Was sind automatisierte Funktionstests: Ein vollständiger Leitfaden

Früher oder später stellen Technologieunternehmen fest, dass ihre Produkte zu groß geworden sind, um sie ausschließlich manuell zu testen. Außerdem wollen sie das Tempo bei der Bereitstellung neuer Funktionen für ihre Kunden beibehalten. An diesem Punkt beginnen sie mit der Erforschung von Automatisierungstests, und das aus gutem Grund.

Unabhängig davon, ob Sie eine Social-Media-App, eine Reisebuchungsplattform oder ein internes Geschäftsmanagement-Tool entwickeln, können automatisierte Funktionstests Ihre Testbemühungen erheblich verbessern und dazu beitragen, ein robustes und benutzerfreundliches Produkt zu liefern.

In diesem Artikel erläutern wir die Bedeutung von Funktionstests, die Arten von Funktionstests, die Sie automatisieren können, und die Frage, ob Ihr Unternehmen in Testautomatisierung investieren sollte. Außerdem geben wir unsere praktischen Erfahrungen und Tipps weiter, die Ihnen helfen, diesen Prozess zu meistern. Genug geredet, fangen wir an!

Was ist funktionales Testen?

Bei Funktionstests wird ein Softwaresystem anhand seiner Anforderungen und Spezifikationen geprüft. Ziel ist es, sicherzustellen, dass sich die getestete Anwendung wie vorgesehen verhält und dass alle Funktionen korrekt funktionieren.

Funktionstests umfassen ein breites Spektrum von Bereichen innerhalb einer App, wobei im Grunde jede Funktion geprüft wird, mit der ein Benutzer interagieren könnte. Es geht also um das Testen der Benutzeroberfläche, der Navigation, der Suchfunktionalität, der Formularübermittlung, der Datenverarbeitung und der Reaktion einer Anwendung auf unerwartete Eingaben.

Hier sind einige gängige funktionale Testszenarien für eine E-Commerce-App:

• Überprüfen, ob sich ein Benutzer mit gültigen Anmeldedaten registrieren kann
• Prüfen, ob sich ein registrierter Benutzer anmelden kann
• Prüfen, ob Benutzer nach Produkten suchen können
• Prüfen, ob der Benutzer ein Produkt in den Warenkorb legen kann
• Prüfen, ob Benutzer einen Kauf abschließen können

Warum sind Funktionstests so wichtig?

Ohne Funktionstests ist das Risiko, dass eine Software mit Mängeln veröffentlicht wird, sehr hoch, was zur Abwanderung von Benutzern und zu einem beschädigten Ruf der Marke führt. Alle digitalen Produkte müssen funktional getestet werden, dieser Prozess:

• Gewährleistet korrekte Funktionalität. Funktionstests gewährleisten die korrekte Darstellung der visuellen Elemente, die Fähigkeit des Benutzers, Aufgaben zu erledigen, die korrekte Datenverarbeitung, die ordnungsgemäße Kommunikation einer App mit Diensten von Drittanbietern und viele andere Aspekte, die für den reibungslosen Betrieb der App entscheidend sind.
• Verbessert das Benutzererlebnis. Funktionstests helfen dabei, kritische und leicht störende Fehler zu entdecken, bevor sie die Benutzer erreichen, und tragen so zu einem mühelosen und zufriedenstellenden Benutzererlebnis bei.
• Spart Zeit und Geld. Fehler, die in einem frühen Stadium des Entwicklungszyklus entdeckt werden, sind viel einfacher und kostengünstiger zu beheben als solche, die erst nach dem Start entdeckt werden. Funktionstests helfen dabei, Probleme sofort zu erkennen und zu beheben, was Ihnen wertvolle Zeit und Ressourcen spart.
• Überprüft die Übereinstimmung mit den Anforderungen. Während der Funktionstests überprüfen die QA-Ingenieure, ob die Anwendung Daten wie in den Anforderungen angegeben verarbeitet. Auf diese Weise lassen sich Nichteinhaltungen und potenzielle rechtliche Probleme vermeiden.
• Verbessert die Systemzuverlässigkeit. Funktionstests haben einen indirekten Einfluss auf die Systemzuverlässigkeit. Durch gründliches Testen verschiedener Funktionalitäten können wir Fehler aufdecken, die zu Abstürzen, Einfrieren oder Fehlern führen.

Unterschied zwischen Funktionstests und Automatisierungstests

Manuelle Funktionstests sind zwar von entscheidender Bedeutung, können aber zeitaufwändig, repetitiv und anfällig für menschliche Fehler sein. Wenn Ihr Produkt wächst, müssen Sie entscheiden, was Sie testen und was Sie aufgrund begrenzter Ressourcen ungetestet lassen.

Automatisierte Tests helfen, dieses Problem zu lösen. Unter Automatisierungstests versteht man die Verwendung von Software-Tools zur Automatisierung der Testausführung. Anstatt Tests manuell über die Benutzeroberfläche auszuführen, z. B. durch Anklicken von Schaltflächen und Ausfüllen von Formularen, wird bei Automatisierungstests Code verwendet, um diese Aktionen zu simulieren. Auf diese Weise können QA-Ingenieure Zeit sparen und Sie können Ihre Anwendung gründlicher testen.

Stellen Sie es sich so vor: Funktionstests sind das „Was“ – was getestet werden muss. Automatisiertes Testen ist das „Wie“ – wie diese Tests tatsächlich durchgeführt werden.

Was sind automatisierte Funktionstests?

Bei automatisierten Funktionstests werden spezielle Tools eingesetzt, um die Ausführung von vordefinierten Testfällen zu automatisieren. Diese Testfälle umreißen die spezifischen Funktionalitäten und Benutzerinteraktionen, die Sie überprüfen möchten.

Im Wesentlichen kombiniert die automatisierte Funktionsprüfung das „Was“ der Funktionsprüfung mit der Effizienz der Automatisierungswerkzeuge.

Kriterien für die Automatisierung von Funktionstests

Die Auswahl der richtigen Testfälle für die Automatisierung ist von entscheidender Bedeutung, um den größtmöglichen Nutzen daraus zu ziehen. Hier sind einige wichtige Kriterien, die bei der Entscheidung, welche Funktionstests automatisiert werden sollen, zu berücksichtigen sind:

• Wiederholte Ausführung. Testfälle, die häufig ausgeführt werden müssen, z. B. bei jedem neuen Build oder Regressionszyklus, eignen sich hervorragend für die Automatisierung. Wenn Sie beispielsweise die Anmeldefunktionalität automatisieren, stellen Sie sicher, dass sie nach jeder Aktualisierung funktioniert, anstatt sie jedes Mal manuell zu testen.
• Hohe Auswirkung auf das Geschäft. Automatisieren Sie Testfälle, die geschäftskritische Funktionalitäten oder Kernfunktionen Ihrer Anwendung überprüfen. Zum Beispiel die Zahlungsverarbeitung in einer E-Commerce-Anwendung, die Benutzerauthentifizierung in einer Bankanwendung oder die Datenverarbeitung in einem Gesundheitssystem.
• Stabile und ausgereifte Funktionen. Automatisierte Funktionstests zeigen nur dann einen positiven ROI, wenn sie wenig Wartung erfordern. Wählen Sie Funktionalitäten, die wahrscheinlich gleich bleiben werden. Häufige Änderungen an der Benutzeroberfläche oder an der Logik können automatisierte Tests überflüssig machen. Eine Funktion zum Zurücksetzen von Passwörtern beispielsweise wird sich wahrscheinlich seltener ändern als ein Werbebanner auf der Homepage.
• Messbare Ergebnisse. Der Testfall sollte klare Erfolgs-/Fehlschlagskriterien haben, damit das Automatisierungstool feststellen kann, ob der Test erfolgreich war. Zum Beispiel sollte ein Testfall, der überprüft, ob ein Anmeldeversuch erfolgreich war, auf eine bestimmte Begrüßungsnachricht oder einen Bestätigungsbildschirm prüfen.
• Testbarkeit. Achten Sie auf das Gesamtdesign der Benutzeroberfläche der Anwendung und darauf, wie einfach Automatisierungstools mit ihr interagieren können. Einige Benutzeroberflächen können aufgrund ihrer Komplexität oder ihrer Abhängigkeit von nicht standardisierten Elementen eine Herausforderung für die Automatisierung darstellen.

Denken Sie immer daran, die Komplexität der Automatisierung eines Testfalls im Vergleich zur Zeitersparnis durch die Automatisierung zu bewerten. Nicht jeder Testfall rechtfertigt die Investition in die Automatisierung.

Welche Arten von Funktionstests können automatisiert werden?

Es gibt viele Arten von Funktionstests, aber welche eignen sich gut für die Automatisierung? Unserer Erfahrung nach (und wir testen seit 2015) sind diese Arten von Funktionstests hervorragende Kandidaten:

Unit Testing

Unit-Tests sind eine Art von Funktionstests, die sich auf das isolierte Testen einzelner Code-Einheiten konzentrieren. Eine Einheit kann eine Funktion, eine Methode, eine Klasse oder ein anderes kleines, zusammenhängendes Codestück sein, das eine bestimmte Aufgabe erfüllt. Ein gutes Beispiel für einen Unit-Test ist das Testen einer Funktion, die den Gesamtpreis in einem Einkaufswagen berechnet.

Unit-Tests werden normalerweise von Entwicklern geschrieben und ausgeführt. Sie ermöglichen es den Entwicklern, Fehler in einem frühen Stadium des Entwicklungsprozesses zu erkennen und zu beheben, wenn Probleme leichter zu isolieren und zu beheben sind.

Unit-Tests eignen sich hervorragend für die Automatisierung, da sie isoliert sind und sich auf einen einzigen Teil der Funktionalität konzentrieren. Dank dieser Isolierung können Automatisierungstools präzise mit der zu testenden Einheit interagieren, ohne externe Abhängigkeiten oder Komplexität. Außerdem müssen sie häufig ausgeführt werden, was unser Kontrollkästchen Wiederholte Ausführung aktiviert. Und schließlich lassen sie sich in der Regel recht schnell ausführen.

Regressionstests

Regressionstests stellen sicher, dass bestehende Funktionalitäten nach der Einführung von Codeänderungen oder neuen Funktionen weiterhin wie erwartet funktionieren. Nach Aktualisierungen des Zahlungs-Gateways müssen beispielsweise bei einer E-Commerce-Anwendung die Tests für die Benutzeranmeldung, die Produktsuche und die Kaufabwicklung erneut durchgeführt werden.

Es ist sinnvoll, die Regressionstests zu automatisieren, da sie sich wiederholen: Die Tests müssen nach jeder Codeänderung ausgeführt werden. Mit der Zeit steigt die Anzahl der zu prüfenden Funktionalitäten, während die Automatisierung die Ausführung einer großen Anzahl von Testfällen ermöglicht. Nicht zuletzt tragen automatisierte Regressionstests zu einer konsistenten Ausführung bei und reduzieren menschliche Fehler.

API-Tests

Bei API-Tests geht es darum, zu überprüfen, wie die verschiedenen Teile einer Anwendung miteinander kommunizieren. API-Tests sind aus mehreren Gründen für die Automatisierung geeignet.

APIs folgen in der Regel genau definierten Kommunikationsprotokollen (wie REST, SOAP) und verwenden standardisierte Datenformate (wie JSON, XML). Diese Struktur ermöglicht es Automatisierungswerkzeugen zu verstehen, wie sie mit der API interagieren können, welche Daten zu senden sind und wie die Antworten zu interpretieren sind.

Außerdem können APIs isoliert von der Hauptanwendung oder anderen abhängigen Systemen getestet werden. Im Gegensatz zu anderen Testtypen, die stark mit der Benutzeroberfläche interagieren, konzentrieren sich API-Tests auf die Kommunikationsebene zwischen verschiedenen Teilen der Anwendung. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, komplexe Benutzeraktionen oder visuelle Elemente zu automatisieren, was eine Herausforderung darstellen kann.

Tipps und Methoden für automatisierte Funktionstests

Die Ansätze für den Entwurf und die Ausführung automatisierter Tests unterscheiden sich je nach der verwendeten Testmethodik. Die von Ihnen gewählte Methodik wird sich wahrscheinlich auf die Auswahl eines geeigneten Test-Frameworks auswirken. Cucumber ist beispielsweise ein Tool, das speziell für die verhaltensgesteuerte Entwicklung entwickelt wurde, während Frameworks wie Selenium und TestNG datengesteuerte Tests unterstützen.

• Verhaltensgesteuerte Entwicklung (Behavior-Driven Development, BDD): beinhaltet das Schreiben von Tests in einem für Menschen lesbaren Format unter Verwendung einer gemeinsamen Sprache wie Gherkin. Es fördert die Kommunikation zwischen Entwicklern, Testern und Produktverantwortlichen, indem sich alle auf ein gemeinsames Verständnis von Benutzergeschichten und Verhaltensweisen konzentrieren.
• Testgetriebene Entwicklung (TDD): beinhaltet das Schreiben von Tests vor dem Schreiben des eigentlichen Codes, um sicherzustellen, dass der Code die Testanforderungen erfüllt.
• Keyword-Driven Testing: Verwendet Schlüsselwörter zur Darstellung von Aktionen oder Testschritten, um das Schreiben und Verstehen von Tests für technisch nicht versierte Benutzer zu erleichtern.
• Datengesteuertes Testen: trennt die Testlogik von den Testdaten, so dass Tests mit unterschiedlichen Datensätzen ausgeführt werden können.
• Hybrides Testen: verwendet eine Kombination verschiedener Testmethoden, um die Stärken der einzelnen Ansätze zu nutzen. Genau das haben wir getan, als wir Evolv getestet haben, eine KI-gesteuerte UX-Experimentierplattform. Wir haben die Leistungsfähigkeit von CucumberStudio (einem BDD-Tool) mit CodeceptJS (einem interaktiven Web-Runner) kombiniert, wodurch wir eine fast codefreie Automatisierung erreichen konnten.

Profi-Tipp: Priorisieren Sie Wartung und Skalierbarkeit. Wählen Sie Methoden, die einfache Aktualisierungen und Testfallerweiterungen unterstützen.

Bewährte Praktiken für automatisierte Funktionstests

Befolgen Sie diese Best Practices, um den Nutzen automatisierter Funktionstests zu erhöhen und sicherzustellen, dass Ihre Tests zuverlässig, wartbar und skalierbar sind:

1. Wählen Sie die richtigen Tools und Frameworks

   Wählen Sie Tools für automatisierte Funktionstests, die auf die Anforderungen Ihres Projekts, die Fachkenntnisse Ihres Teams und die gewählte Testmethodik abgestimmt sind. Verwenden Sie beispielsweise Selenium für die Automatisierung von Web-UIs und Appium für das Testen mobiler Anwendungen.

2. Beginnen Sie mit stabilen und hochwirksamen Funktionen

   Automatisieren Sie Funktionstests für stabile und gut definierte Funktionen (wie z. B. die Anmeldung), um unnötige Wartungsarbeiten zu vermeiden. Funktionen, die häufig geändert werden, können Ihre Automatisierungsskripte leicht stören.

   Beim Testen von Penpot, einer Design- und Prototyping-Plattform, haben wir Testfälle wie die Anmeldung, das Erstellen und Löschen von Dateien, das Öffnen und Umbenennen von Dateien, das Erstellen und Löschen von Boards, das Hinzufügen von Unschärfe zu Boards und das Ändern der Hintergrundfarbe automatisiert. Die Automatisierung der Tests für diese wichtigen Funktionen erwies sich als kosteneffizient.

3. Entwerfen Sie wiederverwendbare und wartbare Tests

   Schreiben Sie modulare Testfälle mit einer klaren Trennung der Bereiche. Verwenden Sie beschreibende Namen, Funktionen und Kommentare, um die Lesbarkeit und Wartbarkeit zu verbessern. Nutzen Sie das Page Object Model (POM) Design Pattern, um die Interaktionen der UI-Elemente von der Testlogik zu isolieren und so die Aktualisierung zu erleichtern.

4. Nutzen Sie datengesteuertes Testen

   Speichern Sie Testdaten, z. B. Benutzernamen, Kennwörter oder Produktsuchbegriffe, in separaten CSV- oder Excel-Dateien. Ihr Testcode kann dann durch diese Datendateien iterieren, um Tests mit verschiedenen Datensätzen auszuführen. Durch die Trennung von Testdaten und Testskripten werden Ihre Tests flexibler und leichter zu pflegen.

5. Behandeln Sie Objektbezeichner mit Sorgfalt

   Verlassen Sie sich nicht auf anfällige Bezeichner wie den genauen Textinhalt von UI-Elementen, die sich ändern und Tests unterbrechen können. Verwenden Sie zuverlässigere Bezeichner wie Element-IDs, Attribute oder XPath-Ausdrücke.
   Anstatt den exakten Text „Login“ für die Anmeldeschaltfläche zu verwenden, sollten Sie eine eindeutige Element-ID verwenden, die im Anwendungscode zugewiesen wird. Dadurch wird sichergestellt, dass der Test die richtige Schaltfläche anspricht, auch wenn sich der Text der Schaltfläche ändert.

6. Kombinieren Sie parallele und sequenzielle Ausführung

   Die Unbeständigkeit von Tests ist ein Hauptproblem für funktionale Tester. Unserer Erfahrung nach ist es sinnvoll, die Tests nach Funktionalität in Gruppen aufzuteilen. Isolieren Sie instabile Tests in einer separaten Gruppe und führen Sie sie sequentiell aus. Dies erleichtert das Debugging und die Fehlersuche. Gleichzeitig können stabile Tests parallel ausgeführt werden, um ihre Ausführung zu beschleunigen. Genau das haben wir beim Testen von ChitChat getan, einer mobilen App für Geldmanagement und Social Commerce.

7. Implementierung von Fehlerbehandlung und Reporting

   Bauen Sie robuste Mechanismen für die Fehlerbehandlung in Ihre Tests ein, um unerwartete Situationen wie Netzwerkfehler oder Zeitüberschreitungen der Anwendung zu bewältigen. Protokollieren Sie Testergebnisse klar und deutlich, indem Sie Screenshots oder detaillierte Fehlermeldungen für eine einfachere Fehlersuche und -analyse aufzeichnen.

Braucht Ihr Unternehmen automatisierte Funktionstests?

Automatisierte Funktionstests bieten eine überzeugende Lösung zur Rationalisierung von Tests, zur Verbesserung der Qualität und letztlich zur Bereitstellung eines besseren Produkts für Ihre Benutzer. Hier ist ein kurzer Test, um herauszufinden, ob Ihr Unternehmen davon profitieren kann:

• Gibt es in Ihrem Unternehmen schnelle Entwicklungszyklen und häufige Software-Updates?
• Ist Ihr Produkt recht komplex und bietet zahlreiche Funktionalitäten?
• Ist Ihre Anwendung anfällig für Regressionen, d. h., viele Fehler treten nach Codeänderungen erneut auf?

Wenn Sie mindestens eines dieser Kästchen angekreuzt haben, ist das ein guter Grund, mit Ihrer Recherche zu beginnen. Wenden Sie sich an uns, um ein kostenloses und unverbindliches Beratungsgespräch zu führen. Wir helfen Ihnen zu entscheiden, ob Automatisierung in Ihrem Fall tatsächlich sinnvoll ist. Wir bieten Automatisierungstests nur dann an, wenn wir sehen, dass die Zeitersparnis und die Genauigkeit der Ergebnisse den Aufwand für die Automatisierung von Funktionstests bei weitem überwiegen.

Resümee

Automatisierte Funktionstests sind keine Einheitslösung, sondern können für Unternehmen, die mit besonderen Herausforderungen konfrontiert sind, einen entscheidenden Unterschied machen. Automatisierte Funktionstests sind eine ernsthafte Überlegung wert, wenn Ihr Unternehmen mit engen Zeitplänen, komplexer Software oder Regressionsproblemen zu kämpfen hat. Setzen Sie sich noch heute mit uns in Verbindung, um zu erfahren, wie die Automatisierung Ihrem Team helfen kann, schneller hochwertige Software zu liefern.