが知っていなければならないことは、「何に注意し、ソフトウェアがどのような結果を返すべきか」ということです。これを把握することで、彼らは製品に関するフィードバックを提供できます。
一方で、単体テストでは、ソフトウェア設計に関する多くの内部的な知識が必要です。多くの場合、単体テストはテストするコードをもとに作成されます。通常、コードを作成した開発者が単体テストも作成して実装します。
ホワイトボックステストとブラックボックステスト
ホワイトボックステストとブラックボックステストは、全く異なるものです。ホワイトボックステストは、製品を内部からテストすることで、ほとんどの人が見ることができないソフトウェア内部の動作を確認します。単体テストはホワイトボックステストの一例です。
ブラックボックステストはその反対です。外側からソフトウェアをテストします。コードがどのように作成されたかを知る必要はなく、ソフトウェアがどのように動作するかを確認します。結合テストはブラックボックステストの一例です。
欠陥の検出の容易さ
単体テストの結果を解釈するのは、結合テストの場合よりも困難です。単体テストの場合、開発者でも結果を理解するのに時間がかかります。結合テストの場合は、ソフトウェアが機能しているかどうかを誰でも確認することができます。結果の解釈はとても単純です。
保守のコスト
これらのテストはどちらも時間と費用の面で企業コストがかかります。ソフトウェア開発のテストツールは、得られるコードカバレッジにもよりますが、テスト作成にコストがかかります。また、バグの修正にもコストはかかります。
単体テストは時間がかかり、一度に小さなコードをテストするため、長期的には結合テストよりもコストがかかります。しかし、1 回あたりのテストでは結合テストの方が高コストです。テスト対象のソフトウェアについての専門性を持つ会社を利用することで、このソフトウェアのテストのコストを削減できます。
チームで両方のテストを適用するには
製品が市場に出るまでにほとんどバグがないことを保証する最善策のひとつは、2つのテスト形式を組み合わせることです。テスト チームは個々のコンポーネントをテストしたいと考えており、単体テストを使用すればそれが可能です。
また、ソフトウェア アプリケーション全体、あるいは、より大きな部分をテストしたい場合は、結合テストによって行うことができます。この 2 つを組み合わせることで、システムのあらゆるバグを発見するためのより良いカバレッジを得ることができます。
そこで、テストツールを専門に扱う会社のサービスを利用すると良いでしょう。コストを削減でき、使用するテストが十分に強力であることが保証されます。
単体テストの例
作成するソフトウェアの種類に応じて、小さなコードをテストする方法はいくつかあります。単体テストの例としては、次のようなものがあります。
- データフロー テスト
- 制御フロー テスト
- ブランチカバレッジ テスト
- ステートメントカバレッジ テスト
- 判定カバレッジ テスト
これらは、内部コードが正しく動作しているかどうかを知るために必要な情報を与えてくれます。通常、正しい結果を得るためには、一連の単体テストが必要です。
結合テストの例
また、テストチームが実行できる、結合テストのカテゴリに分類される様々なテストもあります。これらは、アプリケーションが正しく動作することを保証するためのテストです。結合テストとして実行できるテストには、次のものがあります。
- すべてのコンポーネントを一緒にテストする完全なシステム チェックの実行
- 正しいボタンで正しいリンクに移動するなど、プログラム内のシステムが連携して動作することの確認
- メッセージと画像が正しい場所に表示されることの確認
結合テストは機能テストと重複することがよくありますが、わずかに異なる場合もあります。結合テストは、さまざまなコンポーネントが連携して動作することを確認するために、コンポーネントが最終化されたプロジェクトの終盤に行われます。
両方のテストを活用して成果を上げる
開発チームは、自分たちが誇れるような新しいものを作ろうと懸命に取り組んでいます。彼らは、テストサイクルが原因で製品の不備が発生することを決して望んでいません。結合テストと単体テストの両方を使用することで、問題解決のための最良のスタートを切ることができます。
しかし、これを開発者が自力で実現するのは難しいでしょう。自動テストツールを熟知している企業と提携することで、コストと労力を削減できます。そのような企業は結合テストツールや単体テストツールを熟知しており、市場に出る前にソフトウェアのバグを確実に発見することができます。
また、テストツールの開発と導入に時間を割く必要がないため、テスト コストも削減できます。Ranorex が提供するテストツールのデモをご希望の方は、こちらからダウンロードください。
（この記事は、開発元 Ranorex 社 Blog 「Unit Test vs. Integration Test: How To Use Both」2022年10月20日の翻訳記事です。）
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