Automatisierte Tests in der CI/CD-Pipeline: Typen und Phasen

Im Lebenszyklus der Softwareentwicklung sind automatisierte Tests, die in die CI/CD-Pipeline (Continuous Integration and Continuous Delivery) integriert sind, von entscheidender Bedeutung, um die Softwarequalität sicherzustellen. Automatisierte Tests helfen dabei, Fehler schnell zu finden, reduzieren den manuellen Aufwand und verbessern die Testgenauigkeit und -abdeckung. In der CI/CD-Pipeline werden automatisierte Tests normalerweise nach Abschluss des Builds und vor der Bereitstellung des Codes durchgeführt, einschließlich Unit-Tests, UI-Tests und Integrationstests, die parallel ausgeführt werden können, um die Ausführung zu beschleunigen. Integrationstests sind in einer CI/CD-Pipeline besonders wichtig, da sie die Interaktionen zwischen Anwendungskomponenten testen und die Gesamtfunktionalität des Systems validieren.

Im vorherigen Artikel haben wir verschiedene Anwendungsfälle für automatisierte Testfälle für agile Teams besprochen. Ein Szenario besteht darin, dass ein Team Tests in jeden Build integrieren und kontinuierliche Integration als Teil des Build-Prozesses implementieren möchte.

In diesem Artikel besprechen wir Integrationstests in Continuous-Integration-/Continuous-Delivery-Plattformen.

Beginnen wir mit den Grundlagen.

Was ist automatisiertes Testen?

Softwaretests beziehen sich auf die Durchführung von Tests auf der Grundlage einer Reihe von Testfällen und den Vergleich tatsächlicher Ergebnisse mit vorhergesagten Ergebnissen. Während dieses Prozesses sind mehrere Schritte und Testtechniken zu befolgen. Tests sind unerlässlich, um die Produktqualität sicherzustellen. Dieser Prozess wird in der Regel manuell von Testerteams durchgeführt. Beim automatisierten Testen wird der Prozess jedoch mithilfe von Softwaretools und -techniken automatisiert. Hier sind keine manuellen Schritte mehr erforderlich, sondern es werden automatisch Skripte erstellt und Testfälle ausgeführt. Automatisierte Tests eliminieren menschliches Versagen, Abdeckung und viele andere Probleme. Es spart außerdem Zeit, verbessert den Komfort bei der Durchführung von Tests und erhöht die Effizienz und Effektivität.

Automatisiertes Testen in der CI/CD-Pipeline

Automatisiertes Testen ist ein zentraler Bestandteil der CI/CD-Pipeline, da schnell laufende Tests Entwicklern frühzeitig Feedback geben. Frühzeitig erkannte Probleme oder Fehler können möglicherweise früher behoben werden. Dadurch werden veröffentlichte Produkte genauer und fehlerfreier. Dies verbessert die Gesamtqualität des Produkts und sorgt so für die Kundenzufriedenheit. Kurz gesagt, die Vorteile automatisierter Tests in CI/CD-Pipelines sind wie folgt:

• Im Einklang mit dem CI/CD-Konzept „Build fast, fail fast“

• Reduzieren Sie den manuellen Arbeitsaufwand und sparen Sie dadurch Zeit und Verringerung der Möglichkeit von Fehlern beim Sex.

• Mit zunehmender Anzahl der Testfälle sind die Testergebnisse genauer und können einen größeren Bereich abdecken.

• Erhalten Sie sofortiges Feedback zu allen Problemen

• Mehrere Testergebnisse können generiert und verglichen werden, um Qualität und Konsistenz sicherzustellen

Arten automatisierter Tests, die in CI/CD-Pipelines verwendet werden

• Einheitentests: Dies ist der Low-Level-Test, der durchgeführt wird, nachdem das Modul codiert und überprüft wurde. Testfälle dienen dazu, einzelne Komponenten zu testen. Der Zweck besteht darin, sicherzustellen, dass jede Komponente unter allen Umständen wie erwartet funktioniert.

• Integrationstests: Unter Integration versteht man das Testen des Zusammenspiels von Komponenten innerhalb einer Anwendung. Dieser Test wird durchgeführt, nachdem alle Module einem Unit-Test unterzogen wurden. Das Hauptziel besteht darin, die Modulschnittstelle zu testen und zu prüfen, ob bei der Parameterübergabe Fehler auftreten, wenn ein Modul die Funktion eines anderen Moduls aufruft.

• Systemtests: Tests sollen das vollständig entwickelte System validieren und sicherstellen, dass es dem Anforderungsspezifikationsdokument entspricht. Normalerweise ist die Software zu diesem Zeitpunkt für den Einsatz durch potenzielle Benutzer bereit. Diese Arten von Systemtests werden als Alphatests (durchgeführt von einem Entwicklungsteam innerhalb einer Organisation), Betatests (durchgeführt von einer ausgewählten Gruppe von Benutzern/Kunden) oder Akzeptanztests (durchgeführt von Benutzern/Kunden zur Feststellung der Akzeptanz eines gelieferten Systems) bezeichnet.

Was sind Continuous Integration und Continuous Delivery?

Kurz gesagt ermöglicht die kontinuierliche Integration Entwicklungsteams, ihren Code in ein gemeinsames Repository zu integrieren. Dies trägt dazu bei, die Codequalität aufrechtzuerhalten und potenzielle Probleme mit lokalen Versionen Ihres Codes frühzeitig zu erkennen.

Continuous Delivery wird oft auch „Continuous Deployment“ genannt. Alles, was das Entwicklungsteam ständig zusammenführt, wird ständig in der Live-Umgebung bereitgestellt.

Da die meisten Entwickler parallel arbeiten, bedeutet die ständige Integration ihres Codes in ein Repository, dass der Master-Zweig ständig mit neuen Funktionen aktualisiert wird. Um sicherzustellen, dass die Codequalität nicht durch so schnelle Änderungen beeinträchtigt wird, müssen die Tests im gleichen Tempo ablaufen.

Es überrascht nicht, dass manuelle Tests in dieser Umgebung nicht der beste Weg sind, dieses Ziel zu erreichen. Automatisierte Tests sind der Schlüssel zum erfolgreichen Testen in Ihrer CI/CD-Pipeline.

9 Continuous Delivery-Phasen

• Entwicklung: Entwickler erstellen Code basierend auf Projektanforderungen oder Funktionsanfragen.

• Tests schreiben: Sobald Sie den Code geschrieben haben, müssen Sie Tests schreiben. Zu diesem Zeitpunkt handelt es sich bei diesen Tests in der Regel um von Entwicklern geschriebene Komponententests.

• Lokale Tests: Führen Sie dann lokale Tests durch, um zu überprüfen, ob alle Tests bestanden wurden, und um sicherzustellen, dass der Code nicht beschädigt wird. Normalerweise wird der Prozentsatz auf die Erfolgsquote eingestellt, die die durchgeführten Tests erreichen müssen.

• Rebase und Konflikte lösen: In tatsächlichen Entwicklungsszenarien werden mehrere Personen ihren Code zusammenführen. Entwickler müssen sicherstellen, dass ihre Zweige immer auf dem neuesten Stand sind. Das Aktualisieren eines Zweigs mit dem neuesten zusammengeführten Code wird als „Rebasing“ bezeichnet. Nach der Neupositionierung können einige Konflikte auftreten, die gelöst werden müssen. Führen Sie anschließend den Test erneut mit dem neu basierenden Code durch.

• Commit: Sobald die Tests bestanden sind, ist der Code bereit, alle Änderungen zu übernehmen.

• Build: Der entwickelte Quellcode wird dann zusammengestellt, um ein Bereitstellungsartefakt zu erstellen, das auf einer Instanz ausgeführt werden kann, beispielsweise einem Server, auf dem die Umgebung lokal ist. Dieser Code kann nun in einer anderen Testumgebung bereitgestellt werden.

• UAT: Der Code wird dann auf einem Testserver bereitgestellt und Tester beginnen mit dem Testen der Funktion. Diese Tests können automatisiert oder manuell durchgeführt werden.

• Zusammenführen: Wenn der getestete Commit von den Testern genehmigt wird, wird er in den Hauptzweig eingefügt.

• Produktionsbereitstellung: Sobald der Code zusammengeführt ist, wird er in der Produktion bereitgestellt.

Jeder von einem Entwickler codierte Build muss den oben genannten Prozess abschließen.

Wo passt automatisiertes Testen in die CI/CD-Pipeline?

Idealerweise erfolgt das automatisierte Testen, sobald die Build-Phase abgeschlossen ist und der Code bereitgestellt werden kann. In dieser Phase können Unit-Tests, UI-Tests und Integrationstests ausgeführt werden. Diese Tests tragen dazu bei, sicherzustellen, dass der Code den Qualitätsstandards entspricht.

Diese Phase kann je nach Architektur der Automatisierung einige Minuten bis einige Stunden dauern.

Tests können parallel ausgeführt werden, um sie schneller auszuführen. Wenn der Code während der Testphase fehlschlägt, kann der Build abgelehnt werden, ohne dass weitere manuelle Testzeit investiert werden muss.

Tools für CI/CD

• Jenkins: Jenkins ist ein Open-Source-Tool für kontinuierliche Integration. Die Nutzung ist kostenlos und Jobs können über die Benutzeroberfläche und Skripte konfiguriert werden.

• Travis CI: Dieses Tool ist für Open-Source-Projekte kostenlos und wird auf GitHub gehostet.

• Gitlab: Gitlab ist ein Versionskontrolltool mit einem eigenen cloudbasierten CI-Ansatz. Es wird auf mehreren Plattformen unterstützt und gibt es sowohl kostenlose als auch kostenpflichtige Versionen.

• Bamboo: Bamboo ist ein CI-Tool für Jira. Wenn Ihre Organisation Jira verwendet, wäre es hilfreich, dieses Tool auszuprobieren. Es unterstützt auch die automatische Zusammenführung bei der Ticketgenehmigung.

Best Practices für CI/CD-Pipelines, um die Testautomatisierung optimal zu nutzen

• Inkrementelle Änderungen: Es wird immer empfohlen, einen Feature-für-Feature-Ansatz zu verfolgen. Wenn eine Funktion wirklich umfangreich ist, ist es besser, sie in kleinere und schneller zu testende Funktionen zu unterteilen. Dies ist für die Automatisierung wichtig, denn wenn etwas schief geht, lässt sich die Grundursache leichter identifizieren. Wenn Ihr Engagement zu groß ist, wird es eine entmutigende Aufgabe sein, die Ursache des Problems herauszufinden.

• Bestimmen Sie, was automatisiert werden kann: Es ist üblich, dass Teams schnell eingreifen und sagen: „Lasst uns alles automatisieren“, aber das ist ein häufiger Fehler. Wir müssen den Zweck der Automatisierung verstehen und die Testfälle identifizieren, die automatisiert werden sollten.

• Paralleles Testen: Tests sollten parallel ausgeführt werden, um das Testen effizienter und zeitnaher zu gestalten. Es kann die für die Durchführung von Tests erforderliche Zeit erheblich verkürzen und schneller zu Ergebnissen führen. Es reicht jedoch nicht aus, diese Tests nur parallel auszuführen; es ist auch wichtig, die Größe des Servers zu skalieren, auf dem die Tests ausgeführt werden, um die Testgeschwindigkeit wirklich zu erhöhen.

Fazit

Automatisierte Tests sind ein wichtiger Bestandteil für die erfolgreiche Umsetzung von Projekten unter Einhaltung von Qualitätsstandards. Die Sicherstellung, dass in jeder Phase Tests durchgeführt werden, sorgt für eine gute Transparenz der Codequalität. Fehler können frühzeitig erkannt und eventuell dadurch verursachte Verzögerungen zeitnah behoben werden. Eine CI/CD-Pipeline für integrierte Tests trägt dazu bei, den Test- und Bereitstellungsprozess zu beschleunigen.

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