システム開発において、品質を保証するためには適切なテストの実施が欠かせません。その中でも「単体テスト」は、開発の初期段階で実施される重要なテスト手法です。
本記事では、単体テストの基本からやり方、メリット・デメリットまでわかりやすく解説します。プロジェクトの品質向上と効率的な開発を実現するために、ぜひ参考にしてみてください。
【基本】単体テストとは？
単体テストとは、プログラムの最小単位（モジュール、関数、コンポーネントなど）が正しく動作するかを検証するテスト手法です。
「ユニットテスト」とも呼ばれ、バグの早期発見と修正を目的としています。
基本的に、ひとつの機能やモジュールのプログラミングが完了した後、すぐに単体テストを実施します。問題がなければ次の開発に進み、バグが発見された場合はその場で修正するという流れが一般的です。
「結合テスト」との違いとは？
「結合テスト」は、単体テストで問題がなかった複数の機能を組み合わせた状態で、システム全体の動作を確認するテストです。
単体テストをクリアした機能であっても、機能間の連携などで不具合が発生する可能性があります。そのため、単体テストと結合テストの両方を適切に実施することが重要です。
単体テストの目的
単体テストの主な目的は、開発の早い段階でミスを発見し修正コストを削減することです。単体テストで確実に問題を見つけて修正しておくことで、結合テスト以降での大幅な手戻りを防止できます。
また、単体テストはプログラミングが完了した直後に行うため、システム開発者が問題の原因を素早く特定しやすくなり、開発のスピードやコストの最適化にもつながります。
単体テストの種類を解説
基本の単体テスト手法として「ホワイトボックステスト」と「ブラックボックステスト」の2つがあります。それぞれ特徴や目的が異なるので、くわしく見ていきましょう。
ホワイトボックステスト
「ホワイトボックステスト」は、プログラムの内部構造（ソースコード）を検証する目的で実施する単体テスト手法です。
ホワイトボックステストには、以下のような特徴があります。
【特徴】
- プログラムの内部構造を確認するテスト
- ソースコードの処理ロジックを検証する
- 分岐条件や処理フローを確認する
- 実施するには技術的な知識が必要
開発したプログラムが正しく動作するかを「内部ロジック」の観点で確認する単体テスト手法であるため、ホワイトボックステストを実施する際にはプログラミング知識が必要です。
ブラックボックステスト
「ブラックボックステスト」は、利用するユーザー視点で、入力と出力の関係を検証する目的で実施する単体テスト手法です。
ブラックボックステストには、以下のような特徴があります。
【特徴】
- 利用するユーザー視点で確認するテスト
- 入力したデータに対する出力結果を検証する
- 内部ロジックは考慮しない
- 実施する際に高度な技術知識は不要
処理の仕組みではなく「正しい結果が出るか」を見る単体テスト手法であるため、ブラックボックステストは高度な技術スキルがなくても実施できます。
単体テストのやり方
単体テストの特徴を理解したうえで、ここからは実際の単体テストのやり方について見ていきましょう。
仕様書を作成する
まず、単体テストの対象となるモジュールや機能を洗い出し、テスト項目を整理した仕様書を作成します。
単体テストケースには「テスト対象の一覧」「各モジュールのテストコード」「期待する結果」「テストの実行手順」といった要素を含めましょう。
単体テストの抜け漏れを防ぐために、仕様書は誰が見ても理解できるように具体的でわかりやすい内容にすることが重要です。
テストを実施する
単体テストの対象モジュールのプログラミングが完了したら、作成した仕様書に基づいてテストを実施します。
ホワイトボックステストはソースコードを理解できる技術者が担当する必要がありますが、ブラックボックステストは結果のみをチェックするため、比較的スキルレベルに依存しにくい場合があります。
単体テストの工数を抑えるためにも、チーム内のリソースを適切に割り振りましょう。
結果を残す
テスト結果は「エビデンス」として必ず記録します。不具合があった際は原因を分析し、修正を行った後に再度テストを行い、問題が改善されているかを確認することが重要です。
こうしたエビデンスの積み重ねは、開発の品質向上だけでなく、将来メンテナンスを行う際にも役立ちます。
単体テストのメリット
モジュールごとに確認を行う単体テストを繰り返すのは手間がかかりますが、「問題の特定・修正がしやすい」「リファクタリングが行いやすい」といったメリットがあります。
ここからは、単体テストのメリットを2つご紹介します。
問題の特定・修正がしやすい
単体テストは小さな単位で検証するため、問題がある箇所を特定しやすくなります。
大規模なシステム開発において、全体でエラーが発生すると原因究明に多くの時間を要しますが、単体テストなら対象範囲が限定的なため、すぐに問題を特定できます。
単体テストの実施により早期に問題の原因を見つけられるため、結果的に開発コストの抑制や納期短縮にもつながります。
リファクタリングが行いやすい
「リファクタリング」とは、プログラムの動作を変えずにコードの構造を改善することです。
単体テストは、各機能が正しく動作しているかを細かく確認できます。つまり、コード変更後も機能が正しく動作しているかどうかを簡単に確認できるため、開発者は安心してリファクタリングを実施できるようになります。
単体テストのデメリット
単体テストには多くのメリットがある一方で、「テストの数が多く工数がかかる」「テストの品質が開発者のスキルに左右される」といったデメリットもあります。
適切に対策するためにも、事前に単体テストのデメリットを確認しておきましょう。
テストの数が多いため工数がかかる
単体テストはモジュールごとに実施するため、システム開発の規模が大きくなればなるほど、テストにかかる工数が増加します。
また、単体テストを自動化するツールなどを活用することで、テストの実行は自動化できますが、単体テストの仕様書作成やテストコードの記述は人手で行う必要があります。
単体テストをスムーズに進めるためには、あらかじめ適切なスケジュールを立てることが欠かせません。
テストの品質が開発者のスキルに左右される
単体テストを効率的に行うためには、技術的な知識と経験が必要です。
経験の浅い開発者では、重要なテストケースを見落とす可能性があります。とくにホワイトボックステストでは、コードの構造を深く理解していないと適切な単体テストの実施ができません。
自社で単体テストを全て対応するのは難しいという方は、システム開発の負担が少ないローコードツールの「イントラマート」がおすすめです。
当社は設立から40年分のITノウハウを蓄積しており、イントラマートを含むさまざまなツールの導入に関する支援実績が豊富にあります。適切な単体テストの実施でお困りの方は、ぜひ当社へご相談ください。
単体テストの自動化とは？
工数のかかる単体テストを効率化するためには、自動化が欠かせません。「テスト自動化ツール」を活用し、繰り返し実行する単体テストを効率的に処理しましょう。
テスト自動化ツールに、プログラミングしたテストコードを組み込み実行させることで、夜間や開発者が不在であってもテスト結果を記録してくれるため、単体テストの工数削減を目指せます。
また、ツールによって単体テストを可能な範囲で自動化することで、ヒューマンエラーの減少も期待できるため、システム開発全体の効率を大幅に高められます。
まとめ
単体テストは、システム開発において欠かせない重要なプロセスです。
工数はかかりますが、課題の早期発見による開発コスト削減やシステム全体の品質向上などに貢献します。また、単体テスト自動化ツールを活用することで効率化にもつながります。
適切な単体テストを実施することで、高品質なシステム開発と効率的な開発プロセスを実現しましょう。
