16. Tests

Themen: Motivation: zwingende Voraussetzung für Wissenschaftlichkeit; Probleme mit der Überprüfung von Software; Arten von Tests; Strategien für die Überprüfung von Software
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Zentrale Aspekte

Überprüfung ist ein Kernaspekt sowohl von Wissenschaft
als auch von moderner Softwareentwicklung.
Überprüfung wissenschaftlicher Software ist entscheidend,
weil sie den Erkenntnisgewinn selbst betrifft.
Der größte Teil wissenschaftlicher Software ist
unzureichend oder gar nicht getestet.
Tests können nur die Existenz von Fehlern beweisen,
nicht deren Abwesenheit.
Tests sollten so früh wie möglich, so oft wie möglich und
so automatisiert wie möglich durchgeführt werden.

Fragen zur Vertiefung und Wiederholung

Diese Fragen dienen der persönlichen Beschäftigung mit der Thematik, werden aber nicht separat in der Vorlesung besprochen.

Welche Bedeutung kommt Tests insbesondere im Kontext von Software für wissenschaftliche Datenauswertung zu?
Welche grundsätzlichen Probleme mit Tests von Software halten viele Programmierer davon ab, ihre Software (ausreichend zu testen)?
Neben den grundsätzlichen Problemen gibt es noch eine ganze Reihe praktischer Aspekte. Welche ließen sich aufführen?
Warum ist die vollständige Testbarkeit selbst sehr einfacher Programme in der Regel praktisch nicht durchführbar? Wie kann man dieses Problem umgehen?
Was ist die wichtigste Regel im Umgang mit Tests?
Wie sollten Sie mit Testcode umgehen? Was lässt sich bezüglich Codequalität sagen? Warum ist Lesbarkeit für Tests von besonderer Bedeutung?
Welchen Vorteil haben Tests potentiell gegenüber (klassischer) Dokumentation?

Weiterführende Literatur

Eine kommentierte und handverlesene Liste mit weiterführender Literatur zum Thema. Die Auswahl ist zwangsläufig subjektiv.

Eine sehr auf strukturierte Programmierung und Tests ohne spezifische Test-Frameworks zugeschnittene Behandlung der Thematik mit vielen guten Tipps für den Alltag findet sich in Kapitel 6 in {[kernighan-bw-1999]}.

Eine kompakte Übersicht über das Testen von Software und Strategien, die sich auf viele Projekte anwenden lassen, ist der Artikel von Whittaker {[whit-ieeesw-17-1-70]}. Viele gute Tipps für die Praxis finden sich in den Abschnitten 34 und 43 von {[hunt-a-1999]}. Damals waren Tests und war testgetriebene Entwicklung noch ganz in den Anfängen. Entsprechend haben sie in der Neuauflage ihres Buches {[thomas-d-2020]} die Thematik erweitert.

Eine umfassendere (und aktuellere) Darstellung mit dem Fokus auf Tests durch Softwareentwickler ist Kapitel 22 in {[mcconnell-s-2004]}. Sehr viel mehr auf Unittests und testgetriebene Entwicklung fokussiert sind Kapitel 4 in {[martin-rc-2003]} und Kapitel 9 in {[martin-rc-2008]}.

Die McCabe-Metrik zur Quantifizierung der Komplexität von Software über die Anzahl unabhänger Pfade wurde von ihrem Namensgeber eingeführt {[mcca-ieeetse-2-308]} und wird u.a. in {[mcconnell-s-2004]} (S. 457ff.) besprochen.

Die Bedeutung von Tests gerade für Software, die für den wissenschaftlichen Erkenntnisgewinn eingesetzt wird, wird in {[scopatz-a-2015]} (Kap. 16. ausführlich betont. Siehe dazu auch u.a. {[mera-n-467-775]}.