Blackbox- und Whitebox-Testing: Unsere Software-Testing-Begriffskunde

Nach unserem Hauptartikel „Software-Testing: Methoden, Fallstricke und Tipps“ zum Testing, möchten wir einige Begriffe und Testmethoden vertiefen. Heute widmen wir uns dem Begriffspaar „Blackbox-Testing“ und „Whitebox-Testing“. Beide Ansätze spielen eine wichtige Rolle in der Software-Qualitätssicherung, aber sie unterscheiden sich grundlegend in ihren Methoden und Perspektiven. Wir fassen es kurz zusammen:

Was ist Blackbox-Testing?

Blackbox-Testing, auch bekannt als funktionales Testing, ist eine Testmethode, bei der die interne Struktur oder der Arbeitsmechanismus der zu testenden Anwendung nicht bekannt ist – also eben eine „Blackbox“ mit unbekanntem Inhalt.

Die Tester konzentrieren sich beim Blackbox-Testing ausschließlich auf die Eingabe und die erwartete Ausgabe, ohne zu wissen, wie die Anwendung diese Ergebnisse intern verarbeitet. Das Hauptziel dabei ist es, Funktionsfehler, Benutzeroberflächenfehler, Sicherheitslücken und Fehler in Datenstrukturen oder externen Datenbankzugriffen zu finden, die die Funktionalität beeinträchtigen können.

Vorteile von Blackbox-Testing:

• Keine Notwendigkeit, den Code zu kennen: Tester müssen keine Programmierkenntnisse haben oder den internen Code verstehen.
• Testen aus der Nutzerperspektive: Dieser Ansatz simuliert das Nutzerverhalten und -erlebnis, was hilft, relevante Fehler zu identifizieren.

Nachteile von Blackbox-Testing:

• Nur begrenzte Abdeckung: Da Tester nicht wissen, was intern passiert, können einige Teile des Codes ungetestet bleiben.
• Potenziell ineffizient: Ohne Kenntnis der internen Logik können Tests redundant oder unzureichend für komplexe Funktionen sein.

Was ist Whitebox-Testing?

Im Gegensatz dazu basiert Whitebox-Testing, auch bekannt als strukturelles Testing oder Glassbox-Testing, auf der Kenntnis der internen Strukturen des zu testenden Codes. Die Tester nutzen ihr Wissen über den Code z.B. dazu, um Tests zu kozipieren, die spezifische Teile des Programms abdecken, einschließlich Schleifen, Zweige und interne Codes. Das Ziel ist es, sicherzustellen, dass alle Pfade durch den Code getestet werden, um verborgene Fehler aufzudecken.

Vorteile von Whitebox-Testing:

• Gründliche Testabdeckung: Ermöglicht die Prüfung aller Pfade, Entscheidungen und Schleifen im Code.
• Höhere Effizienz: Tester können, anders als beim Blackbox-Testing, gezielt schwache Stellen im Code identifizieren und fokussieren.

Nachteile von Whitebox-Testing:

• Erfordert Fachwissen in hohem Umfang: Die Tester müssen weitreichende Kenntnisse in der Programmierung und im Design von Anwendungen haben, um das Whitebox-Testing korrekt durchführen zu können
• Zeitaufwendig: Das Erstellen und Ausführen von Tests, die jede Möglichkeit abdecken, kann sehr zeitintensiv sein, dies wird jedoch auch mit äußerst hochwertigen Testergebnissen belohnt.

Wann wird welche Form des Testens angewandt?

Die Wahl zwischen Whitebox- und Blackbox-Testing hängt von verschiedenen Faktoren ab, einschließlich der Phase des Entwicklungsprozesses, der Art des Projekts, den spezifischen Zielen des Testens und den verfügbaren Ressourcen. Beispielsweise eignet sich Blackbox-Testing besonders in den frühen Phasen der Entwicklung, wenn es darum geht, die Anforderungen und die Funktionalität aus der Perspektive der Endnutzer zu überprüfen, ohne sich in die Komplexität des Codes zu vertiefen. Es ist ideal für Akzeptanztests und zur Validierung der Benutzeroberfläche sowie der Geschäftslogik.

Auf der anderen Seite ist Whitebox-Testing vorzuziehen, wenn eine tiefe technische Überprüfung des Codes erforderlich ist, wie bei der Sicherheitsüberprüfung und der Optimierung der Performance. Es ist besonders wertvoll in späteren Phasen der Entwicklung oder bei der Wartung, wenn Veränderungen am Code vorgenommen werden und sicherzustellen ist, dass keine neuen Fehler eingeführt wurden. Darüber hinaus ist Whitebox-Testing unerlässlich, wenn es um die Prüfung der Codeabdeckung geht, um sicherzustellen, dass alle Zweige und Pfade durch den Code während des Testprozesses ausgeführt werden.

Dennoch kann Blackbox-Testing in Szenarien weniger geeignet sein, in denen ein tiefes Verständnis der internen Funktionsweise der Software notwendig ist, um sicherheitskritische oder komplexe technische Probleme zu identifizieren. Ebenso ist Whitebox-Testing möglicherweise nicht die beste Wahl für Projekte, bei denen es an technischen Ressourcen mangelt oder wenn die Tester keinen Zugang zum Quellcode haben.

In vielen Fällen ergänzen sich Blackbox- und Whitebox-Testing, indem sie unterschiedliche Perspektiven und Ebenen der Softwarequalität in den Blick nehmen. Die effektivste Teststrategie, die eine umfassende Bewertung der Software zu ermöglicht und sowohl die Nutzererfahrung als auch die technische Integrität sicherstellt, ist also oft eine Kombination von beiden Ansätzen.