本文翻譯自：Understanding Model-Based Testing: Benefits, Challenges, and Use Cases

原文作者：Qt Group質量保證市場營銷主管Sebastian Polzin

審校：Jinjing Li

對于那些尋求系統化和條理化測試方法的測試工程師而言，模型驅動測試提供了一個強有力的工具集。這種方法涉及利用模型來指引測試流程。

除了創建測試模型，你還可以對應用程序行為、應用程序結構、數據和環境等進行建模。在本文中，我們將重點關注測試——即考慮測試哪些方面以及如何進行測試來推動建模。

讓我們深入探討模型驅動測試涉及的內容及其優點、面臨的挑戰，以及它最有效的應用場景。

什么是模型驅動測試？

模型驅動測試是一種圍繞模型使用的測試方法。與需要逐一審視每一個復雜細節的傳統測試不同，模型驅動測試采取了一種更宏觀的方法，能夠讓你專注于核心功能，而不需糾結于每一個小細節。

讓我們來看一個例子——假設你在測試一個地址簿應用程序。在這種情況下，你可以對以下行為進行建模：

1. 啟動應用程序
2. 創建新文件
3. 添加聯系人
4. 移除聯系人
5. 保存文件
6. 打開文件
7. 退出應用程序

這種方式不是像開發者那樣對整個應用程序進行建模，而是把握需要優先考慮的測試用例。這有助于你組織測試用例和最終的測試腳本，這些腳本會用在測試用例執行的自動化中。

模型驅動測試的優點

1. 有助于專注重要事項

通過關注高層次的抽象，模型驅動測試可以幫助你避免陷入細節。這種策略性方法允許你跳過不必要的測試用例，優化測試工作和資源。

最終，這將帶來更高質量的測試，聚焦關鍵功能。

2. 讓溝通更高效

模型有助于達成對需求的共同認識，并檢測潛在的誤解。它們使得向內外部利益相關者傳達測試需求變得更加輕松。

例如，使用模型，你可以向管理層展示你的測試流程是什么樣的，以及為什么需要額外資源。或者你可以向開發團隊解釋你當前的測試方式，并討論某些部分為何未按預期工作。

模型提供的視覺輔助往往比口頭討論問題或查看抽象的測試腳本更有效。

在開發過程的早期階段，更好的溝通同樣有助于早期發現bug——這也是我們的第三個優點。

3. 在產品早期避免缺陷

在傳統的開發過程中，需求、設計和測試的步驟使用多種工具依序進行。由于測試是最后階段，大多數缺陷——在之前階段累積的——都是在流程的后期才被發現的。這使得修復它們既耗時又成本高昂。

模型驅動測試是進一步實現所謂的“測試左移”的一種方法。這意味著在時間線上的一個轉變——測試在需求階段就可以開始進行。

在實施之前，可以與項目利益相關者分享模型，以驗證需求并識別對需求理解中的差異。如果你不能對某個對象建模，這也可能暴露出一個問題區域。

因此，缺陷可以更早地被發現和移除，從而降低整體開發成本。根據MathWorks的數據，與傳統測試方法相比，節省的成本可以達到20%到60%。

*來源：MathWorks（SEI，軟件工程研究所）

4. 減輕實施與維護工作的負擔

雖然建模前期需要一定的投入，但它在實施和維護方面大大減少了工作量。

模型驅動測試依賴于測試用例的模塊化特性。在傳統測試方法中，應用程序的某個組件發生變更，可能需要修改每個測試用例。而在模型驅動測試中，你可以把測試用例看作像樂高一樣的積木塊，只需修正一個積木塊，就能夠使所有相關測試用例得到更新。

同時，當你學會以更有組織性的方法去實施時，也能節約時間。你能夠找出最優先執行的測試用例，并避免任何無謂的重復工作。

模型驅動測試的挑戰

1. 思維方式的轉變

從傳統測試流程過渡到模型驅動測試需要一段時間的調整和學習。

2. 需要特定技能

并非所有測試工程師都擅長抽象建模。創建有效的模型要求具備抽象思維和歸納概括的技能。要取得成功，你需要保持對整個測試過程的宏觀把控。

3. 抽象層次的挑戰

選擇合適的抽象層次至關重要。過度抽象，測試的實用性可能降低；太過細致，則模型可能變得難以使用。

然而，抽象本身涉及到簡化，并且可能會導致關鍵細節的丟失，從而忽視掉重要的內容。

何時選擇模型驅動測試？

雖然模型驅動測試是一個強大的工具，但它可能不適合每個場景。如果您正在處理一個簡單的應用程序，它可能過于復雜，從而導致過度工程化。

然而，對于那些能夠在抽象模型層面進行工作的復雜軟件系統及其團隊來說，模型驅動測試顯得非常重要。

結論

模型驅動測試是一種強有力的方法，它使測試工程師能集中精力于應用程序測試的關鍵方面。通過把模型作為高層級抽象，團隊可以提升測試質量、減輕工作量，并改善溝通。

盡管它需要轉變思維方式和特定的技能，但其帶來的好處遠遠超過所面臨的挑戰，尤其是在復雜的軟件環境中。和所有測試方法一樣，關鍵在于對測試方法周全的應用和根據特定項目需求做出適應性調整。