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1 Aplicação em cenário empresarial da utilização das metodologias de teste de software Fábio Yoshiaki Moribe¹ ¹ Departamento de Informática - Universidade Estadual de Maringá (UEM) Abstract. The software quality is an issue that comes along with the growth of agile Methodology that were created a few years ago, as a result, many companies started to adapt to these new methodologies to increase productivity and decrease their time spent on manual tasks. Thus, a study was done in a company that works with these "new" techniques, but not yet abandoned the existing traditional methods in the software market. Resumo. A qualidade de software é um assunto que vem crescendo bastante junto com as metodologias ágeis que foram criadas há alguns anos atrás, visto isso, muitas empresas começaram a adaptar com as novas metodologias para aumentarem a sua produtividade e diminuírem o tempo gasto com serviços manuais. Sendo assim, foi feito um estudo em uma empresa que trabalha com essas técnicas novas, porém ainda não abandonaram os métodos tradicionais existentes no mercado de software. 1. Introdução A sociedade está em uma era em que a tecnologia vem evoluindo a cada dia. Boa parte das empresas no Brasil e no mundo já é dependente de um computador e um software de qualidade para o gerenciamento de todos os setores da organização, donos de empresas estão procurando softwares com características e funcionalidade especifica, como: sistema seguro para armazenamento de dados importantes, eficiente e rápido ao ponto de agilizar as tarefas do dia-a-dia e de se adaptar com as constantes atualizações, visto que hoje em dia as atividades estão se modificando de uma maneira bastante rápida. Como citado, o mercado atual de software vem sendo um público muito exigente, onde os produtos criados pelas empresas estão sendo feitas com as prioridades em diferentes pontos, em especial o ponto de qualidade. A qualidade tornou-se um fator tão importante na área, que muitos negócios são fechados quando as empresas conseguem convencer que o produto possui as funcionalidades necessárias e com o máximo de qualidade. Sendo assim, criar e controlar um software com qualidade, não é uma tarefa trivial. Para ganhar qualidade nos produtos desenvolvidos, as empresas buscam diferentes alternativas, sendo os testes de software a mais conhecida e utilizada. Existem diferentes tipos de soluções para testes, como: teste unitário, caixa preta, regressão, testes de interface gráfica e também existem várias metodologias como testes ágeis e as de testes tradicionais. [Lemos e Vicenzi et al. 2004]. Todos os produtos deveriam ser testados antes de serem liberados para o mercado, porém, nos dias de hoje não são todas as empresas que realizam esse tipo de processo. Segundo pesquisas realizadas no Brasil, ainda são poucas as empresas que

2 instituem processos que comprovam a existência de metodologias de testes no processo de criação de software. Tendo o cenário de poucas empresas utilizando a metodologia de testes, no decorrer das próximas sessões desse trabalho será apresentado o conceito de testes, seus diferentes tipos, uma breve explicação de testes ágeis e tradicionais e uma abordagem aplicada em empresa de software que utiliza testes, demonstrando indicadores importantes para implantação deste processo. 2. Conceitos associados a Teste de Software O primeiro conceito que devemos saber antes de começar a entender o que é teste de software é as diferença entre os três termos descritos nas literaturas: defeito, erro e falha. As definições dos seguintes conceitos são: Defeito: É uma ação inconsistente cometido por algum desenvolvedor ao tentar entender uma determinada informação. Exemplo: Instrução ou comando incorreto; algo sólido no software, o defeito faz parte do produto, algo implementado no código de maneira incorreta. Erro: É a manifestação de um defeito em um software ou de alguma falha. Uma diferença entre um resultado obtido do resultado esperado. Falha: Comportamento operacional do software diferente do esperado pelo usuário. A falha é causada por diversos erros, porém, alguns erros podem nunca causar uma falha. [Neto 2012] Os conceitos de defeitos, erros e falhas no dia-a-dia são denominados bugs e encontrados em diversas formas. Sendo assim, para podermos encontrar essas inconsistências do software, precisamos saber os diferentes níveis de planejamento dos testes: Teste de Unidade: é a fase em que se testam as menores unidades de software desenvolvidas, o principal alvo desse tipo de teste são as sub-rotinas (funções e procedimentos) e os pequenos trechos de código, com objetivo de encontrar falhas e defeitos de lógica e de implementação em cada teste. Teste de Sistema: os testes são executados em condições parecidas com aquelas que um usuário utilizará no seu dia-a-dia, mesmo ambiente e com os mesmos dados de entrada que utilizaria frequentemente. Teste de Aceitação: são realizados normalmente por um grupo de usuários finais do sistema, simulam operações de rotina do sistema de modo a verificar se seu comportamento está como solicitado. Teste de Integração: tende a provocar falhas associadas às interfaces entre os módulos quando esses são integrados para construir a estrutura do software que foi estabelecido no projeto. Teste de Regressão: não corresponde a um nível de teste, mas é uma forma essencial para a redução de falhas recorrentes no produto. É a técnica que consiste em rodar uma bateria de testes a cada nova versão liberada do produto, para que tenha certeza que as novas funcionalidades implementadas, não tenham afetado outros pontos do código interligado com a nova implementação. [Neto 2012].

3 Além do planejamento, destacam-se algumas técnicas de testes importantes para o testador, contudo as técnicas podem diferenciar um pouco de acordo com o paradigma (orientado a objetos, aspectos ou estrutural) do sistema, porém, o objetivo das técnicas e dos tipos de testes não muda: sempre aumentar a qualidade do sistema e encontrar a maior quantidade possíveis de bugs. Em seguida serão citadas algumas técnicas mais utilizadas nas empresas de hoje em dia: Técnica Estrutural: Também conhecida como teste de caixa-branca, demanda conhecimento do código do produto para a implementação, pois utiliza o código fonte para simular diversos cenários. Um grafo do fluxo do caminho é associado ao software e alguns caminhos devem ser executados para que todos os critérios sejam satisfeitos [Hausen 2005], outras características que podem ser levantadas com os testes estruturais, são que: podem garantir que os maiores números de caminhos independentes de cada módulo tenham sido validados pelo menos uma vez, exercitam as decisões lógicas, podem estressar os possíveis laços e rotinas do software e também podem garantir a validade e a estrutura do armazenamento dos dados. [Lemos e Vicenzi et al. 2004] Técnica Funcional: Conhecido como Teste Caixa-Preta, este estabelece os casos de testes a partir dos requisitos funcionais do software. O principal objetivo é medir a qualidade funcional dos componentes do sistema e também que as especificações foram atendidas. O teste faz com que os usuários testem o sistema sem que tenha os códigos fonte, utilizam todos os requisitos para tentar cobrir os cenários mais recorrentes do diaa-dia, [Molinari 2003] confronta o que espera, com o que é retornado mudando os parâmetros de entradas e verificam se os parâmetros de saídas são os que realmente estão sendo esperados [Hausen 2005]. 3. Testes Tradicionais (CheckList) Antigamente os métodos tradicionais eram orientados a documentação, isso devido ao ambiente de desenvolvimento totalmente diferente do atual, onde as máquinas eram lentas e com custo elevado. Devido ao alto custo de manutenção de software era necessário planejar bem os passos antes de começar programar o projeto [Soares 2013]. Para isso a documentação e o levantamento de requisito eram fundamentais para economizar nos gastos do projeto. Contudo, nos dias atuais o método de teste tradicional está cada dia sendo menos utilizado, o paradigma mais utilizado atualmente é conhecido como metodologia de teste ágil. Entretanto, mesmo sendo menos utilizado no mercado atual o teste tradicional é de extrema importância em certas empresas para testar funcionalidades específicas ou também para a empresa economizar custos pois capacitar ou contratar um colaborador para fazer teste ágil é elevado (necessita bastante conhecimento) e mesmo depois de capacitar um novo funcionário a empresa ainda corre o risco de perder o empregado para o mercado de trabalho (outro grande problema da área de TI). A abordagem tradicional de teste é realizada em cima de muita documentação, com isso ela pode ser dividida em quatro partes: Planejamento, Projeto, Execução e Avaliação, onde cada fase existe um processo bem definido:

4 Planejamento: Fase caracterizada pela definição das propostas de testes com base nas expectativas do cliente. Devem ser considerados prazos, funcionalidades, custos e o esforço do projeto; Projeto: Os casos de testes planejados são agora projetados, fazendo casos de usos com base nos requisitos, o objetivo é a identificação dos casos que deverão ser construídos ou se a funcionalidade que o cliente pediu deve ser alterada para melhor satisfazê-lo, para ter certeza que foi realizado todos os testes os mesmo seguem um checklist. Execução: as funcionalidades estão implementadas e todos os testes que foram planejados nas fases anteriores são executados, é a fase mais importante, pois é nessa fase que os erros são encontrados. Avaliação: Os defeitos encontrados são analisados e registrados para que futuramente seja feito a alteração do mesmo [Morais e Matos 2010]. Um grande problema dessa metodologia era a dificuldade de cumprimento dos prazos, ou seja, sempre que o projeto ficava atrasado a parte de testes do software era comprometida. Sendo assim, mesmo o projeto seguindo os prazos previstos (tempo e custo) o mesmo era liberado com um déficit na qualidade, pois provavelmente estariam sendo executados com bastante pressão [Soares 2013]. 4. Testes Ágeis (Suíte de Testes) A abordagem ágil chegou junto com o Manifesto Ágil (declaração de princípios que fundamenta o desenvolvimento ágil de software), é voltado para cenários com mudanças constantes onde o tempo de resposta com o cliente deve ser mais rápido. Com a proposta de aumentar a produtividade das pessoas e diminuir o tempo em processo no desenvolvimento, foram criadas algumas metodologias dentro do desenvolvimento ágil, como Scrum, XP, Crystal, Lean. Dentro dessas propostas surgiram também os Testes Ágeis, onde foram criadas metodologias para testar o sistema de uma forma rápida e constante. Alguns nomes são bastante conhecidos: Behavior Driven Development (BDD): Serve para integrar regras e negócio com a linguagem de programação, com foco no comportamento do software, esse teste segue o modelo tradicional de implementação, onde a funcionalidade é desenvolvida e logo em seguida é criado um teste para verificar se está funcionando de acordo com o esperado [Soares 2011]. Teste Unitário: conhecido como teste de unidade, esse teste visa testar cada funcionalidade separadamente (isolar o cenário), é considerado um teste de caixa preta. É composto por métodos e classes que fazem os testes de forma automatizada. Para fazer esses testes existem bastantes ferramentas que auxiliam esse teste para diferentes linguagens, como junit (Java), dunit (Delphi), PHPUnit (PHP). Com a implementação dos testes automatizados é possível ter inúmeras vantagens, como tempo e custo. Os testes automatizados demandam mais tempo de programação, porém em longo prazo esses testes garantem que a funcionalidades continuem funcionando mesmo com novas implementações, pois não é necessária a validação manual nessas partes do sistema. Outras vantagens são: o aumento da qualidade do sistema (diminui erros e falhas); com alguns testes é possível garantir a

5 segurança dos dados e o principal: confiabilidade, pois se podem liberar produtos constantemente, não sendo necessária grande quantidade de tempo de validação antes de liberar o produto para o cliente [Função e Oliveira 2011]. 5. Aplicação de testes em uma empresa de Software Com as pesquisas descritas nas seções anteriores, pode-se entender o conceito de teste e os dois paradigmas de testes que vem sendo bastante discutido no mercado de trabalho. Para verificar melhor o conceito e poder validar quais as principais vantagens e desvantagens de cada método foi realizado um estudo em uma empresa de software na cidade de Maringá. A empresa é especializada em criação de Componentes de Software na área de Documentos Fiscais Eletrônicos, trabalha com as linguagens Delphi, NodeJs e está começando a utilizar a linguagem Java e segue a Metodologia Ágil, conhecida como Scrum (Framework utilizado para resolver problemas complexos a adaptativos, com o objetivo de entregar produtos com maior valor agregado. [Schwaber e Sutherland 2013]). A empresa possui cerca de dez produtos, todos com o objetivo de facilitar a emissão de notas fiscais eletrônica, onde o carro chefe da empresa é o Componente de Nota Fiscal Eletrônica. Para validação da teoria foi realizado um estudo durante sete meses com 16 colaboradores divididos em quatro equipes. Como a empresa trabalha com a metodologia ágil há mais de quatro anos, a mesma possui um processo bem definido. Seguindo a metodologia a empresa trabalha em Sprints (Ciclo de duração aproximadamente de um mês, no qual um produto pronto é entregue. A Sprint é composta por diversas reuniões entre os membros do time [Schwaber e Sutherland 2013]) que possui a duração equivalente a um mês, onde no final do ciclo os indicadores de cada equipe são levantados para geração do indicador do setor de desenvolvimento. A empresa trabalha com cinco macros indicadores do desenvolvimento que medem o quão produtivo o setor está sendo durante todo o tempo: Produtividade, Retrabalho, Qualidade, Processo e Ocupação. 1. Produtividade: É a quantidade de horas apontadas em tarefas que agregam valor aos produtos, funcionalidades novas e/ou melhorias. 2. Retrabalho: É a quantidade de horas apontadas em tarefas do tipo bug que são criadas por clientes ou pelos próprios colaboradores. Essa tarefa naturalmente não existiria se o funcionamento fosse correto após o seu desenvolvimento, por isso é denominado retrabalho. 3. Qualidade: É a quantidade de horas apontadas em tarefas do tipo checklist, criação de teste, automação de teste ou qualquer tipo de trabalho referente a qualidade de produto. 4. Processo: Quantidade de horas apontadas em reuniões previstas e não previstas realizadas durante a Sprint. 5. Ocupação: É a quantidade total de horas apontadas durante a sprint. Para a realização dessa pesquisa, foi observado a fundo três dos cinco indicadores descritos: Qualidade, Retrabalho e Processo.

6 Para conseguir parâmetros do indicador de qualidade foram verificados dois processos de qualidade que a empresa utiliza: o primeiro é a implementação de testes unitários, regressão ou integração como requisito do conceito de pronto da estória. O processo funciona da seguinte maneira: para cada atividade que o desenvolvedor finaliza, o mesmo deve estar com pelo menos um teste automatizado de falha ou ideal (independente do tipo do teste) escrito para aprovação do cenário da estória (requisitos mínimos para aceitação da estória pelo product owner). Com os testes escritos é possível observar se os requisitos ainda estavam funcionando mesmo com novas implementações. O segundo, é que todos os testes eram executados antes da release (é a entrega final de uma versão de um produto) ser liberada. Esse ciclo de atividades se encaixa no paradigma de testes ágeis automatizados, onde são possíveis realizar testes com maior velocidade e com diversos tipos de cenários, como: estressar servidores, utilizar processamento multi-threads, entre outros que com apenas testes manuais não seria possível testar. Mesmo com os testes automatizados, os tradicionais ainda eram indispensáveis para garantir a qualidade dos produtos da empresa. Com isso, antes de liberarem o produto para a parte de consultoria técnica, além da execução da suíte de testes também era necessário a execução do checklist de Validação. Este artefato consiste em uma listagem contendo o que o testador/desenvolvedor deveria fazer e também o que o mesmo deveria esperar acontecer ao executar aquela determinada funcionalidade (Veja na figura 1). Os principais itens desta listagem eram referentes ao cenário de bugs encontrados nos clientes, pois era necessário uma atenção redobrada para estes tipos de cenários, visto que se ocorresse novamente o mesmo problema, o usuário ficaria mais decepcionado.

7 Figura 1 - Checklist utilizado para validação de um dos produtos Os indicadores para o desenvolvimento é de acordo com a quantidade de horas apontadas no tipo da tarefa, a tarefa era classificada em: estória, bug, ação, riscos, checklist e teste. As horas apontadas em checklist e Testes eram convertidas em Qualidade, as horas apontadas em bug eram contabilizadas como retrabalho, as horas apontadas em estórias eram denominadas produtividade e as horas apontadas nos outros tipos eram contadas como processo. 6. Resultado Após os sete meses de coleta de dados no ambiente de desenvolvimento da empresa chegaram aos indicadores da tabela 1:

8 Tabela 1. Indicadores coletados durante o período de Marco à Setembro Os indicadores acima foram levantados depois de pesquisas realizadas pela diretoria, com o intuito de medir quanto o setor de desenvolvimento é produtivo e qual a porcentagem de qualidade que a empresa está trabalhando. Estes números levam a empresa a observar se realmente está seguindo na direção correta em relação a missão e a visão. A grande frase utilizada pelos responsáveis do setor de desenvolvimento para sempre manter a qualidade acima dos 10% (quantidade de horas gastas por todos os colaborados em relação a total de horas trabalhadas no mês) é que prazos e escopos são negociáveis, porém nunca a qualidade. Para a obtenção desses dados foi utilizado o apontamento de horas de todos os colaboradores durante o período integral de trabalho. A carga horária é de 44 horas semanais, sendo trabalhadas oito horas e quarenta e oito minutos por dia. Para os indicadores a coleta de dados é utilizado o apontamento de horas ideal de implementação. A hora ideal de implementação é o resultado das horas trabalhadas diárias subtraindo um determinado tempo. O tempo eliminado são as horas de descanso do funcionário, como: café, banheiro e atividades extras que a empresa disponibiliza. Então, com isso foi realizado o levantamento utilizando oito horas como sendo o ideal da empresa. Para cada atividade realizada pelo funcionário, o mesmo tinha a obrigação de apontar as horas na atividade, selecionar o tipo da atividade e descrever o que tinha sido realizado durante aquele tempo, com esses apontamentos foi possível levantar os números de cada mês. Pode perceber que os números da ocupação (total de horas trabalhadas no mês) em nenhum mês atingiram ao ideal. O fato de que o 100% é no cenário em que todos os funcionários trabalhem suas oito horas diárias todos os dias que foram planejados, sem que haja nenhuma falta ou contratempo durante este período, contudo, todos nós sabemos que é difícil esse número ser correto, pois no nosso dia-a-dia sempre acontecem imprevistos, sendo assim, a empresa calcula 100% como ideal, mas trabalha com uma margem de 5% para baixo para o índice de ocupação. Outro fato importante na tabela é que se somar os quatro primeiros indicadores (produtividade, retrabalho, qualidade e processo) não chegamos a 100%, pois os gerentes também armazenam um indicador que para este trabalho não é interessante, o indicador de interferência que demonstra o quanto de horas que a equipe de desenvolvimento perde verificando problemas com clientes junto com o setor de suporte técnico.

9 Visto os fatos importantes na tabela podemos destacar que a análise foi feita em cima dos indicadores macro da empresa, onde com eles podemos prever e planejar com maior chance de acerto os próximos meses. Os indicadores de retrabalho e produtividade são os que mais importam para a empresa, a produtividade que é o que a empresa está produzindo de novo para os clientes e o retrabalho é a quantidade de horas que está sendo perdida arrumando funcionalidades que já deveriam estar funcionando corretamente (e também o descontentamento de clientes). Com a verificação dos dados, podemos perceber que a taxa de retrabalho foi sempre abaixo de 10% (taxa de qualidade acima de 8%) isso devido ao processo de implementação de testes e validação do pacote que acontece na empresa. A validação do pacote ocorre da forma tradicional onde os desenvolvedores seguem um checklist para verificar praticamente todos os pontos críticos onde já foram encontrados problemas em clientes. Uma grande desvantagem desse método é o tempo de validação que é gasto, pois metade dos testes poderiam estar automatizadas, porém ainda não houve uma ação para refatorar o checklist e transformar em testes unitários. Entretanto, esmo com alguns pontos que ainda não podem ser testados automaticamente, os produtos da empresa possuem uma ampla gama de testes automatizados que sempre são executados no decorrer do mês. Com esses testes é possível prever muitas áreas do sistema que poderiam ser afetado com as novas modificações. Esses números também indicam uma grande falha que aconteceu durante o período. Se observarmos os meses de Junho, Julho e Agosto perceberam que a taxa de retrabalho a porcentagem foi bem abaixo se comparado com os outros meses, com isso, em consequência, verificamos que no mês seguinte o número de bugs foi a maior do período. Com esse valor diferente de falhas, o grande aprendizado levantado pelo gerente de projeto é que as vezes a alta produtividade não é tão vantajosa, pois caso o produto não esteja sendo implementado com a qualidade esperada, é certo que aparecerá maior números de erros. O número de produtividade foi elevado devido o começo da implementação de um novo produto na empresa, aumentando a taxa de produtividade em contra partida diminuindo a taxa de qualidade e com isso tendo como resultado o aumento do número de horas realizadas em retrabalho. O número de processo é um indicador que também chama a atenção, pois se percebe que foi decaindo a cada mês que foi passando, isso se leva ao fato da implementação da funcionalidade de integração continua (É um método utilizado para assegurar que o produto está sempre funcionando (compilando), cada vez que é incrementado um novo trecho de código [Teles 2004]) implementada na empresa para melhorar o índice também de qualidade. O tempo de espera na geração de uma release para ser testada era apontada em processo, com a integração continua implementada, não havia a necessidade de esperar tanto tempo antes de começar a passar os checklists, pois sempre que fosse validar uma tarefa ou até mesmo a release para os clientes, o mesmo já estaria pronta. No último mês onde o número de processo foi abaixo aconteceu que o processo de geração de builds já estava rodando e não era necessário mais a alta quantidade de horas em reuniões para definir como seria o processo. 7. Conclusão

10 Após a realização do trabalho, pode-se perceber que a atividade de teste de software é um dos fatores principais para que o produto obtenha sucesso no mercado. Os testes devem estar presentes no dia-a-dia de uma empresa desenvolvedora de software, independente da metodologia de testes citada. O ideal é que obtenha o maior indicador de qualidade possível, pois isso traz diversos benefícios. Mesmo que o tempo de implementação de uma funcionalidade seja maior, o ideal é que esse tempo tenha sido planejado para que o produto saia conforme o pedido do cliente, e que o produto não fique gerando grande quantidade de manutenções, pois esses gastos de manutenções poderiam ser convertidos em novas funcionalidades caso fossem realizado da melhor maneira no primeiro momento. No cenários empresarial percebe-se que a aplicação de testes não é uma tarefa fácil, pois existem cenários que dependem de fatores externos complicando o sucesso constante de todos os testes. Na empresa um fator que dificuldade bastante essa atividade é a dependência do servidor do governo. Com essa pesquisa pode-se perceber que nem sempre as horas gastas em implementação e produtividade são vantajosas. A implementação com maior tempo, porém com mais testes também é importante, pois o custo do software no espaço de tempo maior compensa o gasto realizado em horas de testes. 8. Bibliografia NETO, A.C.D. (2012) Verificação, Validação e Teste, Engenharia de Software Magazine - Introdução a Teste de Software, Edição 01, p.54 a 59. HAUSEN, A. C (2005). ValiMPI: Uma ferramenta de Teste Estrutural para Programas Paralelos em Ambiente de Passagem de Mensagem. Disponível em: equence=1 MOLINARI, L. (2003). Teste de Software. Produzindo Sistemas Melhores e MAis Confiáveis. São Paulo, 1. ed. LEMOS, O. A. L; VINCENZI, A. M. R et al. (2004) Teste de Unidade de Programas Orientados a Aspectos. 18º Simpósio Brasileiro de Engenharia de Software. TELES, V. M. (2004). Extreme Programming: Aprenda como encantar seus usuários desenvolvendo software com agilidade e alta qualidade. Editora Novatec. p SCHWABER, K.; SUTHERLAND, J. (2013). The Scrum Guide - The Definitive Guide to Scrum: The Rules of the Game. Improving the Profession os Software Development. MORAIS, L; MATOS, R. (2010). Transição de Testes Tradicionais para Ágeis: Uma Experiência Prática. Disponível em: SOARES, I. (2011). Desenvolvimento orientado por comportamento (BDD). Java Magazine 91. Disponível em: FUNÇÃO, C.D.; OLIVEIRA D. A. (2011). Teste de Software: Desmembramento do Desenvolvimento. Paz e Bem! Tópico Especial: O papel do Psicopedagogo, Vol. 2,

11 Nº 1. Disponível em: SOARES, M. S. Comparação entre Metodologias Ágeis e Tradicionais para o Desenvolvimento de Software. Unipac - Universidade Presidente Antônio Calors. Visualizada em 2013.

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