O que seria o Teste de Regressão?
Identificar erros previamente não existentes após mudanças em código.
Quais os benefícios em se fazer Teste de Regressão?
Mexer em time que está ganhando e continuar ganhando.
O que é esta "regressão" relacionada ao teste?
A regressão é justamente algo que funcionava e não funciona mais, é andar para trás, estragar o que estava bom. É um bug introduzido por uma mudança posterior no código. Não há regressão no desenvolvimento inicial.
Explicando
Esse efetivamente é o teste mais importante que tem para fazer formalmente. Sem ele você sempre corre o risco de mudar algo e o que funcionava deixar de funcionar.
Podemos dizer que ele é o oposto do TDD, embora eles não se oponham, digo apenas no sentido que TDD se preocupa com definir o que deve fazer para depois fazer, e o teste de regressão se preocupa em garantir que o que foi feito sempre seja feito assim.
Ele é especialmente útil em bases de código que serão utilizados publicamente e/ou em larga escala.
É comum usarmos testes de unidade para estabelecer testes de regressão. O teste de regressão não é uma técnica específica, é uma metodologia mais ampla que usam ferramentas específicas.
Outro objetivo dele é não deixar que um erro encontrado ocorra novamente. Por isso quando um bug é encontrado escreve-se o teste de unidade e ele passa fazer parte do teste de regressão.
O teste de unidade não é a única técnica. Um teste de carga pode ser um teste de regressão. De que adianta tudo funcionar corretamente se a mudança feita trouxe uma perda de performance, escalabilidade, etc.?
Sabe esses sites que avaliam se o seu código produziu o resultado correto e te dá pontos? Pelo menos os mais sofisticados estão fazendo uma espécie de teste de regressão. Tem que dar uma saída específica, no tempo específico, com um consumo específico.
Teste de regressão pode ser totalmente automatizado e nem precisa de acesso especial aos detalhes de implementação.
Ele te dá confiança para mudar o código, seja por uma mudança de requisito, seja por refatoração.
Teste sem um propósito claro não serve para muita coisa. Até o TDD, que eu costumo ser crítico para a maioria dos casos ,mas não todos, tem um propósito claro, ainda que eu discorde que seja tão útil ou que atinjam ele com esta ferramenta. O teste de regressão tem um propósito claro.
Digo isso porque muito dos testes que fazem por aí tem como propósito fazer testes. As pessoas sequer sabem porque estão fazendo, o que elas querem combater, o que resolver, não tem uma metodologia para alcançar resultados. Não digo que seja puro desperdício de tempo, mas poderia ser melhor empregado.
Coloquei no GitHub para referência futura.