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ソフトウェアテストとは?その種類や技法をご紹介

ITエンジニアは高度な専門知識が必要な仕事です。そのため、初心者や未経験者にとってはなかなかハードルの高い職種であるといえるでしょう。
この記事では、そうしたITエンジニア初心者の方に向け、ソフトウェアテストとはいったい何なのか、解説いたします。ソフトウェアテストの基本的な部分や流れ、技法を通じてその将来性やキャリアについて学んでいきましょう。

ソフトウェアテストとは

そもそもソフトウェアテストとはどのような工程なのでしょうか?ソフトウェアテストは、4つの分類と7つの原則から成り立っています。まずは、これらを理解することが、ソフトウェアテストの理解とスキル習得への第一歩です。

ソフトウェアテストの分類

ソフトウェアテストは主に開発工程による分類・品質の観点による分類・テスト実施方法による分類・テスト技法による分類の4つの観点で分類されます。

・開発工程による分類
単体テスト:
ソフトウェアを構成する最小要素に対するテストです。

総合(結合)テスト:
単体を組み合わせた全体に対して行われるテストです。

システムテスト:
ソフトウェアのすべての機能に対するテストです。運用時同様のインフラ、ハードウェア、ミドルウェアを用います。

受け入れテスト:
納品されたソフトウェアに対して、顧客が行うテストです。そのため、基本的には自社開発の場合などでは行われないことが多いですが、品質を高めるためには社内であっても行うことが望ましいといえます。

・品質の観点による分類
機能テスト:
機能が正しく実装されるかどうかを確認します。

性能テスト、負荷テスト:
問題ない実行速度の実現や性能限界を見るテストです。

ユーザビリティテスト:
使いやすさを確認します。

セキュリティテスト:
外部からの侵入に対する耐久力を調べます。

・テスト実施方法による分類
動的テスト:
ソフトウェアを実行して行うテストです。

静的テスト:
ソフトウェアを実行せずに行う、コードレビューなどのテストです。

・テスト技法による分類
ホワイトボックステスト:
テスト対象に入力を与えた際に、実行された経過やデータの変化から、プログラムの倫理構造が正しいかどうかをテストします。

ブラックボックステスト:
テスト対象に入力を与えた際に、実行された結果の正確性から、プログラムの倫理構造が正しいかどうかをテストします。

ソフトウェアテストの7原則

ソフトウェアテストには、以下に示す7つの原則があります。これは、ソフトウェアテスト資格試験の管理委員会である「JSTQB」が定めているものです。

・テストは欠陥があることは示せるが、欠陥がないことは示せない
テストで不具合が起これば、ソフトウェアに欠陥があることが示されます。しかし、不具合が起きなかったからといって、ソフトウェアに欠陥がないことは証明できません。

・全数テストは不可能
すべてのパターンを試行する全数テストは、ごく単純なソフトウェアでない限りテストケースが膨大な数になってしまうため、現実的ではありません。

・早期テストで時間とコストを節約
早い段階で欠陥を見つけるためにテスト活動を早期に行わないと、欠陥を特定するために必要な時間やコストが膨大になる恐れがあります。

・欠陥の偏在
リリース前のテストで見つかる欠陥や運用における故障の大部分は、特定の少数モジュールに集中し、偏在する傾向にあります。そのため、効率よくテストを実施するために欠陥の偏在を予測し、テストや運用での実際の観察結果に基づいてリスク分析を行う。

・殺虫剤のパラドックスにご用心
同じ殺虫剤をずっと使っていると、害虫は殺虫剤に対する耐性を持つようになります。これと同様に、同じテストを繰り返していると新たな欠陥を見つけにくくなります。

・テストは状況次第
すべての状況で共通して行えるテスト手法はありません。状況、目的に応じてテスト手法を変える必要があります。

・バグゼロの落とし穴
テストで見つかった欠陥をすべて修正しても、その修正の影響でより重大な欠陥が発生したり、新しい欠陥が生じたりします。また、ユーザーにとって使いにくかったり、ニーズを満たさないシステム、バグゼロ=完璧なソフトウェアとは限りません。

ソフトウェアテストの方法

ソフトウェアテストは、どのような流れで行われるのでしょうか?ここでは、ソフトウェアテストのの流れや、代表的なテスト技法について解説していきます。

ソフトウェアテストの流れ

ソフトウェアテストの流れは、以下の段階に分かれます。

・テスト計画
明確な目的や手段を決め、テストの方針や体制、スケジュールなどを策定し、それらをテストベースとして計画仕様書にまとめます。

・テストの容易性を考える
テストベースを整理し、次にテストケースの実現性を検討します。テストの条件や要件、そしてテストケースの作成方針を決定します。

・テスト設計
テスト条件を明確なものとし、優先順位をつけます。実際に実行する手順や、データやスクリプトの作成なども行います。

・高度なテストケース設計
必要なデータが揃ったら、テストを実際に実行する手順や、期待される効果を部分的に考えるのではなく、より詳細にテスト条件を網羅した「高度なテストケース」を作成します。

・テスト環境を設計
サーバー構成において、テスト環境と本番環境を同じサーバー上に置くのかなどを考え、テストに必要なツールの洗い出しも行います。

・テスト評価
テストの結果を分析し追従可能性を作成。作業を終了して次の工程に進むかどうかの判定を行う段階です。追従可能性の確保ができていれば、テストの変更点を判断しやすく、致命的欠陥を防ぐことが可能です。

ソフトウェアテストのさまざまな技法

テスト技法にはさまざまな種類があります。ここでは、代表的なものを紹介していきましょう。

・同値分割
特定の入力・出力に対して有効同値と無効同値を識別、それぞれの入力・出力を実行します。

・境界値分析
特定の入力・出力に対して数値の境界を識別し、境界に対するテストケースを作成します。

・デシジョンテーブル
複数の設定値を持つ機能の組み合わせをすべて網羅できるテストケースを作成します。

・状態遷移テスト
設定された各種の状態が、条件によって正常に遷移するかどうか確認するテストです。

・制御フロー
制御フローで整理された処理の流れを網羅するテストケースを作成します。

ソフトウェアテストの将来性とテストエンジニアのキャリア

成長を続けるIT業界において需要が高まるソフトウェアは、変化や発展の著しい分野です。これからは、日常生活のさまざまな場面にソフトウェアが組み込まれることになるでしょう。そこで重要になってくるのが、ソフトウェアテストの将来性です。

今後のソフトウェアテストの展望

日本のIT産業にかけられている費用は、およそ15.5兆円というデータがあります。ソフトウェアテストは、この費用のうち実に3分の1である5.5兆円を占めているのです。

しかし、ソフトウェアテストは、まだ専門業者がほんの一部しかない状況です。アウトソーシングは年間400億円程度で、アウトソーシングされている部分は全体の1%程度しかありません。そのため、ソフトウェアテストはまだまだ発展途上の分野だといえるでしょう。

2020年までには、ソフトウェアテストにおける単純作業は、ほぼすべてが自動化されると懸念されています。さらに、そうした自動化には、AIや自然言語解析といった最新技術が用いられるため、テスト自動化エンジニアとして働くことは、より高度なスキルが必要になるでしょう。

参照:経済産業省「平成30年情報通信業基本調査」
参照: 総務省「平成30年情報通信業基本調査」
参照: 独立行政法人情報処理機構(IPA)「ソフトウェア開発データ白書2018-2019」

テストエンジニアのキャリア

ソフトウェアテストを主な業務とする職種はテストエンジニアですが、ソフトウェアテストの需要増加とともに、テストエンジニアの需要も増えていくものと予想されています。
テストエンジニアのキャリアプランは大きく分けて、「スペシャリスト」と「マネジメント職」のふたつのキャリアプランが考えられます。

スペシャリストは、テストエンジニアのプロを目指すキャリアプランです。ソフトウェアテストは分野により使用する技術が異なるため、自分はどの分野のテストエンジニアとしてスペシャリストを目指すのか、見極める必要があります。もちろん、その分野については誰よりも詳しくならなくてはいけません。

また、スペシャリストを目指すにはプレゼンテーションスキルも必要です。人を納得させるためのコミュニケーション能力も必要となる場面があるでしょう。
JSTQB認定テスト技術者資格(Advanced Level)・ソフトウェア品質技術者資格といった高度な資格を取得することも、スペシャリストになるには有効です。

マネジメント職は、テストリーダーやテストマネージャーを目指すだけでなく、テスト・検証工程に携わり続けることで、いずれはプロジェクト全体を管理するプロジェクトマネージャーやプロジェクトリーダーを目指すキャリアプランです。

テストエンジニアは案件ごとに使用する技術や、ソフトウェアを利用する業界が異なる場合が多く、システムエンジニアよりも多くの技術や知識に触れることができます。そのため、プロジェクト全体を把握しやすい環境となるため、より上流工程の職種へのキャリアパスを描くことも可能です。
どちらにせよ簡単なことではありませんが、目指す価値は多いにあるといえます。

まとめ

ソフトウェアテストは、開発工程・品質の観点・テスト実施・テスト技法の4つの分類から成り立ち、「ソフトウェアテストの7原則」を前提にテストを行う必要があります。

ソフトウェアテストの流れは、テストの計画、分析、実装、評価の4段階で行われ、目的に応じてテスト技法も異なってきます。日本のIT産業における費用の中で、ソフトウェアテストが占める割合は3分の1に及び、これから発展していく分野だと考えられます。

テストエンジニアとしてテスト・品質案件に携わることは様々な技術にふれ、キャリアのチャンスを広げるきっかけとなり、活躍の幅を拡大させることにもつながるでしょう。
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