Оптимізація тестових конфігурацій багатокомпонентних інформаційних систем за допомогою Pairwise Testing

Abstract

У статті представлено результати дослідження та впровадження методу Pairwise Testing для оптимізації вибору конфігурацій під час автоматизованого тестування багатокомпонентних інформаційних систем (ІС). Проблема комбінаційного вибуху, яка виникає зі зростанням кількості параметрів, платформ і середовищ, призводить до експоненційного збільшення кількості тестів і значних витрат часу та ресурсів. Для мінімізації цих витрат запропоновано використати комбінаторний підхід Pairwise Testing, який забезпечує перевірку всіх можливих пар параметрів системи, суттєво скорочуючи обсяг тестових сценаріїв без втрати якості покриття. У роботі проаналізовано теоретичні основи Pairwise Testing, що базуються на припущенні, що більшість дефектів програмного забезпечення зумовлена взаємодією не більше ніж двох параметрів одночасно. Такий підхід дозволяє зменшити кількість тестів з експоненційної до квадратичної залежності, забезпечуючи 85–95% покриття потенційних помилок. Для побудови оптимальних конфігурацій побудована власна система генерації конфігурацій тестування. На основі розробленої параметричної моделі ІС проведено експериментальне дослідження у середовищі CI/CD, що охоплює етапи побудови таблиць парних комбінацій, автоматичної генерації тестових сценаріїв, інтеграції у конвеєр тестування та аналізу отриманих результатів. Отримані дані засвідчили скорочення кількості виконуваних тестів на 60–80%, зменшення часу тестування на 30–50% і збереження рівня покриття понад 90%. Запропонована інформаційна технологія Pairwise-оптимізації створює формалізований підхід до вибору тестових сценаріїв, підвищує ефективність використання обчислювальних ресурсів та забезпечує адаптивність системи тестування до змін у конфігураціях компонентів. Перспективи подальших досліджень полягають у поєднанні Pairwise Testing із методами машинного навчання та генетичними алгоритмами для побудови адаптивних систем оптимізації тестових конфігурацій у динамічних CI/CD-процесах.