Phân tích giá trị biên (Boundary Value Analysis – BVA) và Phân vùng tương đương (Equivalence Partitioning – EP) là hai kỹ thuật quan trọng trong kiểm thử hộp đen (black-box testing). Cả hai kỹ thuật này đều giúp kiểm thử phần mềm hiệu quả hơn bằng cách giảm thiểu số lượng ca kiểm thử cần thực hiện trong khi vẫn đảm bảo độ bao phủ cao.

1. Kỹ Thuật Phân Tích Giá Trị Biên (Boundary Value Analysis – BVA)

1.1. Khái niệm

Phân tích giá trị biên là một kỹ thuật kiểm thử tập trung vào các giá trị ở ranh giới (biên) của các phân vùng đầu vào. Thực tế cho thấy, lỗi thường xảy ra ở các giá trị gần biên hơn là ở các giá trị giữa khoảng (giá trị bên trong phân vùng).

1.2. Nguyên lý hoạt động

Khi thực hiện kiểm thử, chúng ta sẽ chọn các giá trị biên của các trường dữ liệu, chẳng hạn như:

Giá trị nhỏ nhất trong khoảng.
Giá trị lớn nhất trong khoảng.
Giá trị ngay trước và ngay sau biên.

Bằng cách kiểm thử các giá trị này, ta có thể xác định xem hệ thống có xử lý đúng dữ liệu ở các giá trị giới hạn hay không.

1.3. Ví dụ

Giả sử một ứng dụng có trường nhập tuổi cho phép giá trị từ 18 đến 60. Các giá trị cần kiểm thử theo kỹ thuật BVA sẽ là:

18 (biên dưới)
17 (dưới biên dưới)
19 (ngay trên biên dưới)
60 (biên trên)
59 (ngay dưới biên trên)
61 (trên biên trên)

1.4. Ưu điểm

Giảm số lượng các ca kiểm thử so với việc kiểm tra tất cả các giá trị trong phạm vi.
Tập trung vào các giá trị có nguy cơ lỗi cao (gần biên).

1.5. Nhược điểm

Không thể phát hiện được các lỗi xảy ra ở giữa phạm vi giá trị, nếu chỉ kiểm thử giá trị biên.

2. Kỹ Thuật Phân Vùng Tương Đương (Equivalence Partitioning – EP)

2.1. Khái niệm

Phân vùng tương đương là kỹ thuật kiểm thử trong đó đầu vào của chương trình được chia thành các nhóm tương đương (equivalence classes), gọi là các phân vùng. Các giá trị trong cùng một phân vùng được cho là sẽ được xử lý theo cách giống nhau bởi hệ thống.

2.2. Nguyên lý hoạt động

Mỗi phân vùng tương đương có thể đại diện bởi một giá trị hoặc một nhóm giá trị tiêu biểu. Sau đó, chỉ cần kiểm thử một hoặc vài giá trị từ mỗi phân vùng thay vì kiểm tra toàn bộ giá trị có thể có.

Phân vùng tương đương được chia thành hai loại:

Phân vùng hợp lệ: Những giá trị đầu vào hợp lệ mà hệ thống chấp nhận.
Phân vùng không hợp lệ: Những giá trị đầu vào không hợp lệ mà hệ thống phải từ chối hoặc xử lý lỗi.

2.3. Ví dụ

Với ví dụ tương tự về trường nhập tuổi (từ 18 đến 60), các phân vùng tương đương sẽ là:

Phân vùng hợp lệ: 18 ≤ tuổi ≤ 60
Phân vùng không hợp lệ:
- Tuổi < 18
- Tuổi > 60

Chúng ta có thể chọn một giá trị từ mỗi phân vùng để kiểm thử, ví dụ:

25 (trong phân vùng hợp lệ)
17 (trong phân vùng không hợp lệ nhỏ hơn 18)
61 (trong phân vùng không hợp lệ lớn hơn 60)

2.4. Ưu điểm

Giảm số lượng ca kiểm thử cần thực hiện.
Đảm bảo rằng mọi phân vùng được đại diện, qua đó giúp phát hiện lỗi một cách có hệ thống.

2.5. Nhược điểm

Có thể bỏ sót các trường hợp biên nếu không kết hợp với kỹ thuật phân tích giá trị biên.

3. Kết Hợp Phân Tích Giá Trị Biên và Phân Vùng Tương Đương

Hai kỹ thuật Phân Tích Giá Trị Biên và Phân Vùng Tương Đương thường được kết hợp trong kiểm thử hộp đen để đạt hiệu quả cao nhất. Bằng cách chia các đầu vào thành các phân vùng tương đương và sau đó kiểm tra các giá trị biên của mỗi phân vùng, bạn có thể đảm bảo rằng hệ thống được kiểm thử một cách toàn diện và hiệu quả.

Ví dụ: Đối với trường hợp kiểm thử trường tuổi (từ 18 đến 60):

Sử dụng phân vùng tương đương để chia đầu vào thành phân vùng hợp lệ và không hợp lệ.
Sử dụng phân tích giá trị biên để kiểm tra các giá trị sát biên của mỗi phân vùng.

4. Ứng Dụng trong SDLC và STLC

4.1. Trong SDLC (Software Development Life Cycle)

Giai đoạn yêu cầu: Phân tích giá trị biên và phân vùng tương đương có thể được áp dụng ngay từ giai đoạn thu thập yêu cầu để xác định các giới hạn và phạm vi giá trị đầu vào của hệ thống.
Giai đoạn thiết kế: Các kỹ thuật này được sử dụng để thiết kế các kịch bản kiểm thử hợp lý, giúp đảm bảo rằng các yêu cầu đã được bao quát đầy đủ.

4.2. Trong STLC (Software Testing Life Cycle)

Giai đoạn lập kế hoạch kiểm thử: Các tester sẽ sử dụng phân vùng tương đương và phân tích giá trị biên để xác định các ca kiểm thử cần thiết.
Giai đoạn thực hiện kiểm thử: Các ca kiểm thử được thực hiện dựa trên các phân vùng và giá trị biên đã xác định, giúp tối ưu hóa quy trình kiểm thử và phát hiện lỗi một cách hiệu quả.

5. Kết Luận

Cả Phân Tích Giá Trị Biên (BVA) và Phân Vùng Tương Đương (EP) đều là những kỹ thuật mạnh mẽ giúp tối ưu hóa quy trình kiểm thử hộp đen. Sử dụng hai kỹ thuật này giúp giảm số lượng ca kiểm thử cần thiết, đồng thời tăng khả năng phát hiện lỗi, đặc biệt là ở các giá trị biên và các vùng quan trọng của hệ thống. Kết hợp cả hai kỹ thuật này trong quá trình phát triển phần mềm và kiểm thử giúp đảm bảo hệ thống hoạt động chính xác và ổn định.