Comprendiendo el valor de los diferentes tipos de pruebas

Las pruebas de testing permiten a los desarrolladores abordar cualquier error antes de que el producto llegue a los usuarios finales. Las consecuencias de implementar un software incorrecto pueden ser graves, incluyendo daños económicos y perjuicios al usuario, por ende, la realización de estas pruebas protege a las organizaciones y a los usuarios finales mitigando estos peligros.

Al disponer de una gran variedad de  tipos de pruebas de desarrollo de software, es fundamental entender su clasificación y el valor subyacente que aportan. También es esencial que los desarrolladores entiendan los principios básicos de estas pruebas, que buscan proporcionar un fundamento sólido para crear productos confiables y eficaces.

Este blog explorará la utilidad de los distintos tipos de pruebas de software. Analizaremos la clasificación de las pruebas como marco de referencia para organizar y comprender diferentes tipos de enfoque. Antes de entrar en detalle, veamos los principios de las pruebas de software.

Principios de las pruebas de software

Los testers de software siguen siete principios fundamentales para liderar procedimientos de pruebas efectivos. Estos principios brindan un fundamento sólido para realizar pruebas eficaces a lo largo del ciclo de vida del desarrollo de software. Cumpliendo con estas pautas, los negocios pueden reducir riesgos, mejorar la eficiencia del software y satisfacer la demanda de sus clientes. Echemos un vistazo a estos principios.

1. Pruebas tempranas

Un principio esencial de las pruebas de software son las pruebas tempranas. Las pruebas tempranas hacen hincapié en la importancia de realizar procedimientos de prueba desde los inicios del ciclo de desarrollo. Esto ayuda a encontrar errores más temprano, antes de que se conviertan en una amenaza compleja. Las pruebas tempranas permiten una rápida retroalimentación, reducción de riesgos y mejoras iterativas. Así se consiguen soluciones de software más duraderas y fiables.

Consideremos un equipo de desarrollo que está construyendo una aplicación para una institución financiera. A la luz de las pruebas tempranas, los testers colaboran con el equipo para revisar el diseño básico y sus requisitos antes del prototipo funcional. Esto ayudará a descubrir los errores o fallos potenciales en las etapas tempranas, ahorrando tiempo y recursos.

2. Es imposible realizar pruebas exhaustivas

En el plano real, probar un software en su totalidad resulta imposible. Probar exhaustivamente cada uno de sus módulos se traduciría en excesos de tiempo, sobrecostos y recursos adicionales que no son viables llevados a la práctica. En consecuencia, el proyecto fracasaría.

Para superar las limitaciones de tiempo y dinero, el equipo de testing deberá priorizar sus esfuerzos de acuerdo con los requerimientos. Deberá identificar los módulos más críticos del software para asignar los recursos inteligentemente, de modo de adoptar una estrategia que garantice la detección de los fallos críticos.

3. Las pruebas muestran la presencia de defectos

El objetivo principal de las pruebas es descubrir los defectos del software. Las pruebas principales muestran la presencia de defectos, hacen énfasis en descubrir los fallos más que en probar la ausencia de los mismos. 

Tomemos como ejemplo la plataforma en línea desarrollada para comprobar el plagio desde un archivo.Se desarrolló un caso de prueba durante la evaluación para verificar la funcionalidad mientras se envían archivos. El caso de prueba funciona subiendo y enviando el archivo al portal. Sin embargo, las pruebas revelan que la aplicación no puede manejar formatos en varios idiomas. El programa permite explícitamente varios tipos que el sistema de calificaciones no reconoce, lo cual genera problemas con la retroalimentación.

El procedimiento de prueba identificó una debilidad en la función de conversión del sistema, evidenciando la importancia de realizar pruebas rigurosas y extensas, que ayuden a descubrir fallos imprevistos y garanticen la mejora del rendimiento y la fiabilidad del software. 

4. Agrupación de defectos

Según el principio de agrupación de defectos, la mayoría de los fallos de software se concentran en módulos específicos del sistema. Concuerda con el Principio de Pareto, que plantea que solo el 20% de las causas explican el 80% de los efectos.

En el contexto de pruebas de software, los procedimientos de prueba pueden ser optimizados para centrarse en módulos de alto riesgo. Los defectos deberán ser rastreados y analizados adecuadamente para ayudar a identificar tendencias de mejoras al proceso. La confiabilidad y precisión del software pueden ser mejorados rotundamente si se aborda la agrupación de defectos.

5. La paradoja del pesticida

La paradoja del pesticida hace referencia al hecho de que el uso frecuente de pruebas idénticas a lo largo del tiempo disminuye la eficacia para encontrar nuevos fallos. El software se puede volver resistente a los casos de prueba, muy similar a la forma en la que los insectos o pestes desarrollan una resistencia a un pesticida específico.

Los casos de prueba deberán ser examinados, actualizados y ajustados con frecuencia para evitar la paradoja del pesticida. Al actualizar el conjunto de pruebas, los testers pueden encontrar nuevos fallos que pudieran haber pasado desapercibidos. Esta estrategia proactiva garantiza que el procedimiento de pruebas mantenga la eficiencia y la flexibilidad ante la naturaleza evolutiva del software.

6. Las pruebas dependen del contexto

Cada proyecto de desarrollo de software es distinto, con un único conjunto de necesidades, limitaciones y metas. Los enfoques de pruebas deberán adaptarse a las necesidades específicas del proyecto.. 

Este principio resalta la necesidad de alinear las iniciativas de las pruebas con varios factores del software, que pueden incluir al público objetivo, los estándares de la industria, la metodología de desarrollo del software y su uso principal. Por lo tanto, el enfoque de las pruebas puede ser optimizado mediante la alineación con el contexto único del proyecto.

7. La falacia de la ausencia de errores

Probar cada módulo con escenarios de usuarios diferentes en el ámbito de las pruebas de software es difícil. Es probable que haya fallos no detectados, incluso al realizar pruebas de amplio cubrimiento. La falacia de la ausencia de errores apunta a que los responsables de las pruebas deben confiar en algo más que en los comentarios de los usuarios para detectar y eliminar errores. En lugar de esto, deben adoptar un enfoque proactivo de la gestión.

Esto incluye completar pruebas rigurosas en múltiples escenarios, realizar pruebas exploratorias y emplear numerosos enfoques de pruebas y herramientas para encontrar problemas no detectados.

El análisis estadístico y las revisiones de código deberán ser empleados junto con otros procedimientos de aseguramiento de la calidad para resolver esta falacia.

Clasificación de los tipos de pruebas 

Categorizar los enfoques de pruebas nos permite crear un marco organizado para comprender y aplicar los distintos tipos de pruebas de forma efectiva. 

Gracias a esta clasificación, se puede elegir la mejor estrategia de pruebas en función de los objetivos, las especificaciones y las limitaciones del producto de software. 

Si bien existen muchos criterios de clasificación, uno de los más eficientes es el que clasifica las pruebas según el aspecto del software que debemos evaluar. Según este criterio las pruebas se dividen en funcionales y no funcionales.

1. Pruebas Funcionales

Las pruebas funcionales se centran en evaluar el comportamiento y la funcionalidad de la aplicación de software. Su objetivo es confirmar que el sistema funciona según lo previsto, que se ajusta a las especificaciones funcionales declaradas y a las expectativas del usuario final.

Durante las pruebas funcionales se aplican varias metodologías para evaluar el comportamiento del software en diferentes contextos. Para ello hay que crear casos de prueba que tengan en cuenta múltiples procesos y escenarios de usuario. El comportamiento del software se analiza ejecutando esos escenarios de prueba y comparando los resultados obtenidos con el comportamiento esperado. Las diferencias que surgen de esa comparación se señalan como fallos.

Es fundamental diseñar escenarios de prueba que incluyan tanto entradas válidas como incorrectas y aborden todos los requisitos funcionales aplicables. Para simular distintos escenarios, es necesario recopilar meticulosamente los datos de prueba, para evaluar cómo responde el programa frente a los distintos conjuntos de datos. 

Los testers pueden automatizar o realizar interactivamente las pruebas funcionales para agilizar y mejorar el proceso de prueba. Estos métodos y recursos garantizan que la aplicación funcione correctamente y satisfaga las necesidades del usuario.

2. Pruebas No Funcionales

El objetivo principal de las pruebas no funcionales es garantizar que el software cumple tanto con los objetivos de rendimiento como con las exigencias funcionales. Este tipo de pruebas evalúa la usabilidad, el rendimiento y otros factores no funcionales de la aplicación.  

Podemos decir que una aplicación es funcional si responde con eficacia. Es decir, las pruebas no funcionales se enfocan en cómo responde el sistema para cumplir con las funcionalidades. Pueden enfocarse en la incorporación de mejoras, el perfeccionamiento de la arquitectura del sistema o la mejora de los procedimientos. Este tipo de pruebas de control de calidad mejora la experiencia de los usuarios, garantizando que la aplicación satisface sus necesidades y funciona bien en circunstancias reales.

Pruebas Funcionales 

1. Pruebas Unitarias

Antes de probar todo un programa de software, hay que asegurarse de que cada componente funcione bien individualmente. Las pruebas unitarias verifican el funcionamiento de una unidad garantizando que las entradas (que pueden variar de una a varias) dan como resultado la salida esperada. Esta forma de prueba sirve de base para aplicaciones más complicadas con integración.

Para las pruebas unitarias es necesario separar la unidad sometida a prueba de sus componentes asociados. Esto se consigue a menudo sustituyendo las dependencias reales por dobles de prueba, como stubs o mocks. La lógica y el comportamiento de la unidad solo se prueban mediante el aislamiento.

2. Pruebas de Integración

Las pruebas de integración son similares a ensamblar las piezas de un puzzle para determinar si encajan con precisión. Supongamos que se tienen varios componentes de un software, cada uno de los cuales funciona perfectamente por sí solo. Sin embargo, es posible que al combinarse no funcionen correctamente. Ahí es donde entran en juego las pruebas de integración.

Evalúan la interacción de los módulos en simultáneo, para garantizar que funcionen correctamente. Se realizan después de las pruebas unitarias, pero antes de las pruebas del sistema, y su objetivo es identificar cualquier fallo que pueda surgir durante la integración de los módulos.

3. Pruebas del Sistema

Este tipo de pruebas evalúa el comportamiento del sistema en su conjunto. Se centra en verificar cómo se comporta y funciona el sistema de software en el contexto para el que fue diseñado. Las pruebas del sistema suelen ejecutarse después de las pruebas de integración e involucran aspectos de hardware y software, se diseñan considerando, por ejemplo, distintos dispositivos o distintos navegadores.

Permiten detectar y mitigar a tiempo posibles amenazas, errores y fallos, y contribuyen a la calidad general del producto de software, lo que aumenta los niveles de confianza y satisfacción del cliente. Mediante la realización de pruebas del sistema, las organizaciones pueden tener la confianza de saber que el software está listo para su despliegue en entornos reales.

4. Pruebas de Aceptación

Las pruebas de aceptación se ejecutan en la última fase del desarrollo y testeo del software.. Determinan si un sistema de software satisface las necesidades y demandas de los consumidores o las partes interesadas. Implica probar el programa en un entorno real para verificar si está listo para su distribución.

Los usuarios o partes interesadas participan activamente en la definición de los escenarios de estas pruebas de aceptación. Diseñan y ejecutan casos de prueba en función de sus requisitos.

Hay dos formas de realizar las pruebas de aceptación. La primera, son las pruebas alfa, que las realizan los usuarios pero en el lugar de desarrollo. La segunda, son las pruebas beta, en las que se proporciona el producto final a un usuario específico para que lo pruebe en su entorno.

Las pruebas de aceptación también pueden clasificarse en pruebas de usuario, de negocio, de contrato y operativas. Este tipo de pruebas de control de calidad pueden ayudar a las organizaciones a adaptar su criterio de pruebas a los distintos aspectos de la aceptación del software.

5. Pruebas de Regresión

Luego de que un producto de software se desarrolla y se lanza al mercado, lo más usual es que se hagan actualizaciones periódicas, correcciones de errores, mejoras y adiciones de nuevas funcionalidades. Por lo tanto, cada vez que se implementan este tipo de cambios, existe el riesgo de que las alteraciones introduzcan fallas o defectos en áreas del sistema que anteriormente funcionaban bien.

El objetivo de las pruebas de regresión, entonces, es asegurarse de que los cambios realizados en el sistema no hayan introducido nuevos defectos o bien, si así fuera, identificarlos a tiempo para corregirlos antes de la nueva implementación. Es decir, cuando se realizan cambios en el sistema, por mínimos que sean, no es suficiente con probar la modificación solamente, ya que esta pudo haber generado un impacto en otras áreas o funcionalidades del producto.

Si bien no es posible probar el sistema por completo nuevamente, es esencial hacer una buena selección de pruebas de regresión que garanticen que el software siga siendo estable, en términos de comportamiento y rendimiento, y que contribuyan a verificar que los niveles de calidad se mantengan.

Las pruebas de regresión se pueden llevar a cabo de varias maneras, por lo general combinando pruebas manuales con pruebas automatizadas que se ejecutan regularmente, después de cada modificación o actualización.

Pruebas No Funcionales

1. Pruebas de Seguridad

Las pruebas de seguridad son un componente esencial de las pruebas no funcionales. Determinan en qué medida un sistema protege los datos y es capaz de evitar accesos no autorizados. 

Implican la ejecución de pruebas de códigos de seguridad, pruebas de penetración y de evaluación de vulnerabilidades. También determinan si la autenticación y la autorización funcionan correctamente. Este tipo de pruebas garantiza que la información confidencial permanezca a salvo y que el sistema esté protegido de invasiones y ataques externos.

2. Pruebas de Rendimiento

Las pruebas de rendimiento, o pruebas de performance, se centran en determinar la solidez, flexibilidad y eficacia de un sistema de software. Se trata de ver cómo funciona el sistema bajo distintas cargas de trabajo y circunstancias.

Las pruebas de rendimiento integran varios tipos de pruebas, como las de carga, para evaluar la eficacia del sistema con cargas medias y altas; las pruebas de estrés, para llevar el sistema a sus límites; o las pruebas de escalabilidad, para evaluar su capacidad de gestionar cargas de trabajo crecientes. 

3. Pruebas de Usabilidad

Las pruebas de usabilidad evalúan hasta qué punto un sistema informático resulta sencillo para sus usuarios. Buscan analizar si el sistema resulta amigable para el usuario y si este logra utilizarlo para el propósito que fue creado, sin dificultades. En las pruebas participan usuarios reales que realizan determinadas actividades mientras se graban sus respuestas. 

Evalúan la disposición, el enrutamiento, el etiquetado, la flexibilidad y la gestión de errores para garantizar una experiencia de usuario positiva, y asegurar que el software satisface las necesidades y demandas de los usuarios. Este tipo de pruebas de calidad aumenta la satisfacción y la eficacia generales. Las organizaciones pueden desarrollar software dando prioridad a las pruebas de usabilidad y mejorando la aceptación y el rendimiento en base a la experiencia de los usuarios.

4. Pruebas de Compatibilidad

Las pruebas de compatibilidad garantizan que el software funcione correctamente en varios sistemas operativos, navegadores web y dispositivos inteligentes. Buscan detectar problemas que puedan surgir debido a diferencias en los sistemas operativos, combinaciones de hardware y ediciones de software.

Al efectuar pruebas de compatibilidad, las organizaciones pueden identificar y solucionar los problemas que puedan surgir debido a las diferencias entre plataformas y evitar así problemas de diseño o rendimiento en distintos contextos. Esto permite llegar a un público más amplio y eliminar los problemas de compatibilidad.

Valor de cada tipo de pruebas

1. Pruebas Unitarias

• Minimizan el tiempo y los recursos necesarios para las pruebas, la corrección de errores y el mantenimiento.
• Reducen las regresiones, aumentan la estabilidad general y detectan los problemas en una fase temprana.
• Fomentan la codificación modular y poco conectada para simplificar el mantenimiento
• Favorecen la colaboración en equipo y actúan como documentación.

2. Pruebas de Integración

• Ponen atención en las interdependencias y los posibles conflictos entre los módulos vinculados.
• Analizan el funcionamiento global del sistema  y verifican que los módulos interactúan correctamente.
• Evitan regresiones al introducir nuevas funciones o realizar modificaciones.
• Aseguran a los usuarios una experiencia fluida al utilizar diversas funciones integradas.

3. Pruebas del Sistema

• Permiten una validación más precisa del comportamiento del sistema al crear una atmósfera que se asemeja a las circunstancias de uso del contexto real.
• Determinan si el sistema puede ampliarse eficazmente, evaluando su capacidad para gestionar cantidades crecientes de datos, usuarios o transacciones.
• Verifican la resistencia y durabilidad del sistema, comprobando su capacidad para recuperarse de errores, fallos o sucesos imprevistos.

4. Pruebas de Aceptación

• Garantizan que los usuarios aceptarán y utilizarán fácilmente el programa, reduciendo su aversión a la modificación y facilitando el éxito de la implantación.
• Comprueban que el software satisface las necesidades del mercado y la feroz competencia, ayudando a las empresas a posicionarse en el sector.

5. Pruebas de Seguridad

• Ayudan a detectar y subsanar a tiempo los problemas de seguridad para evitar su explotación.
• Identifican puntos vulnerables del software  y reducen los posibles efectos económicos y sobre la reputación que provocan los  incidentes de seguridad.
• Ayudan a las empresas a cumplir sus obligaciones legales y reglamentarias en materia de seguridad, privacidad y protección de datos.

6. Pruebas de Rendimiento

• Analizan y optimizan la utilización de los recursos, como el CPU, la memoria, la E/S de disco y el ancho de banda de la red.
• Evalúan la capacidad del sistema para gestionar las cargas de usuarios y el volumen de datos previstos, con el fin de garantizar que pueda gestionar escenarios de uso máximo sin experimentar problemas de rendimiento.
• Miden los tiempos de respuesta para garantizar que están dentro de los límites permitidos y que el sistema ofrece una interfaz de usuario intuitiva y ágil.

7. Pruebas de Usabilidad

• Reducen la posibilidad de cometer costosos errores de desarrollo al validar diferentes opciones de diseño.
• Facilitan la construcción iterativa y la mejora continua en función de los comentarios de los usuarios.
• Aumentan la confianza y la fidelidad del usuario al proporcionar una interfaz fluida y fácil de usar.
• Refuerzan las iniciativas de accesibilidad al garantizar que los elementos son utilizables por personas de distintas capacidades.

8. Pruebas de Compatibilidad

• Promueven la expansión del negocio.
• Permiten distinguirse de la competencia. 
• Disminuyen la probabilidad de dificultades técnicas, problemas de compatibilidad e irritación del usuario.
• Revelan ideas para mejorar la adaptabilidad, la eficacia y la utilización de los recursos.

Conclusión

Las pruebas revelan la existencia de fallos y contribuyen a mejorar la calidad de un producto. Basándonos en los principios analizados, podemos decir que priorizar los esfuerzos en función de las amenazas y los objetivos permite una asignación óptima de los recursos. A su vez, la inspección temprana identifica y resuelve los errores antes de que se vuelvan complicados y, sumado a esto, la agrupación de defectos permite realizar pruebas específicas para aumentar la fiabilidad del software. Evitar la paradoja del pesticida modificando y actualizando los casos de prueba garantiza que los “pesticidas” sigan siendo eficaces. 

Los procedimientos de prueba deben ser específicos para cada contexto y adaptarse a los requisitos concretos de cada proyecto. Es fundamental comprender que los tipos de pruebas de desarrollo de software por sí solos no pueden garantizar un software sin errores y que deben utilizarse otros procesos de garantía de calidad.

Las pruebas funcionales y no funcionales aportan ventajas distintas a la hora de minimizar los defectos, garantizar la integración, verificar el comportamiento del sistema, cumplir las expectativas del usuario, reforzar la seguridad, optimizar el rendimiento, mejorar la usabilidad y garantizar la compatibilidad. 

Las empresas pueden crear software de alta calidad que satisfaga las necesidades de los usuarios, supere a la competencia y promueva el éxito en el mercado, adhiriéndose a estos principios y aplicando diferentes metodologías de pruebas de software.