Xác minh và thẩm định

là sự kiểm tra việc phát triển phần mềm. Là công việc xuyên suốt quá trình phát triển phần mềm, chứ không chỉ ở khâu kiểm thử khi đã có mã nguồn. Xác minh (verification) là sự kiểm tra xem sản phầm có đúng với đặc tả không, chú trọng vào việc phát hiện lỗi lập trình. Thẩm định (validation) là sự kiểm tra xem sản phẩm có đáp ứng được nhu cầu người dùng không, có hoạt động hiệu quả không, tức là chú trọng vào việc phát hiện lỗi phân tích, lỗi thiết kế.

Tóm lại, mục đích của thẩm định và xác minh là

• Phát hiện và sửa lỗi phần mềm
• Đánh giá tính dùng được của phần mềm

Có hai khái niệm là thẩm định/xác minh tĩnh và thẩm định/xác minh động. Thẩm định và xác minh tĩnh là sự kiểm tra mà không thực hiện chương trình, ví dụ như xét duyệt thiết kế, xét duyệt yêu cầu, nghiên cứu mã nguồn, sử dụng các biến đổi hình thức (suy luận) để kiểm tra tính đúng đắn của chương trình. Thẩm định và xác minh tĩnh được tiến hành ở mọi khâu trong vòng đời phần mềm. Về lý thuyết, có thể phát hiện được hầu hết các lỗi lập trình, tuy nhiên phương pháp này không thể đánh giá được tính hiệu quả của chương trình.

Thẩm định và xác minh động là sự kiểm tra thông qua việc thực hiện chương trình, được tiến hành sau khi đã phát triển chương trình (mã nguồn). Hiện vẫn là kỹ thuật kiểm tra chính. Cả hai hướng nêu trên đều rất quan trọng và chúng bổ khuyết lẫn nhau. Trong chương này, chúng ta đi sâu vào tìm hiểu về thẩm định và xác minh động, gọi là sự thử nghiệm (kiểm thử) chương trình.

Có hai loại thử nghiệm (động) là:

• Thử nghiệm (tìm) khuyết tật: được thiết kế để phát hiện khuyết tật của hệ thống (đặc biệt là lỗi lập trình).
• Thử nghiệm thống kê: sử dụng các dữ liệu (thao tác) phổ biến của người dùng (dựa trên sự thống kê) để đánh giá tính dùng được của hệ thống.

Thử nghiệm cần phải có

• Tính lặp lại: thử nghiệm phải lặp lại được để phát hiện thêm lỗi và kiểm tra xem lỗi đã được sửa hay chưa. Bất cứ khi nào sửa mã chương trình chúng ta phải thử nghiệm lại (kể cả đối với các thử nghiệm đã thành công).
• Tính hệ thống: việc thử nghiệm phải tiến hành một cách có hệ thống để đảm bảo kiểm thử được mọi trường hợp, nếu tiến hành thử nghiệm một cách ngẫu nhiên thì không đảm bảo được điều này.
• Được lập tài liệu: để kiểm soát xem cái nào đã được thực hiện, kết quả như thế nào...

Một phép thử được gọi là thành công nếu nó phát hiện ra khiếm khuyết của phần mềm. Chú ý là phép thử chỉ chứng minh được sự tồn tại của lỗi trong hệ thống chứ không chứng minh được hệ thống không có lỗi. Một phép thử (ca thử nghiệm) bao gồm

• Tên của mô đun thử nghiệm
• Dữ liệu vào
• Dữ liệu ra mong muốn (đúng)
• Dữ liệu ra thực tế (khi đã tiến hành thử nghiệm)

Các ca thử nghiệm nên được thiết kế khi chúng ta tạo các tài liệu phân tích và thiết kế, chứ không phải là khi đã viết xong mã nguồn.

Có hai kỹ thuật thử nghiệm tìm khuyết tật chính là thử nghiệm chức năng và thử nghiệm cấu trúc.

int abs(int n) 
    { 
    if (n>0) return n; 
    else (n<0) return ưn; 
    } 
    

int max(int x, int y, int z)
{ 
    if (x>y) { 
    if (x>z) return x; 
    else return z; 
    }
    else { 
    if (y > z) return y; 
    else return z; 
    } 
    } 

Quá trình thử nghiệm có thể chia làm các giai đoạn như sau:

• Thử nghiệm đơn vị: là bước thử nghiệm đối với từng chức năng (hàm) nhằm mục đích chính là phát hiện lỗi lập trình, thường sử dụng nhiều thử nghiệm cấu trúc.
• Thử nghiệm mô đun: thử nghiệm mô đun (liên kết một số hàm)
• Thử nghiệm hệ con: nếu hệ thống bao gồm một số hệ con độc lập thì đây là bước tiến hành thử nghiệm với từng hệ con riêng biệt
• Thử nghiệm hệ thống (tích hợp): thử nghiệm sự hoạt động tổng thể hệ thống, kiểm tra tính đúng đắn của giao diện, tính đúng đắn với đặc tả, và tính dùng được. Chủ yếu sử dụng thử nghiệm chức năng.
• Thử nghiệm nghiệm thu (alpha): thử nghiệm được tiến hành bởi một nhóm nhỏ người sử dụng dưới sự hướng dẫn của người phát triển, sử dụng các dữ liệu thực, thẩm định tính dùng được của hệ thống.
• Thử nghiệm beta: là mở rộng của thử nghiệm alpha, được tiến hành với một số lớn người sử dụng không có sự hướng dẫn của người phát triển, kiểm tra tính ổn định, điểm tốt và không tốt của hệ thống.

Các bước thử nghiệm ban đầu nặng về kiểm tra lỗi lập trình (xác minh), các bước thử nghiệm cuối thiên về kiểm tra tính dùng được của hệ thống (thẩm định). Ngoài ra còn một bước hay một khái niệm thử nghiệm khác được gọi là thử nghiệm quay lui. Thử nghiệm quay lui được tiến hành mỗi khi chúng ta sửa mã chương trình:

• Khi sửa lỗi
• Khi nâng cấp chương trình

Khi thử nghiệm hệ con và thử nghiệm hệ thống (tích hợp), có các chiến lược thử nghiệm chính là thử nghiệm dưới lên (bottomưup testing) và thử nghiệm trên xuống (topưdown testing).