Phân tích giá trị biên và phân vùng tương đương là những kỹ thuật quan trọng trong kiểm thử phần mềm, giúp đảm bảo tính đúng đắn và độ tin cậy của phần mềm. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về hai kỹ thuật này và cách sử dụng chúng để tìm lỗi trong phần mềm. 

Nếu bạn là một lập trình viên hay kiểm thử viên đang tìm kiếm các kỹ thuật hiệu quả để kiểm thử phần mềm, bài viết này sẽ cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích và cần thiết. Dưới đây là các định nghĩa và những lợi ích quan trọng, cách thức thực hiện cũng như các lưu ý khi sử dụng kỹ thuật phân tích giá trị biên và phân vùng tương đương.

Kỹ thuật phân tích giá trị biên

1. Phân tích giá trị biên là gì?

Giá trị biên (Boundary Value) trong kiểm thử phần mềm là giá trị cận của dữ liệu đầu vào hoặc đầu ra của phần mềm. Được chọn để kiểm tra tính đúng đắn của phần mềm trong các trường hợp đặc biệt, cận biên này thường là những giá trị gây ra lỗi hay gặp nhất. 

Phân tích giá trị biên trong kiểm thử phần mềm là một kỹ thuật kiểm thử được sử dụng để tìm lỗi ở các giá trị giới hạn, giúp đảm bảo tính ổn định và đáng tin cậy của phần mềm. Kỹ thuật này giúp tăng độ chính xác và giảm thiểu thời gian cần thiết cho kiểm thử. 

Tuy nhiên, nó cũng không đảm bảo tìm ra tất cả các lỗi trong phần mềm, do đó cần kết hợp với các kỹ thuật kiểm thử khác để đảm bảo tính đầy đủ và chính xác của quá trình kiểm thử.

2. Phân tích giá trị biên trong thiết kế test case

Phân tích giá trị biên là một kỹ thuật quan trọng trong thiết kế test case, giúp đảm bảo rằng tất cả các giá trị biên của dữ liệu đầu vào và đầu ra đã được kiểm tra trong quá trình kiểm thử phần mềm. Kỹ thuật này giúp tìm ra các lỗi thường gặp nhất và giảm thiểu thời gian cần thiết cho kiểm thử.

Khi thực hiện phân tích giá trị biên, ta cần xác định các giá trị giới hạn của dữ liệu đầu vào và đầu ra, bao gồm giá trị nhỏ nhất, lớn nhất, và các giá trị ở giữa. Sau đó, ta sẽ chọn các giá trị biên này để kiểm tra tính đúng đắn của phần mềm trong các trường hợp đặc biệt.

Ví dụ minh hoạ

Nếu chương trình yêu cầu đầu vào là một số nguyên và giá trị này phải nằm trong khoảng từ 1 đến 100, ta sẽ chọn các giá trị biên như sau:

Giá trị nhỏ nhất -1	Giá trị nhỏ nhất	Giá trị lớn nhất	Giá trị lớn nhất +1
0	1	100	101

Hoặc

Giá trị nhỏ nhất -1	Giá trị nhỏ nhất	Giá trị nhỏ nhất +1	Giá trị lớn nhất -1	Giá trị lớn nhất	Giá trị lớn nhất +1
0	1	2	99	100	101

Sau đó, ta sẽ kiểm tra chương trình với các giá trị này để đảm bảo tính đúng đắn của phần mềm trong tất cả các trường hợp.

Phân tích giá trị biên là một kỹ thuật quan trọng nhưng không đảm bảo tìm ra tất cả các lỗi trong phần mềm. Do đó, ta cần kết hợp với các kỹ thuật khác như phân vùng tương đương, kiểm thử đường dẫn, kiểm thử ràng buộc, để đảm bảo tính đầy đủ và chính xác của kiểm thử.

3. Ví dụ và các bước thực hiện phân tích giá trị biên

Để thực hiện phân tích giá trị biên, ta cần xác định các giá trị giới hạn của dữ liệu đầu vào và đầu ra, bao gồm giá trị nhỏ nhất, lớn nhất, và các giá trị ở giữa. Sau đó, ta sẽ chọn các giá trị biên này để kiểm tra tính đúng đắn của phần mềm trong các trường hợp đặc biệt. Dưới đây là một ví dụ và các bước thực hiện phân tích giá trị biên.

Ví dụ về kiểm thử chức năng Đăng nhập

Chức năng đăng nhập yêu cầu người dùng nhập tên đăng nhập và mật khẩu có độ dài từ 1 đến 255 ký tự. Ta cần kiểm tra tính đúng đắn của chức năng trong các trường hợp đặc biệt như sau:

• Giá trị trống: Tên đăng nhập và mật khẩu không được nhập giá trị
• Giá trị nhỏ nhất: Tên đăng nhập và mật khẩu có độ dài tối thiểu là 1 ký tự
• Giá trị nhỏ nhất +1: Tên đăng nhập và mật khẩu có độ dài tối thiểu là 2 ký tự
• Giá trị lớn nhất -1: Tên đăng nhập và mật khẩu có độ dài tối đa là 254 ký tự
• Giá trị lớn nhất: Tên đăng nhập và mật khẩu có độ dài tối đa là 255 ký tự
• Giá trị lớn nhất +1: Tên đăng nhập và mật khẩu có độ dài tối đa là 256 ký tự

Sau khi xác định các giá trị biên, ta sử dụng chúng để kiểm tra tính đúng đắn của chức năng đăng nhập. Ví dụ, ta sẽ kiểm tra chức năng với các giá trị đầu vào như sau:

• Tên đăng nhập và mật khẩu không được nhập giá trị: Hiển thị thông báo lỗi “Tên đăng nhập và mật khẩu không được để trống”
• Tên đăng nhập và mật khẩu có độ dài tối thiểu là 1 ký tự: Kiểm tra tính đúng đắn của chức năng với tên đăng nhập và mật khẩu có độ dài là 1 ký tự
• Tên đăng nhập và mật khẩu có độ dài tối thiểu là 2 ký tự: Kiểm tra tính đúng đắn của chức năng với tên đăng nhập và mật khẩu có độ dài là 2 ký tự
• Tên đăng nhập và mật khẩu có độ dài tối đa là 254 ký tự: Kiểm tra tính đúng đắn của chức năng với tên đăng nhập và mật khẩu có độ dài là 254 ký tự
• Tên đăng nhập và mật khẩu có độ dài tối đa là 255 ký tự: Kiểm tra tính đúng đắn của chức năng với tên đăng nhập và mật khẩu có độ dài là 255 ký tự
• Tên đăng nhập và mật khẩu có độ dài 256 ký tự: Kiểm tra tính đúng đắn của chức năng với tên đăng nhập và mật khẩu có độ dài 256 ký tự

Thông qua các ví dụ trên, ta có thể thấy rằng phân tích giá trị biên là một kỹ thuật quan trọng trong thiết kế Test Case, giúp đảm bảo rằng tất cả các giá trị biên của dữ liệu đầu vào và đầu ra đã được kiểm tra trong quá trình kiểm thử phần mềm.

4. Ưu và nhược điểm của kỹ thuật phân tích giá trị biên

Ưu điểm

• Tăng tính đúng đắn: Phân tích giá trị biên giúp tăng tính đúng đắn của phần mềm bằng cách kiểm tra tính đúng đắn của phần mềm trong các trường hợp đặc biệt và các giá trị gần giới hạn của kiểu dữ liệu.
• Tiết kiệm thời gian: Phân tích giá trị biên giúp tiết kiệm thời gian kiểm thử bằng cách chỉ tập trung kiểm tra các trường hợp quan trọng, không cần kiểm tra tất cả các giá trị đầu vào.
• Dễ dàng thực hiện: Phân tích giá trị biên là một kỹ thuật kiểm thử đơn giản và dễ dàng thực hiện.
• Giúp phát hiện lỗi: Phân tích giá trị biên giúp phát hiện các lỗi liên quan đến giới hạn của kiểu dữ liệu và các giá trị đầu vào gần giới hạn.

Nhược điểm

• Không kiểm tra tất cả các giá trị đầu vào: Phân tích giá trị biên chỉ tập trung vào kiểm tra các giá trị quan trọng, không kiểm tra tất cả các giá trị đầu vào.
• Không đảm bảo tính đầy đủ: Phân tích giá trị biên không đảm bảo tính đầy đủ của kiểm thử, do đó cần phối hợp sử dụng với các kỹ thuật kiểm thử khác để đảm bảo tính đầy đủ và chất lượng của kiểm thử.
• Cần kiến thức về kiểu dữ liệu: Phân tích giá trị biên yêu cầu kiến thức về kiểu dữ liệu của phần mềm, do đó cần có kiến thức chuyên môn để thực hiện phân tích này.

Tài liệu tham khảo: Test case design techniques – Boundary value analysis

Kỹ thuật phân vùng tương đương

1. Phân vùng tương đương là gì?

Trong kiểm thử phần mềm, phân vùng tương đương là một phương pháp phân tích và thiết kế kiểm thử để giảm thiểu số lượng các ca kiểm thử cần thiết để kiểm tra tất cả các trường hợp có thể xảy ra của một tính năng hoặc chức năng trong phần mềm.

Phương pháp phân vùng tương đương dựa trên việc chia các giá trị đầu vào của một tính năng thành các nhóm tương đương, trong đó mỗi nhóm đại diện cho một tập hợp các giá trị đầu vào có cùng các tính chất quan trọng. Các giá trị đầu vào trong mỗi nhóm được giả định có cùng các đặc điểm kiểm thử và sẽ cho kết quả kiểm thử tương tự nhau.

Do đó, chỉ cần kiểm thử một số giá trị đầu vào trong mỗi nhóm để đại diện cho toàn bộ nhóm đó.

2. Phân vùng tương đương trong thiết kế test case

Các bước để sử dụng phương pháp phân vùng tương đương trong thiết kế test case bao gồm:

• Xác định các đầu vào có thể của tính năng hoặc chức năng cần kiểm thử.
• Phân loại các giá trị đầu vào thành các nhóm tương đương dựa trên các tính chất quan trọng của chúng.
• Xác định một tập hợp giá trị đầu vào kiểm thử đại diện cho mỗi nhóm tương đương.
• Thiết kế các test case dựa trên các giá trị đầu vào kiểm thử được chọn từ mỗi nhóm tương đương.

Ví dụ kiểm thử tính năng Đăng nhập của một ứng dụng

Giả sử chúng ta cần kiểm thử tính năng đăng nhập của một ứng dụng. Các giá trị đầu vào có thể là tên người dùng và mật khẩu. Chúng ta có thể phân loại các giá trị đầu vào thành các nhóm tương đương, ví dụ như:

• Nhóm tên người dùng hợp lệ và mật khẩu hợp lệ
• Nhóm tên người dùng không hợp lệ và mật khẩu hợp lệ
• Nhóm tên người dùng hợp lệ và mật khẩu không hợp lệ
• Nhóm tên người dùng không hợp lệ và mật khẩu không hợp lệ

Chúng ta sẽ chọn một giá trị đầu vào đại diện cho mỗi nhóm như sau:

• Giá trị đầu vào cho nhóm tên người dùng hợp lệ và mật khẩu hợp lệ: tên người dùng và mật khẩu hợp lệ
• Giá trị đầu vào cho nhóm tên người dùng không hợp lệ và mật khẩu hợp lệ: tên người dùng không hợp lệ và mật khẩu hợp lệ
• Giá trị đầu vào cho nhóm tên người dùng hợp lệ và mật khẩu không hợp lệ: tên người dùng hợp lệ và mật khẩu không hợp lệ
• Giá trị đầu vào cho nhóm tên người dùng không hợp lệ và mật khẩu không hợp lệ: tên người dùng không hợp lệ và mật khẩu không hợp lệ

Sau đó, chúng ta có thể thiết kế các test case dựa trên các giá trị đầu vào được chọn từ mỗi nhóm tương đương. Ví dụ, chúng ta có thể thiết kế các test case như sau:

• Test case 1: Đăng nhập với tên người dùng và mật khẩu hợp lệ
• Test case 2: Đăng nhập với tên người dùng không hợp lệ và mật khẩu hợp lệ
• Test case 3: Đăng nhập với tên người dùng hợp lệ và mật khẩu không hợp lệ
• Test case 4: Đăng nhập với tên người dùng không hợp lệ và mật khẩu không hợp lệ

3. Ví dụ và các bước thực hiện phân tích phân vùng tương đương

Dưới đây là một ví dụ và các bước thực hiện phân tích phân vùng tương đương trong kiểm thử phần mềm:

Minh hoạ kiểm tra tính năng đăng ký người dùng trong một ứng dụng

Xác định các đầu vào có thể của tính năng: Tên, email, mật khẩu, xác nhận mật khẩu.

Phân loại các giá trị đầu vào thành các nhóm tương đương và dựa trên các tính chất quan trọng của chúng, ví dụ:

• Nhóm tên hợp lệ, email hợp lệ, mật khẩu hợp lệ, xác nhận mật khẩu hợp lệ
• Nhóm tên không hợp lệ, email hợp lệ, mật khẩu hợp lệ, xác nhận mật khẩu hợp lệ
• Nhóm tên hợp lệ, email không hợp lệ, mật khẩu hợp lệ, xác nhận mật khẩu hợp lệ
• Nhóm tên hợp lệ, email hợp lệ, mật khẩu không hợp lệ, xác nhận mật khẩu hợp lệ
• Nhóm tên hợp lệ, email hợp lệ, mật khẩu hợp lệ, xác nhận mật khẩu không hợp lệ
• Nhóm tên hợp lệ, email hợp lệ, mật khẩu không khớp với xác nhận mật khẩu

Xác định một tập hợp giá trị đầu vào kiểm thử đại diện cho mỗi nhóm tương đương, ví dụ:

• Giá trị đầu vào cho nhóm tên hợp lệ, email hợp lệ, mật khẩu hợp lệ, xác nhận mật khẩu hợp lệ: tên, email, mật khẩu, xác nhận mật khẩu hợp lệ
• Giá trị đầu vào cho nhóm tên không hợp lệ, email hợp lệ, mật khẩu hợp lệ, xác nhận mật khẩu hợp lệ: tên không hợp lệ, email, mật khẩu, xác nhận mật khẩu hợp lệ
• Giá trị đầu vào cho nhóm tên hợp lệ, email không hợp lệ, mật khẩu hợp lệ, xác nhận mật khẩu hợp lệ: tên, email không hợp lệ, mật khẩu, xác nhận mật khẩu hợp lệ
• Giá trị đầu vào cho nhóm tên hợp lệ, email hợp lệ, mật khẩu không hợp lệ, xác nhận mật khẩu hợp lệ: tên, email, mật khẩu không hợp lệ, xác nhận mật khẩu hợp lệ
• Giá trị đầu vào cho nhóm tên hợp lệ, email hợp lệ, mật khẩu hợp lệ, xác nhận mật khẩu không hợp lệ: tên, email, mật khẩu, xác nhận mật khẩu không hợp lệ
• Giá trị đầu vào cho nhóm tên hợp lệ, email hợp lệ, mật khẩu hợp lệ, xác nhận mật khẩu không khớp: tên, email, mật khẩu, xác nhận mật khẩu không khớp

Thiết kế các test case dựa trên các giá trị đầu vào kiểm thử sẽ được chọn từ mỗi nhóm tương đương.

4. Ưu và nhược điểm của kỹ thuật phân vùng tương đương

Ưu điểm

• Giảm thiểu số lượng các ca kiểm thử cần thiết: Kỹ thuật này giúp giảm thiểu số lượng các ca kiểm thử cần thiết để kiểm tra tất cả các trường hợp có thể xảy ra của một tính năng hoặc chức năng trong phần mềm, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí kiểm thử.
• Tăng tính hiệu quả của kiểm thử: Kỹ thuật phân vùng tương đương giúp cho quá trình kiểm thử trở nên hiệu quả hơn bằng cách tập trung kiểm thử vào các ca kiểm thử quan trọng và đại diện nhất.
• Dễ dàng triển khai: Kỹ thuật phân vùng tương đương dễ dàng triển khai và áp dụng trong quá trình kiểm thử phần mềm.
• Tiết kiệm thời gian và chi phí cho quá trình kiểm thử: Với số lượng ca kiểm thử ít hơn, quá trình kiểm thử sẽ hoàn thành nhanh hơn và tiết kiệm chi phí cho kiểm thử.

Nhược điểm

• Không đảm bảo kiểm thử hoàn toàn: Kỹ thuật phân vùng tương đương không đảm bảo kiểm thử hoàn toàn tất cả các trường hợp có thể xảy ra của một tính năng hoặc chức năng trong phần mềm.
• Đòi hỏi kỹ năng phân tích: Phân tích các giá trị đầu vào và phân loại chúng vào các nhóm tương đương đòi hỏi kỹ năng phân tích và hiểu biết về tính năng hoặc chức năng cần kiểm thử.
• Khó áp dụng cho các tính năng phức tạp: Kỹ thuật phân vùng tương đương có thể khó áp dụng cho các tính năng hoặc chức năng phức tạp, khi có nhiều giá trị đầu vào và các tương tác phức tạp giữa chúng.

Tóm lại, kỹ thuật phân vùng tương đương là một phương pháp hữu ích trong kiểm thử phần mềm. Tuy nhiên, nó cũng có những hạn chế và không phù hợp với mọi trường hợp kiểm thử.

So sánh kỹ thuật phân tích giá trị biên và phân vùng tương đương

Kỹ thuật phân tích giá trị biên và kỹ thuật phân vùng tương đương là hai phương pháp phổ biến trong kiểm thử phần mềm. Nhưng giữa hai kỹ thuật này cũng có một số điểm khác nhau:

Phân tích giá trị biên:

• Mục tiêu: Kiểm tra các giá trị biên của các đầu vào.
• Phạm vi: Áp dụng cho các tính năng có giá trị đầu vào có giới hạn rõ ràng.
• Số lượng giá trị đầu vào: Kiểm tra các giá trị biên.
• Số lượng ca kiểm thử: Có thể nhiều.
• Thời gian và chi phí: Tốn nhiều thời gian và chi phí.

Phân vùng tương đương:

• Mục tiêu: Phân loại các giá trị đầu vào thành các nhóm tương đương.
• Phạm vi: Áp dụng cho các tính năng có nhiều giá trị đầu vào.
• Số lượng giá trị đầu vào: Kiểm tra đại diện cho các nhóm tương đương.
• Số lượng ca kiểm thử: Giảm thiểu.
• Thời gian và chi phí: Tiết kiệm thời gian và chi phí.

Kết luận

Trong kiểm thử phần mềm, kỹ thuật phân tích giá trị biên và phân vùng tương đương là những công cụ quan trọng giúp chúng ta xác định các điểm kiểm thử quan trọng và đưa ra quyết định về mức độ kiểm thử cần thiết để đảm bảo chất lượng phần mềm.

Phân tích giá trị biên giúp chúng ta xác định giá trị biên của các biến đầu vào trong phần mềm, từ đó xác định các giá trị biên tối thiểu và tối đa để kiểm thử. Phân vùng tương đương giúp chúng ta phân chia các giá trị đầu vào thành các nhóm tương đương, từ đó giảm bớt số lượng kiểm thử cần thiết.

Kỹ thuật phân tích giá trị biên và phân vùng tương đương là những công cụ quan trọng trong kiểm thử phần mềm, giúp tối ưu hóa quá trình kiểm thử và đảm bảo chất lượng phần mềm. Vì vậy việc áp dụng chúng một cách chính xác sẽ giúp các chuyên gia kiểm thử phần mềm nâng cao hiệu quả công việc và cải thiện chất lượng phần mềm.

LanHT