# 5.4 Testverfahren

## Softwaretests - Grundlagen

### Warum testen?

```
Testziele
├── Fehler finden
├── Qualität sichern
├── Vertrauen schaffen
├── Risiken minimieren
└── Dokumentation
```

### Testprinzipien

```
Grundsätze des Testens
├── Vollständig unmöglich → 100% Test nicht möglich
├── Frühzeitig → Tests von Anfang an
├── Defektclustering → Fehler häufen sich
├── Pestizid-Paradox → Tests wiederholen
├── Fehlerfreiheitsirrtum → Keine Fehler ≠ Qualität
└── Kontextabhängig → Projektabhängig
```

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## Testarten

### Nach Sichtweise

| Testart | Beschreibung |
|---------|-------------|
| **White Box** | Inneres bekannt, strukturbasiert |
| **Black Box** | Inneres unbekannt, funktional |
| **Gray Box** | Teilweise bekannt |

### Nach Zeitpunkt

```
Testphasen
├── Statische Tests (vor Ausführung)
│   └── Code-Review, Analyse
└── Dynamische Tests (bei Ausführung)
    └── Unit, Integration, System, Abnahme
```

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## Teststufen

### Pyramide

```
Testpyramide
        ╱╲
       ╱  ╲        End-to-End (wenige)
      ╱────╲
     ╱      ╲      Integration (mittel)
    ╱────────╲
   ╱          ╲    Unit-Tests (viele)
  ╱────────────╲
```

### Unit Tests

> Test einzelner Funktionen/Klassen

```python
import unittest

class TestRechner(unittest.TestCase):

    def test_addition(self):
        ergebnis = addieren(2, 3)
        self.assertEqual(ergebnis, 5)

    def test_division_durch_null(self):
        with self.assertRaises(ZeroDivisionError):
            dividieren(10, 0)

if __name__ == '__main__':
    unittest.main()
```

### Integrationstests

> Test der Zusammenarbeit von Komponenten

```
Integration - Strategien
├── Big Bang → Alles gleichzeitig
├── Top-Down → Oberste Ebene zuerst
├── Bottom-Up → Unterste Ebene zuerst
└── Sandwich → Beide Richtungen
```

### Systemtests

> Test des gesamten Systems

```
Systemtest - Prüfbereiche
├── Funktionale Anforderungen
├── Nicht-funktionale Anforderungen
├── Schnittstellen
├── Datenintegration
└── Performance
```

### Abnahmetests

> Test durch den Kunden

```
Abnahmetest - Arten
├── Alpha (beim Hersteller)
├── Beta (bei Anwendern)
└── Operational (im Echtbetrieb)
```

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## Testmethoden

### Black-Box-Tests

```
Techniken
├── Äquivalenzklassen
├── Grenzwertanalyse
├── Entscheidungstabellen
├── Zustandsübergänge
└── Anwendungsfall-basiert
```

### Äquivalenzklassen

```
Beispiel: Alterseingabe (0-120)

Gültige Klasse: 0 bis 120
Ungültige Klassen: < 0, > 120

Testfälle:
- 25 (gültig)
- 0 (Grenzwert)
- 120 (Grenzwert)
- -1 (ungültig)
- 121 (ungültig)
```

### White-Box-Tests

```
Techniken
├── Anweisungsabdeckung
├── Zweigabdeckung
├── Pfadabdeckung
└── Bedingungsabdeckung
```

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## Testmanagement

### Testplan

```markdown
# Testplan - [Projekt]

## 1. Testobjekt
[Was wird getestet]

## 2. Testumgebung
[System, Tools]

## 3. Testfälle
| ID | Beschreibung | Erwartung |
|----|--------------|-----------|
| T1 | Login gültig | Erfolg |
| T2 | Login ungültig | Fehler |

## 4. Zeitplan
[Termine]

## 5. Kriterien
[Abnahme]
```

### Testfall-Struktur

```
Testfall - Elemente
├── Testfall-ID
├── Titel/Beschreibung
├── Vorbedingungen
├── Testschritte
├── Erwartetes Ergebnis
├── Tatsächliches Ergebnis
├── Status (Pass/Fail)
└── Tester
```

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## Testautomatisierung

### Werkzeuge

| Zweck | Tools |
|-------|-------|
| Unit Tests | JUnit (Java), pytest (Python), NUnit (.NET) |
| UI Tests | Selenium, Playwright, Cypress |
| API Tests | Postman, RestAssured |
| Lasttests | JMeter, k6 |

### Beispiel: pytest

```python
# test_calculator.py

import pytest

def test_addition():
    assert add(2, 3) == 5

def test_subtraktion():
    assert sub(5, 3) == 2

@pytest.mark.parametrize("a,b,expected", [
    (1, 1, 2),
    (0, 0, 0),
    (-1, 1, 0),
])
def test_add_param(a, b, expected):
    assert add(a, b) == expected
```

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## Fehlermanagement

### Fehlerverfolgung

```
Fehlerlebenszyklus
Neu → Bestätigt → In Bearbeitung → Gelöst → Geschlossen
                ↓
              Abgelehnt
```

### Fehlerprioritäten

| Priorität | Beschreibung | Reaktionszeit |
|-----------|-------------|---------------|
| Kritisch | System nicht nutzbar | Sofort |
| Hoch | Wichtige Funktion | 24h |
| Mittel | Kleinere Probleme | 1 Woche |
| Niedrig | kosmetisch | Bei Zeit |

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## Querverweise

- [[LF5-03-Programmierung|Zurück: Programmierung]]
- [[LF6-Webanwendungen|Nächstes Lernfeld: Webanwendungen]]
- [[Wissen/Wirtschafts-Sozialkunde/WISO-Zusammenfassung|WISO: Qualitätsmanagement]]

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*Stand: 2024*