「初心者のためのガイド」境界値テストの謎を解く!!!
境界値テストとは、ソフトウェアテストにおいて、ソフトウェアシステムの入力領域の境界または限界に焦点を当てる技法です。この技法の目的は、入力領域の境界値に潜む可能性のあるエラーを見つけ出し、修正することです。本ブログで、境界値テストの方法や事例、注意すべき点をご紹介します。
目次
境界値テストとは？
境界値テストは、ソフトウェアテストの技法の一つで、システムやアプリケーションの動作を入力領域の境界や限界で試験することを目的とします。入力領域とは、システムやアプリケーションが有効な入力として受け入れられる値の範囲を指します。
境界値テストでは、入力値が入力領域の限界または境界にある場合のシステムまたはアプリケーションの動作をテストするために、テストケースが設計します。例えば、あるシステムやアプリケーションが1から100までの入力値を受け付ける場合、境界値テストでは、入力値がちょうど1、ちょうど100、およびこれらの値の上または下（0.99、1.01、99.99、100.01など）にある場合のシステムやアプリケーションの動作をテストすることになります。
境界値テストが持ている機能
境界値テストは、入力範囲の端でソフトウェアが正しく動作することを確認するテスト手法です。入力範囲の境界で発生する可能性のあるエラーやバグを特定することができるので、貴重なテスト手法であり、ソフトウェアが最も失敗しやすい領域であることが多いです。境界値テストを行うことで、ソフトウェアテスターは、ソフトウェアが堅牢で信頼性が高く、クラッシュしたり誤った結果を出したりすることなく、幅広い入力値を扱えることを検証できます。
境界値テストは以下のような機能があります。
欠陥の特定
境界値でのテストは、入力領域の境界で発生する可能性のある不具合やエラーを特定するのに役立ちます。境界でのテストにより、テスターは通常の入力値でのテストでは明らかにならないような問題を特定することができます。
品質を向上させる
不具合を特定し修正することで、テスト対象のシステムやアプリケーションの品質を向上させることができます。これにより、ユーザーのニーズを満たし、より信頼性の高い、堅牢なシステムを実現することができます。
時間とリソースの節約
入力領域の境界にテストを集中させることで、問題を引き起こす可能性の低い値による不要なテストを回避し、テスターは時間とリソースを節約することができます。
ユーザーエクスペリエンスを向上させる
システムやアプリケーションが、ユーザーが入力する可能性のある極端な値の入力を処理できることを保証するのに役立ちます。これにより、クラッシュやエラー、予期せぬ動作を防ぐことができ、ユーザーの満足度を高めることができます。
テストカバレッジの向上
入力領域の境界でテストをすると、テストカバレッジが上がり、システムまたはアプリケーションが可能な限りの入力値に対して徹底的にテストされることが保証されます。
境界値テストの具体的な事例
①境界値範囲内と範囲外の両方の値を含むテストケース
長方形の面積を計算する関数があります。長さと幅は10以下の正数とします。
| テストケース | 長さ | 幅 | 期待される出力 |
| 境界値：最小長さ | 0 | 5 | Error： 無効な長さ |
| 境界値：最大長さ | 10 | 5 | 50 |
| 境界内の値：長さ＝5 | 5 | 3 | 15 |
| 境界下の値：長さ＝9 | 9 | 5 | 45 |
| 境界上の値：長さ = 11 | 11 | 5 | Error：無効な長さ |
| 境界外の値：負の長さ | -2 | 5 | Error：無効な長さ |
| 境界外の値：負の長さ >10 | 12 | 5 | Error： 無効な長さ |
この例では、長さの境界値は0と10です。テストケース1と2は、この境界値をカバーしています。テストケース3、4、5は、境界線内の値をカバーしています。テストケース6と7は、境界の外側の値をカバーしています。
②境界値およびその近傍のテストケース
次は、長方形の面積を計算する関数の例です。
| テストケース | 長さ | 幅 | 期待される出力 |
| 境界値：最小長さ | 0 | 5 | Error： 無効な長さ |
| 最小長下の近傍 | -1 | 5 | Error： 無効な長さ |
| 最小長上の近傍 | 1 | 5 | 5 |
| 境界値：最大長 | 10 | 5 | 50 |
| 最大長下の近傍 | 9 | 5 | 45 |
| 最大長上の近傍 | 11 | 5 | Error： 無効な長さ |
この例では、長さの境界値として0と10を設定しています。そして、この境界値に対して、下側の隣接値と上側の隣接値を含むテストケースを用意しました。下側のの隣接値は2と3、上側のの隣接値は5と6がテストケースです。
③無効なデータのテストケース
例えば、整数を入力とし、偶数なら真、奇数なら偽を返す関数があります。整数は、0から100の間でなければなりません。
| テストケース | 入力 | 期待される出力 |
| 境界値：最小入力 | 0 | TRUE |
| 境界値：最大入力 | 100 | TRUE |
| 境界内の値：input = 50 | 50 | TRUE |
| 境界下の値：入力 = 99 | 99 | FALSE |
| 境界上の値： input = 101 | 101 | Error： 無効な入力 |
| 無効なデータ：負の入力 | -5 | Error：無効な入力 |
| 無効なデータ：入力 > 100 | 150 | Error: 無効な入力 |
この例では、入力の境界値は0と100です。テストケース1は0を入力とし、テストケース2はは100を入力とします。この境界値をカバーしています。テストケース3と4は境界値の下側の隣接値である1を入力とします。テストケース5、6、7は負の入力や100を超える入力など、無効なデータを対象とします。
境界値テストが成功するための注意点
入力パラメータの境界を特定する
ソフトウェアの入力パラメータの上限と下限を特定する必要があります。
境界の両側で値をテストする
各入力パラメータの範囲内と範囲のすぐ外側の両方で値をテストする必要があります。
境界条件を個別にテストする
境界条件を個別にテストし、正しく処理されることを確認する必要があります。最小値と最大値、境界の隣接値をテストします。
無効なデータのテスト
有効範囲外の無効なデータのテストも行う必要があります。負の値、ゼロ、処理不可能な大きさの値をテストします。
ポジティブテストとネガティブテストの両方を行う
ポジティブテストケースとネガティブテストケースの両方でソフトウェアをテストする必要があります。肯定的なテストでは、ソフトウェアが正常な状態で期待通りに機能していることを検証します。ネガティブテストでは、ソフトウェアが予期せぬ入力や無効な入力を処理できることを検証します。
境界値テストの自動化
自動化されたテストは、境界値テストの効率性と正確性を向上させるのに役立ちます。指定された境界値にもとにテストケースを自動生成することができるテストツールを使用します。
結果を記録し、分析する
テスト結果を記録し、パターンや傾向を特定するために分析する必要があります。これにより、テストの品質を向上させ、ソフトウェアの改善点を見つけることができます。
まとめ
CMC Japanでは、顧客のニーズに合った高品質なソフトウェアを提供するために、徹底的かつ効果的なテストが必要であることを理解しています。境界値テストは、入力ドメインの端で発生するエラーを検出することで、この目標を達成するのに役立つ技術の1つです。本ブログでは、境界値テストの概念、定義、利点、およびソフトウェアテストプロセスでの適用方法について紹介しました。
本ブログで説明されたベストプラクティスやヒントを実践することで、ソフトウェアテストプロセスを改善し、ソフトウェアのエラーや欠陥のリスクを低減することができます。境界値テストは、入力の検証やデータ型変換、その他の境界値に起因する問題を特定して解決することができます。
CMC Japanでは、最高品質かつ信頼性の高いソフトウェアを提供することに取り組んでいます。境界値テストをソフトウェアテストプロセスに活用することで、この目標を達成し、革新的かつ信頼性の高いソフトウェアソリューションを提供し続けることができます。
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