100 % Code Coverage bei Unit-Tests: Ehrgeiziges Ziel oder ineffiziente Investition?

Laut 63 % der Befragten weltweit war Unit-Testing im Jahr 2023 die primäre Testart in Projekten. Heute ist es zu Recht ein integraler Bestandteil der Softwareentwicklung, um sicherzustellen, dass einzelne Komponenten einer Anwendung wie vorgesehen funktionieren.

Doch wenn es um das Testen von Services geht, stehen QA-Ingenieure immer wieder vor demselben Dilemma: Ist das Streben nach 100 % Codeabdeckung durch Unit-Tests ein sinnvolles Ziel, oder führt es zu Ineffizienzen und Ressourcenverschwendung?

Was ist Codeabdeckung: Bedeutung und Erklärung

Codeabdeckungstools untersuchen, welche Teile des Codes getestet werden und welche nicht. Üblicherweise gibt es mehrere Arten der Codeabdeckung, die unterschiedliche Perspektiven darauf bieten, wie gut die Tests den Code abdecken.

• Anweisungsabdeckung: Diese Art prüft, ob jede Codezeile durch einen Test ausgeführt wurde.
• Zweigabdeckung: Die Zweigabdeckung untersucht, ob alle möglichen Pfade (z. B. if/else-Anweisungen) getestet wurden.
• Bedingungsabdeckung: Diese Art stellt sicher, dass alle logischen Bedingungen (z. B. true/false-Bedingungen im Code) für jedes mögliche Ergebnis getestet werden.

Welche Rolle spielt die Codeabdeckung im Unit-Testing?

Unit-Testing beweist insgesamt, dass einzelne Teile des Codes (wie Funktionen oder Methoden) wie gewünscht funktionieren. Es hilft, Fehler zu erkennen und verringert die Wahrscheinlichkeit, dass Probleme später in der Entwicklung auftreten.

Unit-Tests tragen auch zur Aufrechterhaltung der Codequalität bei, insbesondere wenn Entwickler neue Komponenten hinzufügen oder Änderungen vornehmen.

Stufen der Unit-Test-Codeabdeckung

In den meisten Projekten streben Entwickler eine Codeabdeckung von 70 % bis 80 % an. Dieser Bereich zeigt typischerweise, dass der Code ziemlich gründlich getestet wird, ohne übermäßigen Aufwand zu betreiben.

Und obwohl eine hohe Abdeckung allgemein ein gutes Ziel ist, ist es nicht immer sinnvoll, 100 % zu erreichen, insbesondere bei größeren oder komplexeren Anwendungen.

Tatsächlich hängt die richtige Abdeckungsrate von der Komplexität des Projekts, den Risiken und der Branche ab, für die die Software entwickelt wird.

Der Fall, in dem 100 % Codeabdeckung effektive Tests garantieren

Eine 100%ige Codeabdeckung mag manchmal übertrieben erscheinen, doch es gibt Fälle, in denen sie nicht nur ein Streben nach Perfektion ist.

Mit 100 % Codeabdeckung wird jede einzelne Codezeile getestet, was zur Erkennung von Randfällen, unerreichbarem Code und versteckten Fehlern beiträgt, die sonst möglicherweise unbemerkt bleiben würden.

Wenn alle Codes durch Tests abgedeckt sind, können sich Entwickler sicherer fühlen, dass ihre Änderungen keine unerwarteten Probleme verursachen, insbesondere wenn mehrere Entwickler am selben Code arbeiten.

Auch der Sektor, für den die Software entwickelt wird, spielt eine wichtige Rolle. In stark regulierten Bereichen wie dem Gesundheitswesen, dem Finanzwesen und der Luftfahrt wird häufig eine hohe oder vollständige Abdeckung durch Branchenstandards vorgeschrieben.

Beispielsweise sind bei medizinischen Geräten oder Luftfahrtsystemen die Folgen eines Versagens so gravierend, dass detaillierte Softwaretests zwingend erforderlich sind. In solchen Situationen geht es bei hoher Abdeckung nicht nur um Exzellenz – sie ist unerlässlich für Sicherheit und Schutz.

Warum 100 % Codeabdeckung nicht immer sinnvoll ist

Trotz aller Vorteile ist eine 100%ige Codeabdeckung nicht immer das beste Ziel. Zum einen führt sie oft zu abnehmendem Nutzen.

Das Erreichen des letzten Prozents an Abdeckung erfordert in der Regel viel Zeit, Stress und Arbeit, bringt jedoch nicht immer einen sichtbaren Unterschied in der Endqualität. Für die meisten Projekte reicht eine Abdeckung von 80–90 % aus, um ordnungsgemäße Tests nachzuweisen, ohne das Budget zu sprengen.

Ein weiterer Punkt ist, dass eine vollständige Abdeckung eine falsche Sicherheit erzeugen kann. Nur weil der gesamte Code überprüft wurde, bedeutet das nicht, dass die Tests selbst von hoher Qualität sind. Volle Abdeckung garantiert keine fehlerfreie Software.

Schließlich ist nicht jeder Code leicht zu testen. Systemaufrufe, asynchroner Code oder UI-Elemente sind schwer isoliert zu testen und erfordern oft komplexe Setups, die schwer zu warten sind.

Strategien zur Maximierung der Testeffizienz ohne 100 % Abdeckung

Verfolgen Sie nicht zwangsläufig 100 % Codeabdeckung. Es gibt effizientere Wege, Ihre Tests zu optimieren, die Zeit und Arbeit sparen.

Konzentrieren Sie sich beispielsweise auf kritische oder risikoreiche Teile Ihres Codes, anstatt jeden kleinen Codeabschnitt zu überprüfen. Dies sind die Teile, in denen Probleme am wahrscheinlichsten auftreten und wichtige Funktionen beeinträchtigen können.

Wenn Sie beispielsweise an einer E-Commerce-Website arbeiten, sollten Sie den Checkout-Prozess oder die Zahlungssysteme priorisieren, da dies die sensibelsten und wirkungsvollsten Teile jeder Shopping-App sind.

Ein weiterer Zeitsparer ist die Verwendung automatisierter Testsoftware wie JUnit, Selenium und TestNG. Diese Tools ermöglichen es Ihnen, Tests automatisch auszuführen, sodass Sie sie nicht jedes Mal manuell durchführen müssen.

Darüber hinaus können diese Tools in Ihre CI/CD-Pipeline integriert werden und Ihnen bei jeder Codeänderung schnell Rückmeldungen geben.

In Bezug auf die Quantität ist es klüger, realistische, kontextbasierte Abdeckungsziele festzulegen. Für kleinere Projekte oder einfache Funktionen benötigen Sie möglicherweise nicht denselben Abdeckungsgrad wie für eine komplexe, mehrschichtige Anwendung.

Manchmal ist weniger mehr, daher kann eine Abdeckung von 80–90 % ein guter Kompromiss sein, der sicherstellt, dass Ihre Hauptfunktionalitäten gut getestet sind.

Abschließend ist es wichtig zu beachten, dass die Codequalität weit über die Abdeckung hinausgeht. Wenn Sie sich ausschließlich auf die Abdeckung konzentrieren, könnten Sie andere wichtige Qualitätsprüfungen übersehen. Zum Beispiel kann die zyklomatische Komplexität, die Ihnen sagt, wie kompliziert Ihr Code ist, potenzielle Problemstellen identifizieren, bevor sie zu ernsthaften Problemen werden.

Fazit: 100 % Abdeckung anstreben oder nicht?

Eine vollständige Codeabdeckung durch Unit-Tests kann Vertrauen in Ihren Code schaffen, ist jedoch nicht immer die vernünftigste Lösung.

Die beste Vorgehensweise besteht oft darin, sich auf risikoreiche Bereiche zu konzentrieren, Automatisierung einzusetzen und realistische Abdeckungsziele festzulegen. Letztendlich ist gute Qualitätssicherung ein Gleichgewicht zwischen Testabdeckung und anderen Qualitätsmetriken.

Wenn Sie sich nicht sicher sind, welches Abdeckungsziel für Ihr Produkt sinnvoll ist, können die QA-Ingenieure von SCAND Ihnen mit fachkundigem Rat zur Seite stehen. Mit einer Reihe erfolgreicher Projekte in verschiedenen Bereichen wissen wir, wie man sinnvolle Teststrategien entwickelt, die sowohl den Produktanforderungen als auch dem Budget entsprechen.