¿Qué son las pruebas de caja abierta en ingeniería de software?

Las pruebas de caja abierta, también conocidas como pruebas de caja blanca, caja de cristal, caja transparente o caja transparente, son una técnica utilizada por los desarrolladores para evaluar el código y la estructura interna del software. Si está en la industria del software o está buscando unirse a ella, puede ser beneficioso comprender este proceso para mejorar sus habilidades y conocimientos.

En este artículo, discutiremos qué es la prueba de caja abierta, para qué se usa y cómo implementarla, y examinaremos sus técnicas y ventajas.

¿Qué son las pruebas de caja abierta en ingeniería de software?

La prueba de caja abierta es un método de evaluación de software que se utiliza para examinar la estructura interna, el diseño, la codificación y el funcionamiento interno del software. Los desarrolladores utilizan este método de prueba para verificar el flujo de entradas y salidas a través de la aplicación, mejorando la usabilidad y el diseño y fortaleciendo la seguridad. El concepto se llama “caja abierta” porque es simbólicamente transparente, ya que el código es visible para el probador durante el examen. En comparación, cuando el código interno no es visible, se denomina prueba de caja cerrada.

Usando pruebas de caja abierta, el software se analiza para lo siguiente:

  • Debilidades de seguridad interna

  • Rutas de código redundantes en los procesos de codificación

  • Cómo el código maneja entradas específicas

  • Rendimiento esperado

  • Si los bucles condicionales funcionan correctamente

  • Pruebas individuales de cada función, declaración y objeto.

Las pruebas se pueden realizar en varias etapas del desarrollo de software, específicamente en los niveles de sistema, integración y unidad. El objetivo es probar si el software produce los resultados esperados y, si no lo hace, resalta el problema.

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Cómo realizar pruebas de caja abierta

En pocas palabras, hay dos pasos para la prueba de caja abierta:

1. Comprender el código fuente

Un probador primero debe conocer el lenguaje de programación del software y estar familiarizado con las prácticas de codificación segura. La seguridad es una razón principal para probar el software, por lo que el objetivo es encontrar problemas de seguridad para evitar que los ataques de piratas informáticos y el código malicioso se inyecten sin saberlo en una aplicación.

2. Pruebe el software

El segundo paso consiste en examinar el código fuente del software para determinar el flujo y la estructura correctos. Una forma de probar el software es diseñar y escribir código adicional que luego pueda evaluar el código fuente. Un probador que tiene un buen conocimiento del código normalmente desarrolla pequeñas pruebas para cada proceso de aplicación. La prueba manual, otro método de prueba, utiliza herramientas de prueba para el trabajo.

Técnicas de prueba de caja abierta

Hay muchas maneras de analizar el software con pruebas de caja abierta. La mayoría de los probadores utilizarán un proceso llamado análisis de cobertura de código para eliminar las lagunas en la prueba del código. Hay una variedad de técnicas que puede usar para lograr esto, que incluyen:

  • Cobertura de declaraciones: esta técnica garantiza que cada línea del código se pruebe al menos una vez para encontrar el código defectuoso más fácilmente.

  • Cobertura de sucursales: con esta técnica, se verifica la precisión de cada ruta posible o punto de decisión de una aplicación de software.

  • Cobertura de condiciones: Se verifican todas las condiciones individuales.

  • Cobertura de condiciones múltiples: todas las combinaciones imaginables de todos los resultados de condiciones concebibles se prueban al menos una vez.

  • Prueba de ruta básica: los gráficos de control se crean a partir de diagramas de flujo o código. A continuación, se calcula la complejidad ciclomática para definir el número de caminos independientes de modo que se pueda diseñar el número mínimo de casos de prueba para cada camino.

  • Notación de diagrama de flujo: esta técnica utiliza un gráfico dirigido formado por nodos y aristas, donde cada nodo representa un punto de decisión o una secuencia de declaraciones.

  • Complejidad ciclomática: Esta es la medida de la complejidad lógica y ciclomática de un software. Se utiliza para definir cuántos caminos independientes están presentes.

  • Pruebas de bucle: los bucles se usan comúnmente en pruebas de caja abierta y son fundamentales para muchos algoritmos. Los problemas a menudo se encuentran al principio o al final de un ciclo. Las pruebas de bucle se pueden dividir en bucles simples, bucles anidados y bucles concatenados.

Aunque muchas de estas técnicas son utilizadas por los evaluadores, las técnicas de cobertura de sentencias y ramas verifican al menos entre el 80% y el 90% del código en busca de errores, lo que suele ser adecuado.

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Tipos de pruebas de caja abierta

Se utiliza una variedad de tipos de pruebas para medir la usabilidad de una aplicación o un paquete de software específico:

Examen de la unidad

Esto normalmente lo realiza el programador como la prueba inicial completada en una aplicación. En este método, cada bloque de código se prueba a medida que se desarrolla. El desarrollador prueba unas pocas líneas de código, una sola función o un objeto para que funcione correctamente. Las pruebas unitarias son útiles, ya que identifican la mayoría de los errores al principio del ciclo de desarrollo, lo que los hace más baratos y fáciles de corregir.

Prueba de aseguramiento de la calidad

Las fugas de memoria a menudo hacen que una aplicación de software se ejecute lentamente. Si esto sucede, se realiza una prueba de control de calidad para examinar el código.

Pruebas de penetración

Esta prueba implica atacar el código desde todas las direcciones para exponer las amenazas de seguridad. El desarrollador o evaluador debe saber dónde se ejecuta la aplicación y compilar el código de la aplicación, la información detallada de la red y el servidor y todas las direcciones IP conectadas.

Pruebas de mutación

Esta prueba generalmente se usa para encontrar las mejores técnicas de codificación para expandir la aplicación de software.

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Ejemplo de prueba de caja abierta

Recordando que el objetivo de las pruebas de caja abierta es confirmar todos los bucles y ramas de decisión en el código, eche un vistazo a este sencillo ejemplo:

void Printme (int c, int d) // Printme es una función

{

int yo = c + d ;

Si (yo > 0)

Imprimir (“Positivo”,I) ;

Más

Imprimir (“Negativo”,I);

} // Fin del código fuente

Para practicar el uso de las declaraciones en el código anterior, se podrían usar los siguientes casos de prueba de caja abierta:

  • do = 1, re = 5

  • C = -5, D = 3

Ventajas de las pruebas de caja abierta

Según el tamaño de la aplicación de software que se evalúa, las pruebas suelen ser un trabajo complejo. Para minimizar su complejidad en cada etapa de desarrollo de software o durante la modificación, se realizan pruebas de caja abierta.

Las ventajas de las pruebas de software de caja abierta incluyen:

  • Optimización de código para encontrar errores.

  • Se prueba todo el código, proporcionando un examen exhaustivo

  • Se automatiza fácilmente

  • Las pruebas pueden comenzar temprano en el ciclo de vida del desarrollo de software, incluso antes de que la interfaz gráfica de usuario esté disponible

El enfoque de prueba de caja abierta ayuda a producir un producto de software de calidad, brindando la opinión más imparcial con respecto al código.

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