Entwerfen und Implementieren einer umfassenden Teststrategie

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Tests sind ein grundlegender Aspekt der Softwareentwicklung, der die Qualität, Zuverlässigkeit und Funktionalität von Anwendungen überprüft. Es ist ein zentraler Aspekt während des lokalen Entwicklungsprozesses (innere Schleife), aber auch eine wesentliche Komponente des gesamten DevOps-Lebenszyklus (äußere Schleife), in dem der Code den Pfad von der Releasepipeline zur Produktionsumgebung durchläuft.

Testtypen

Die Notwendigkeit zur Überprüfung erstreckt sich auf den gesamten Softwarelebenszyklus. Dabei werden eine Reihe verschiedener Testtypen genutzt, um Fehler zu erkennen, die Funktionalität zu überprüfen und die Leistung zu bewerten.

  • Komponententests konzentrieren sich auf die isolierte Ausführung einzelner Komponenten oder Module, um sicherzustellen, dass sich jede Komponente wie erwartet verhält.
  • Integrationstests werten Interaktionen zwischen verschiedenen Komponenten aus, um ihre Integration und Funktionalität zu bewerten.
  • Bei Funktionstests steht in erster Linie die Bewertung einzelner Komponenten oder Features innerhalb der Anwendung im Vordergrund, um sicherzustellen, dass sie Funktionsanforderungen erfüllen. Diese Tests überprüfen das Verhalten bestimmter Funktionen oder Codeeinheiten, häufig isoliert vom übrigen System, und sind in der Regel darauf ausgelegt, sicherzustellen, dass jede Komponente die beabsichtigte Funktion ordnungsgemäß ausführt.
  • Buildüberprüfungstests ermitteln, ob Infrastruktur- und Anwendungskomponenten verfügbar sind und wie erwartet funktionieren. Häufige Buildüberprüfungstestszenarien umfassen das Erreichen des HTTPS-Endpunkts einer Webanwendung, das Abfragen einer Datenbank und das Simulieren eines einzelnen Benutzerflows in der Anwendung.
  • Bei Benutzeroberflächentests wird überprüft, ob Anwendungsbenutzeroberflächen bereitgestellt werden und Interaktionen auf der Benutzeroberfläche erwartungsgemäß funktionieren. Es wird empfohlen, Tools zur Benutzeroberflächenautomatisierung zu verwenden, um die Automatisierung voranzutreiben. Bei automatisierten Benutzeroberflächentests imitiert ein Skript ein reales Benutzerszenario.
  • Bei Auslastungstests werden Skalierbarkeit und Anwendungsfunktionalität überprüft, indem die Last erhöht wird, bis ein vordefinierter Schwellenwert erreicht wird. So wird sichergestellt, dass das System bei starker Belastung effektiv arbeitet. Dieser Test konzentriert sich in der Regel auf bestimmte Benutzerpfade, um sicherzustellen, dass die Anwendung die Leistungsanforderungen erfüllt, wenn sie einer bestimmten Belastung ausgesetzt ist.
  • Bei Belastungstests wird das System übermäßigen Belastungen ausgesetzt, um seine Resilienz und Kapazität zur Bewältigung extremer Bedingungen zu bewerten. Dies hilft bei der Identifizierung von Leistungsengpässen und der Bewertung der Fähigkeit, sich schnell wieder zu erholen.
  • Leistungstests kombinieren Auslastungs- und Belastungstests, um die Leistung unter Last zu überprüfen und eine Benchmark für den Anwendungsbetrieb festzulegen.
  • Chaostests führen simulierte Fehler in das System ein, um seine Reaktion zu bewerten und die Resilienzstrategien, Betriebsprotokolle und Entschärfungstechniken zu überprüfen. Mit dieser Methode wird die Fähigkeit des Systems bewertet, unerwartete Störungen zu bewältigen und sich ordnungsgemäß von ihnen zu erholen.
  • Penetrationstests stellen sicher, dass eine Anwendung und ihre Umgebung die Anforderungen eines erwarteten Sicherheitsstatus erfüllen. Ziel ist es, Sicherheitsrisiken zu identifizieren.
  • Bei Sicherheitstests können u. a. Abhängigkeiten der End-to-End-Softwarelieferketten und Pakete getestet werden, mit Überprüfung und Überwachung auf bekannte Sicherheitslücken und -risiken (Common Vulnerabilities and Exposures, CVE).
  • End-to-End-Tests simulieren reale Benutzerszenarien, indem das gesamte Softwaresystem von Anfang bis Ende getestet wird, einschließlich aller integrierten Komponenten und externen Abhängigkeiten. Diese Tests imitieren Benutzerinteraktionen mit der Anwendung und überprüfen ihr Verhalten auf mehreren Ebenen, um sicherzustellen, dass das System als Ganzes ordnungsgemäß funktioniert und die beabsichtigte Benutzererfahrung bietet.

Sie können unterschiedliche Tests in einer einzigen Umgebung durchführen. In einigen Fällen ist dies möglicherweise erforderlich. Um aussagekräftige Ergebnisse zu erzielen, müssen Sie beispielsweise bei Chaostests zuerst die Anwendung einer hohen Belastung aussetzen, damit Sie nachvollziehen können, wie die Anwendung auf eingefügte Fehler reagiert. Folglich werden Chaostests und Auslastungstests in der Regel zusammen durchgeführt.

Entwerfen und Implementieren einer Teststrategie

Das Entwerfen und Implementieren einer umfassenden DevOps-Teststrategie beinhaltet mehrere wichtige Überlegungen.

Bewertung und Planung

Bewerten Sie Ihre Projektanforderungen, einschließlich der Anwendungsarchitektur, des Technologiestapels und der Bereitstellungsziele. Identifizieren Sie anhand der Ergebnisse die erforderlichen Testtypen, z. B. Komponententests, Integrationstests, End-to-End-Tests, Leistungstests und Sicherheitstests. Definieren Sie Testziele, Kriterien für den Erfolg und KPIs (Key Performance Indicators), um die Effektivität Ihrer Teststrategie zu messen.

Auswahl von Tools und Frameworks

Wählen Sie geeignete Testtools und -frameworks basierend auf Ihren Projektanforderungen und dem Technologiestapel aus. Berücksichtigen Sie Faktoren wie Sprachunterstützung, Integration in CI/CD-Pipelines, Berichterstellungsfunktionen und Communityunterstützung. Beliebte Testframeworks sind u. a. JUnit, NUnit, MSTest für Komponententests, Selenium, Cypress für Benutzeroberflächentests sowie JMeter und Gatling für Leistungstests.

Testautomatisierung

Priorisieren Sie die Testautomatisierung, um den Testprozess zu beschleunigen und konsistente Ergebnisse sicherzustellen. Schreiben Sie automatisierte Tests für verschiedene Ebenen Ihrer Anwendung, einschließlich Komponententests für einzelne Komponenten, Integrationstests für Interaktionen zwischen Komponenten und End-to-End-Tests für Benutzerworkflows. Integrieren Sie automatisierte Tests in Ihre CI/CD-Pipeline, um sie automatisch bei Codeänderungen auszuführen.

Continuous Integration (CI)

Konfigurieren Sie CI-Pipelines in Azure DevOps oder GitHub Actions, um automatisierte Builds und Tests bei Codeänderungen auszulösen. Stellen Sie sicher, dass Ihre CI-Pipeline Schritte zum Kompilieren von Code, zum Ausführen automatisierter Tests und zum Generieren von Testberichten enthält. Verwenden Sie Features wie Buildtrigger, Matrixbuilds und Parallelaufträge, um Ihre CI-Pipeline für Geschwindigkeit und Effizienz zu optimieren.

Continuous Deployment (CD)

Implementieren Sie CD-Pipelines, um die Bereitstellung von getestetem Code in verschiedenen Umgebungen zu automatisieren, z. B. Entwicklung, Staging und Produktion. Schließen Sie Genehmigungsgates, manuelle Eingriffe und Bereitstellungsgates in Ihre CD-Pipeline ein, um Qualität und Compliance sicherzustellen, bevor Sie Code in der Produktion bereitstellen. Nutzen Sie Bereitstellungsstrategien wie Blau-Grün-Bereitstellungen, Canary-Releases und Featureflags, um Downtime und Risiken während Bereitstellungen zu minimieren.

Überwachung und Feedback

Richten Sie Überwachungs- und Warnsysteme ein, um Anwendungsleistung, Fehler und Anomalien in Echtzeit nachzuverfolgen. Sammeln Sie Feedback aus automatisierten Tests, Produktionsüberwachung und Benutzerfeedback, um Ihre Teststrategie kontinuierlich zu verbessern und Probleme proaktiv zu behandeln. Verwenden Sie Metriken und Dashboards, um Testergebnisse zu visualisieren, Trends zu identifizieren und datengesteuerte Entscheidungen zu treffen, um Ihre Testprozesse zu optimieren.

Dokumentation und Schulung

Dokumentieren Sie Ihre Teststrategie u. a. mit Testplänne, Testfällen, Testdaten und bekannten Probleme. Bieten Sie Teammitgliedern Schulungen und Ressourcen zum Testen bewährter Methoden, Tools und Techniken an, um eine konsistente Ausführung der Teststrategie in der gesamten Organisation sicherzustellen.