ソフトウェアテストにおける状態遷移テストの定義と重要性
状態遷移テストは、ソフトウェア開発において、ソフトウェアがある状態から別の状態に遷移する際に正しく機能することを確認するために使用される貴重なテスト手法です。ソフトウェア開発者やテスターにとって、状態遷移テストを理解することは、顧客のニーズを満たす高品質のソフトウェアを提供するために非常に重要です。本記事では、状態遷移テストとは何か、どのように機能するのか、ソフトウェアテストで使用する利点について説明します。
Table of Contents
状態遷移テストとは？
状態遷移テストとは、ある状態から別の状態に遷移する際にソフトウェアの機能をテストするテスト手法です。状態の変化に対してソフトウェアが正しく反応するかどうかをチェックするブラックボックステスト技法です。この方法では、状態遷移図を作成し、状態間の可能な遷移を表現し、その遷移に基づいてテストケースを設計することになります。
状態遷移図
状態遷移図は、ある入力に対してシステムの状態がどのように変化するかを示す図です。
4つの主要な構成要素があります。
- 状態
- 遷移
- イベント
- アクション
状態遷移テストを実施するケース
- テスターが、アプリケーションが一連の入力値をどのように処理するかをテストする場合。
- テストされるシステムが、以前に実装された状態/値に依存している場合。
- 限られた入力値に基づいてアプリケーションをテストする必要がある場合。
状態遷移テストを使用しない場合
- 連続した入力の組み合わせに対してテストが行われない場合。
- 探索的テストなど、異なる機能に対してテストを行う場合。
状態遷移テスト技法の長所と短所
長所
- このテスト技法は、システムの処理を視覚的または表形式で表現するもので、テスターがシステムの処理を包括的かつ効果的に理解するのに役立ちます。
- システムの無効な状態を容易にカバーすることができます。
- このテスト技法を用いることで、テスターはすべての条件がカバーされていることを確認し、結果を記録することができます。
短所
- このテスト手法の主な短所は、順序に従わないシステムには使えないことです。
- 小規模なシステムにのみ適し、大規模で複雑なシステムには適しません。
状態遷移テストの事例
状態遷移テストの例として、ATMでPINコードを入力する場合を挙げます。1回目または2回目に無効なパスワードを入力した場合、パスワードの再入力が求められます。3回目の入力でパスワードが正しく入力されないと、そのアカウントはブロックされます。
ユーザが正しいPINコードを入力すると、状態はS5：アクセス許可に遷移します。ユーザーが間違ったPINコードを入力した場合、状態は次の状態に遷移します。3回目の試行で間違ったPINコードが入力された場合、アカウントはブロックされます。
PINの例の状態テーブルは、以下のように簡略化できます。
③シンボリックリンクデプロイメント【Symbolic Deployment】
シンボリックデプロイとは、上述した2つの方法と異なり、サーバー環境が2つではなく1つである点に特徴があります。具体的には、1つのサーバー上で、仮想環境を2つ用意し、1つを旧システム、もう一方を新システムとしてデプロイを実施します。デプロイが一通り完了した後に、「Symbolic link」により、環境を新システムへ移行します。この手法のメリットは、サーバーの増設を必要としないことによる低い運用コストやデプロイ作業の自動化が容易に行える点が挙げられます。反対に、弱点はサーバーが1つであることにより、再起動が求められたり、サーバーエラーが発生した際に、複数のシステムが影響を受けてしまうというデメリットが考えられます。
別の例として、Webサイトのログインページがあります。ユーザーがログイン情報を入力し、「ログイン」をクリックすると、ソフトウェアはログインページからユーザーダッシュボードに遷移するはずです。状態遷移テストは、これらの状態間の遷移がスムーズで、ユーザーが正しいダッシュボードに誘導されることを確認するために使用されます。
状態遷移テストの最適な実行方法：
状態遷移テストを最大限に活用するためには、以下のようなベストプラクティスに従うことが重要です。
- 明確で完全な状態遷移図から始める： 明確で完全な状態遷移図は、効果的な状態遷移テストの基礎となるものです。
- 最も重要な遷移と状態に焦点を絞る： 可能な限りの状態遷移をテストすることは、時間とコストがかかるため、最も重要なものに焦点を当てることが重要です。
- 自動化ツールを使用する： 自動化ツールを使用することで、テストプロセスを合理化し、エラーのリスクを低減することができます。
状態遷移テストの実用化
状態遷移テストは、ソフトウェア開発、航空宇宙、自動車など、さまざまな業界で広く利用されています。例えば、自動車業界では、エアバッグシステムやブレーキシステムなど、さまざまなシステムの安全性や信頼性を確保するために状態遷移テストが利用されています。
まとめ
状態遷移テストは、時間とリソースを節約しながら、開発プロセスの早い段階でソフトウェアの不具合を検出することができる貴重なテスト手法です。状態遷移テストとその仕組みを理解することで、ソフトウェア開発者とテスターは、自分たちのソフトウェアが顧客のニーズを満たしていることを確認することができます。状態遷移テストに関するサポートが必要であれば、信頼できるソフトウェアテスト会社のCMC Japanを選択肢のひとつとして検討してみてはいかがでしょうか。CMC Japanは、お客様のソフトウェアの品質を保証するために、さまざまなソフトウェアテストサービスを提供しております。お気軽にご相談ください。
