カバレッジテストとは？種類ごとの特徴、測定方法などを解説

テストを行っていたにもかかわらず、リリース後に不具合が発覚する。多くの開発現場が経験するこうしたトラブルの背景には、「どこまでテストできているのか」を定量的に把握できていないという問題があります。

その解決策として目を向けたいのが「カバレッジテスト」です。テストの実行状況を数値で可視化するカバレッジは、感覚に頼らない品質保証を実践するために欠かせない概念です。

本記事では、カバレッジテストの定義や主な種類、測定結果を品質保証に活かすためのポイントまで解説します。

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カバレッジテストとは

ソフトウェアの品質を高めるために、テストをどこまで行えているかを可視化する「カバレッジテスト」。

近年では、開発スピードの加速やシステムの複雑化を背景に、カバレッジを活用した品質保証への関心が高まっています。

まずは、カバレッジの定義やその重要性について整理します。

ソフトウェア開発における「カバレッジ」の定義と重要性

カバレッジとは、テストがソースコードのどの部分まで実施されているかを示す指標です。カバレッジを測定する手法をカバレッジテストと呼び、テストの抜け漏れのリスクを可視化するために広く用いられています。

多くの機能が複雑に絡み合うソフトウェアの開発において、すべてのソースコードをテストすることは現実的ではありません。しかし、カバレッジテストを通して「基準以上のテストが実行されたか」を調べれば、安全性を確認したうえでリリースに臨むことができます。

また、カバレッジは開発中の進捗確認や品質の客観的な説明にも役立つため、プロジェクトマネジメントの観点でも有効な指標といえます。

カバレッジテストが注目される背景

アジャイル開発やDevOpsの普及により、開発からテスト、リリースまでのサイクルは年々高速化しています。これに伴い、従来の手動テストだけでは網羅性やスピードの確保が難しくなり、多くの開発現場でテストの自動化が進められるようになりました。

こうした背景のもと、自動化されたテストが「どの範囲まで確認できているか」を測る指標として、カバレッジの重要性が高まりつつあります。

多くの機能や条件分岐が入り組むシステムの開発では、テストが十分に行われたかを人間だけで判断することは困難です。そのため、カバレッジテストを通して不具合リスクを定量的に測定することが求められます。

カバレッジテストの種類と特徴

カバレッジにはいくつかの測定方法があり、それぞれ目的や適した場面が異なります。ここでは主要な測定方法とそれぞれの特徴について解説します。

命令カバレッジ（C0）

命令カバレッジ（ステートメントカバレッジ）は、プログラム内の命令やステートメントが実行されたかを測定するカバレッジです。C0カバレッジとも呼ばれます。

多くのテストツールで自動的に測定でき、導入が比較的容易なため、カバレッジテストを始める第一歩としておすすめです。

ここでは、命令カバレッジの概念を理解するために次のような処理フローを考えてみましょう。

このフローでは、命令の内容を「受け取ったxの値にpositive もしくは negative を返す」ことのみに絞りこんでいます。出力の分岐には「xが0より大きい場合」と「xが0以下の場合」の2つがありますが、このうち片方のテストケースを実行するだけで、命令カバレッジは100%となります。

そのため、命令カバレッジのみを基準とすると、「xが0より大きい場合」の挙動のみを確認して、「xが0以下の場合」の不具合が見落とされる（またはその逆）という事態が発生し得るのです。

このように、命令カバレッジは単純なロジックの確認には向いている一方で、分岐のある処理については網羅性を十分測ることができません。

複雑な分岐やビジネスロジックをカバーするには、他のカバレッジ指標（分岐・条件・判定など）との併用が必要です。

分岐カバレッジ（C1）

分岐カバレッジは、C1カバレッジとも呼ばれ、分岐構造の各ルート真（True）／偽（False）を通過したかどうかを測定する指標です。

例として、先ほどと同じ次のような処理フローを考えます。

このとき、xに0より大きい値の入力（例：x=1）でテストしただけでも、命令カバレッジは100%になります。しかし、xが0以下のルートが実行されたかどうかまでは確認できません。

一方、分岐カバレッジでは両ルート（真／偽）をそれぞれ通過したかが確認されます。そのため、テストで真偽それぞれに当てはまる値（例：x=1とx=0）を入力すれば、分岐カバレッジは100%となります。

ただし注意点として、分岐内で期待される出力が実際に得られたか（例えば、x=3を入力したときに、 positive が返されたか）までは測定できません。

出力の正しさまで確認したい場合は、アサーション（期待される出力や状態と実際の結果が一致するかを検証する仕組み）を含んだテストケースの設計が必要になります。

条件カバレッジ 

条件カバレッジは、1つの条件式に複数の部分条件が含まれている場合に、それぞれの条件が真／偽の両方の値を取ったかどうかを個別に測定します。

例として、2つの変数を含む次のような処理フローを考えます。

このフローには「xが0より大きい」「yが0より大きい」という2つの条件があります。

条件カバレッジでは、それぞれの条件が真／偽の値を取ったパターンがテストされているかを確認します。

例えば以下のようなテストを実施すれば、条件カバレッジは100%になります。

• 「xが0より大きい（真）」かつ「yが0より大きい（真）」
• 「xが0より大きい（真）」かつ「yが0より大きくない（偽）」
• 「xが0より大きくない（偽）」かつ「yが0より大きい（真）」
• 「xが0より大きくない（偽）」かつ「yが0より大きくない（偽）」

ただし、このカバレッジでは、「2つの条件を組み合わせた結果、全体として真または偽になったか」までは測定できません。そのため、「xが0より大きい（真）」にもかかわらず、全体が誤って「偽」と判定されるようなバグは、見落とされる可能性があります。

判定カバレッジ

判定カバレッジは、複数の条件を組み合わせた条件式全体が、真と偽の両方を返すかどうかを測定します。

例として、先ほどと同じ次のような処理フローを考えます。

このフローでは、次の4つの組み合わせが考えられます。

1. xが0より大きく、yが0より大きい（→全体は真になる）
2. xが0より大きく、yが0以下である（→全体は真になる）
3. xが0以下であり、yが0より大きい（→全体は真になる）
4. xが0以下であり、yが0以下である（→全体は偽になる）

判定カバレッジでは、「xが0より大きい、またはyが0より大きい」という全体の判定式が、 真になる場合と偽になる場合の両方をテストできているかを確認します。

今回の例では、全体が真となる組み合わせと偽となる組み合わせ（例：①と④）の2つをテストすれば、判定カバレッジは100%となります。そのため、全体が真となる残り2つの組み合わせ（②と③）については、不具合を見過ごす恐れがあります。

個々の組み合わせごとの挙動を確認したい場合は、条件カバレッジとの併用が必要です。

テストカバレッジの基準値と品質保証への活かし方

テストの進捗や網羅性を評価するうえで、カバレッジ指標の目標設定は重要な要素です。

ここでは、現場でよく使われる目安や、数値をどのように品質向上へ結びつけるかという観点で整理します。

適切なカバレッジ目標の立て方

カバレッジの目標値は、システムのリスクや重要性、セキュリティ要件などによって異なります。一般的には、命令カバレッジや分岐カバレッジで70〜90％を目安とするケースが多く見られます。

また、プロジェクト初期に設定した目標に固執せず、開発進捗や仕様変更などに応じて柔軟に調整することも大切です。開発チームやテストチームをはじめとする関係者同士の合意形成を通じて、現実的かつ品質を十分に保証できるような目標を設定しましょう。

カバレッジの数値を品質保証にどう活かすか

カバレッジはあくまで「どの程度テストが行われたか」を示す指標であり、それ自体が品質を保証するものではありません。そのため、網羅性を高めることを目的にむやみにテストケースを増やすのではなく、実際のユーザーへの影響度に応じてテスト設計を進めることが重要です。

カバレッジが低い箇所については、変更頻度やユーザー利用率などを考慮し、実際にテスト強化が必要かどうかを見極めていきます。杓子定規に判断するのではなく、「リスクの高い箇所を十分テストできているか」を考えることが、ユーザーに信頼されるシステムの実現につながります。

カバレッジテスト導入を成功させるためのポイント

カバレッジテストを有効に機能させるには、ツール導入だけでなく、開発プロセス全体での工夫が欠かせません。

最後に、設計・レビュー・チーム連携の観点から、カバレッジテストを成功させるためのポイントを解説します。

設計とレビューの工夫

カバレッジを確保するためには、開発の初期段階から「テストしやすい構造」を意識してコードを設計することが重要です。機能単位でモジュールを分割したり、役割の明確なインターフェースを設計したりすることで、テストを実施しやすくなるため、結果的にカバレッジの向上にもつなげられます。

さらに、カバレッジレポートの結果を活用し、コードレビューの場でテストが不足している箇所を議論するのも効果的です。見落とされがちなパスや処理が可視化されることで、チーム全体での品質意識も高められるでしょう。

開発とテストの連携

テストの品質と効率を高めるためには、開発チームとテストチームの連携体制を整備することが不可欠です。

代表的な施策としては、CI/CDパイプラインにカバレッジ測定を組み込むことが挙げられます。テスト実行のたびに自動でカバレッジ結果を取得することで、品質状況をリアルタイムで把握できる仕組みが整います。

取得したカバレッジ情報やテスト結果は、定例ミーティングなどで取り上げることでチーム内での共通認識の形成に役立ちます。定量的な指標をもとに現状を把握することで、個々人の主観に寄らずチーム全体で品質保証戦略を考えていくことができるのです。

カバレッジテストを品質保証につなげるためには

カバレッジは、テストの進捗や抜け漏れを可視化するうえで重要な指標です。それぞれの種類のカバレッジの特徴や適性を把握し、カバレッジテストを行うことで、客観的指標をもとに品質を確保することができます。

一方で、カバレッジテストの結果だけにとらわれないことも重要です。

テストの最終的な目標は、ユーザーが安心して使えるソフトウェアを提供することです。そのためには、カバレッジの指標を一つの判断材料としつつ、モジュールや機能ごとに不具合が発生した際のリスクの大きさを比較検討し、柔軟に対応していくことが求められます。また、外部システムとの連携をはじめ、カバレッジでは測りきれないリスク要因も十分考慮することが必要です。

AGESTでは、カバレッジ指標の活用支援に加えて、リリース後の安全性を確保するための実践的なテスト設計をご提案しています。テスト経験の豊富なエンジニアが、品質保証戦略の立案からテストの実行、改善までを一気通貫でサポート。お客様の開発環境や目的に応じて、柔軟なアプローチで品質向上を支援します。

カバレッジテストの導入を検討されている方、テスト品質に課題を感じている方は、ぜひAGESTにご相談ください。

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