結合テストとは｜種類や実施方法、注意点を徹底解説

プログラミング完了後、作成したプログラムやシステムが正常に動くか、テストを行います。

テストには、単体テスト、結合テスト、システムテスト、運用テストなどがあります。

本記事では、その中でも結合テストとは何なのか、他のテストとどう違うのか、結合テストの実施方法とポイントについて解説していきます。

1. 結合テストとは

結合テストの定義

結合テストとは、単体テスト（プログラムの誤りがないことを検証するためのテスト）が完了したプログラム同士を組み合わせ、データの流れや連携が正常に動くか（インターフェースが合うか）を検証するテストのことを言います。

インターフェースとは、モノとモノのつなぎ目、境界部分のことです。

また、主な場合そのプログラムやシステムの開発者が結合テストの担当者になります。

結合テストを行う目的

結合テストには、主に以下の2つの目的があります。

システム全体の動作確認

結合テストでは、個々のコンポーネントやモジュールが連携してシステム全体として正常に動作するかを確認します。

これにより、個々の要素が単体で正常に動作しても、組み合わさった際に予期せぬ問題が生じないかを検証します。

インターフェースの確認

結合テストでは、異なるシステム間やコンポーネント間のインターフェースが正しく機能しているかを確認します。

データの受け渡しや相互作用が正確に行われ、予期しないエラーや互換性の問題がないかを確かめます。

これらにより、システムの品質向上や安定性の確保を図ることができます。

結合テストと他のテストの違い

結合テストは、他のテスト（単体テスト・システムテスト・運用(受け入れ)テスト）とどのように異なるのでしょうか。

以下の図をご覧ください。

単体テスト、結合テスト、システムテスト、運用テストの図

結合テストのメリットと注意点

結合テストはメリットがあり、基本的には全てのプロジェクトで実施されることが多いです。主なメリットをご紹介します。

トラブルの早期発見

結合テストにより、個々の要素が組み合わさった状態での動作を確認するため、システム全体の問題や互換性の欠陥を早期に発見することができます。

これにより、問題の修正や改善を行うことでシステムの品質を向上させることができます。

システムの信頼性向上

結合テストはシステム全体の動作を確認するため、互いに関連する要素やインターフェースの問題を特定することができます。これにより、システムの信頼性を向上させ、ユーザーエクスペリエンスの向上や重要なデータの保護など、システム全体の品質向上につながります。

一方で、結合テストをやみくもに行っていればよいというわけではありません。結合テストを行う際は、以下のような注意点に気を付けてみましょう。

結合テストにはメリットもありますが、以下のようなポイントにも注意することが重要です。

環境の再現性

結合テストでは、実際の運用環境に近い環境でテストを行う必要があります。しかし、運用環境の再現が難しい場合やリソースの制約がある場合には、テスト結果が実際の動作と異なる可能性があります。

環境の再現性に注意し、できる限り実際の運用環境に近い状況でテストを行うようにしましょう。

リソースとスケジュールの管理

結合テストは個々の要素が組み合わさった状態でのテストであり、多くのリソースと時間を必要とします。適切なリソースの確保やスケジュールの管理が必要です。

スケジュールに余裕を持たせ、リソースを適切に配分することで、テストの効果的な実施が可能となります。

計画を立てている画像

2. 結合テストの種類

結合テストを行う上で、様々な確認方法があります。

ここでは4つご紹介します。

インターフェーステスト

インターフェーステストでは、異なるシステムやコンポーネント間の相互作用やデータの受け渡しなど、インターフェースの正確性や相互運用性を確認します。

例えば、オンラインショッピングサイトの場合、ユーザーが商品を選択しカートに入れた後、支払いシステムとのインターフェースが正しく動作して決済処理が完了するかをテストします。

ブラックボックステスト

システムの内部の詳細な仕組みに関わらず、外部からの入力と出力をテストするために行われます。

システムの内部の仕組みを問題とせず、結果が正しければよしとするため、ブラックボックステストと呼ばれます。システムの仕様通りの結果を出力するかどうかを確認し、ユーザーの視点からシステムの正しさを検証します。

ブラックボックス

例えば、メール送信機能の場合、ブラックボックステストではメールの送信ボタンをクリックした時に、正しく宛先にメールが送信されるかや、添付ファイルの扱いが適切に行われるかを確認します。

業務シナリオテスト

業務シナリオテストでは、実際の業務プロセスやユーザーの使用シナリオに基づいて、システムが要求を満たすかどうかをテストします。

例えば、銀行のシステムの場合、業務シナリオテストでは口座開設、振込処理、残高照会などの業務フローが正常に実行されるかを確認します。

負荷テスト

システムが所定の負荷条件下で正しく動作するかを評価するために行われます。システムの性能や耐久性をテストし、予想される負荷下でのパフォーマンスや安定性を確認します。負荷テストでは、システムのリソース使用量や応答時間、エラーの発生率などを測定して評価します。

例えば、ウェブサイトの場合、負荷テストでは同時に大量のユーザーがアクセスした場合にも応答時間やサーバーの負荷に影響がないかを確認します。

3. 結合テストの実施方法

結合テストの手法には、主にトップダウンテストとボトムアップテスト、ビッグバンテストの3つがあります。

この章では、それぞれ3つのステップでわかりやすく解説します。ぜひ参考にしてみて下さい。

トップダウンテスト

トップダウンテストは、システムの上位から順番にテストを進める手法です。具体的な手順は以下の通りです。

システムの最上位のモジュールや機能をテストします。
必要な場合、下位のモジュールや機能をダミーの代替物で置き換えてテストを進めます。
階層構造の最下層までテストを繰り返し、モジュール間の連携やデータの受け渡しが正常に機能しているかを確認します。

ボトムアップテスト

ボトムアップテストは、システムの下位から順番にテストを進める手法です。

具体的な手順として、以下のように行うことができます。

システムの最下層のモジュールや機能をテストします。必要な場合、上位のモジュールや機能をダミーの代替物で置き換えてテストを進めます。
階層構造の最上層までテストを繰り返し、下位のモジュールが正常に機能しているかを確認します。
モジュールの結合部分やデータの受け渡しに問題がないかを確認します。

ビッグバンテスト

ビッグバンテストは、すべてのモジュールや機能を組み合わせて一斉にテストする手法です。具体的な手順は以下の通りです。

開発されたすべてのモジュールや機能を結合させ、システム全体を一度にテストします。
システムの各部分の相互作用やデータの流れを確認し、全体的な動作が正常であるかを評価します。
問題や不具合が見つかった場合は、個々のモジュールや機能に戻って修正を行い、再度テストを実施します。

4. 結合テスト実施の際のポイント

スケジュールに余裕を持たせる

結合テストには予期しない問題が発生する可能性もあります。スケジュールに余裕を持たせることで、問題の発見や予期しないエラーやトラブルがあった際にも解決に十分な時間を確保できます。

例えば、システムの開発が予定より遅れ、結合テストの期間が短くなった場合、十分なテストを実行することが困難になります。スケジュールに余裕を持たせることで、最終的なプロジェクトやサービスの品質や信頼性を向上させることができます。

環境を整備する

結合テストには複数のシステムやコンポーネントが組み合わさるため、適切なテスト環境を整備する必要があります。出来る限りシステムを使用する本番に近い環境で、システム間の相互作用やデータの受け渡しが正常に行われるかを確認することが理想です。

例えば、オンラインショッピングサイトの結合テストでは、実際の商品データや顧客情報を含むリアルな環境を用意する必要があります。

本番に近い環境を想定してテストすることにより、システムが実際の運用環境で正しく動作するかを確認できたり、どんなトラブルが起こりうるかを想定できたりします。

データの取り扱いに気を付ける

結合テストでは、複数のシステムやコンポーネントがデータをやり取りします。データの正確性やセキュリティを確保するために、適切なデータ取り扱いの手順を確立する必要があります。

良くある間違いとして、データの編集があります。単体テストでは、直接データベースを編集してテストデータする場合がありますが、同じように結合テストでデータベースを直接編集してはいけません。

NGハンドサインをしている人の画像

結合テストでは、システムやコンポーネントが相互にデータを受け渡すプロセスをテストするため、データの整合性や一貫性を保つための正しい手順が必要です。データベースを直接編集すると、他のシステムやコンポーネントが期待するデータ形式や状態を崩す可能性があります。代わりに、結合テストではプログラムやインターフェースを介してデータの作成や変更を行うべきです。

例えば、テストデータ作成用のスクリプトを使用するか、システムの機能を利用してデータを作成する方法があります。これにより、システムが実際の運用環境で正常に動作するかを正確にテストできます。