軟件測試
使用人工或者自動(dòng)手段來運(yùn)行或測試某個(gè)系統(tǒng)的過程,其目的在于檢驗(yàn)它是否滿足規(guī)定的需求或弄清預(yù)期結(jié)果與實(shí)際結(jié)果之間的差別.
它是幫助識(shí)別開發(fā)完成(中間或最終的版本)的計(jì)算機(jī)軟件(整體或部分)的正確度(correctness)、完全度(completeness)和質(zhì)量(quality)的軟件過程;是SQA(softwarequalityassurance)的重要子域。
GrenfordJ.Myers曾對軟件測試的目的提出過以下觀點(diǎn):
(1)測試是為了發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤而執(zhí)行程序的過程;
(2)好的測試方案是極可能發(fā)現(xiàn)迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤的測試方案;
(3)成功的測試是發(fā)現(xiàn)了至今為止尚未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤的測試。
然而,這種觀點(diǎn)指出測試是以查找錯(cuò)誤為中心,而不是為了演示軟件的正確功能.但是只從字面意思理解,可能會(huì)產(chǎn)生誤導(dǎo),認(rèn)為發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤是軟件測試的唯一目的,查找不出錯(cuò)誤的測試就是沒有價(jià)值的測試,實(shí)際上并非如此!
(1)測試并不僅僅是為了找出錯(cuò)誤.通過分析錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因和錯(cuò)誤的發(fā)生趨勢,可以幫助項(xiàng)目管理者
發(fā)現(xiàn)當(dāng)前軟件開發(fā)過程中的缺陷,以便及時(shí)改進(jìn);
(2)這種分析也能幫助測試人員設(shè)計(jì)出有針對性的測試方法,改善測試的效率和有效性;
(3)沒有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的測試也是有價(jià)值的,完整的測試是評(píng)定軟件質(zhì)量的一種方法
軟件測試的內(nèi)容
軟件測試主要工作內(nèi)容是驗(yàn)證(verification)和確認(rèn)(validation),下面分別給出其概念:
驗(yàn)證(verification)是保證軟件正確地實(shí)現(xiàn)了一些特定功能的一系列活動(dòng),即保證軟件做了你所期望的事情。(Dotherightthing)
1.確定軟件生存周期中的一個(gè)給定階段的產(chǎn)品是否達(dá)到前階段確立的需求的過程;
2.程序正確性的形式證明,即采用形式理論證明程序符號(hào)設(shè)一計(jì)規(guī)約規(guī)定的過程;
3.評(píng)市、審查、測試、檢查、審計(jì)等各類活動(dòng),或?qū)δ承╉?xiàng)處理、服務(wù)或文件等是否和規(guī)定的需求相一致進(jìn)行判斷和提出報(bào)告。
確認(rèn)(validation)是一系列的活動(dòng)和過程,目的是想證實(shí)在一個(gè)給定的外部環(huán)境中軟件的邏輯正確性。即保證軟件以正確的方式來做了這個(gè)事件(Doitright)
1.靜態(tài)確認(rèn),不在計(jì)算機(jī)上實(shí)際執(zhí)行程序,通過人工或程序分析來證明軟件的正確性;
2.動(dòng)態(tài)確認(rèn),通過執(zhí)行程序做分析,測試程序的動(dòng)態(tài)行為,以證實(shí)軟件是否存在問題。
軟件測試的對象不僅僅是程序測試,軟件測試應(yīng)該包括整個(gè)軟件開發(fā)期問各個(gè)階段所產(chǎn)生的文檔,如需求規(guī)格說明、概要設(shè)計(jì)文檔、詳細(xì)設(shè)計(jì)文檔,當(dāng)然軟件測試的主要對象還是源程序。
從不同的角度出發(fā),軟件測試可以劃分為不同的分類
從是否關(guān)心軟件內(nèi)部結(jié)構(gòu)和具體實(shí)現(xiàn)的角度劃分
A.白盒測試
B.黑盒測試
C.灰盒測試
從是否執(zhí)行程序的角度
A.靜態(tài)測試
B.動(dòng)態(tài)測試。
從軟件開發(fā)的過程按階段劃分有
A.單元測試
B.集成測試
C.確認(rèn)測試
D.驗(yàn)收測試
E.系統(tǒng)測試
軟件測試是軟件開發(fā)過程的重要組成部分,是用來確認(rèn)一個(gè)程序的品質(zhì)或性能是否符合開發(fā)之前所提出的一些要求。軟件測試就是在軟件投入運(yùn)行前,對軟件需求分析、設(shè)計(jì)規(guī)格說明和編碼的最終復(fù)審,是軟件質(zhì)量保證的關(guān)鍵步驟。軟件測試是為了發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤而執(zhí)行程序的過程。軟件測試在軟件生存期中橫跨兩個(gè)階段:通常在編寫出每一個(gè)模塊之后就對它做必要的測試(稱為單元測試)。編碼和單元測試屬于軟件生存期中的同一個(gè)階段。在結(jié)束這個(gè)階段后對軟件系統(tǒng)還要進(jìn)行各種綜合測試,這是軟件生存期的另一個(gè)獨(dú)立階段,即測試階段。
軟件測試的目的,第一是確認(rèn)軟件的質(zhì)量,其一方面是確認(rèn)軟件做了你所期望的事情(Do the right thing),另一方面是確認(rèn)軟件以正確的方式來做了這個(gè)事件(Do it right)。
第二是提供信息,比如提供給開發(fā)人員或程序經(jīng)理的反饋信息,為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估所準(zhǔn)備的信息。
第三軟件測試不僅是在測試軟件產(chǎn)品的本身,而且還包括軟件開發(fā)的過程。如果一個(gè)軟件產(chǎn)品開發(fā)完成之后發(fā)現(xiàn)了很多問題,這說明此軟件開發(fā)過程很可能是有缺陷的。因此軟件測試的第三個(gè)目的是保證整個(gè)軟件開發(fā)過程是高質(zhì)量的。
軟件質(zhì)量是由幾個(gè)方面來衡量的:一、在正確的時(shí)間用正確的的方法把一個(gè)工作做正確(Doing the right things right at the right time.)。二、符合一些應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的要求,比如不同國家的用戶不同的操作習(xí)慣和要求,項(xiàng)目工程中的可維護(hù)性、可測試性等要求。三、質(zhì)量本身就是軟件達(dá)到了最開始所設(shè)定的要求,而代碼的優(yōu)美或精巧的技巧并不代表軟件的高質(zhì)量(Quality is defined as conformance to requirements, not as “goodness” or “elegance”.)。四、質(zhì)量也代表著它符合客戶的需要(Quality also means “meet customer needs”.)。作為軟件測試這個(gè)行業(yè),最重要的一件事就是從客戶的需求出發(fā),從客戶的角度去看產(chǎn)品,客戶會(huì)怎么去使用這個(gè)產(chǎn)品,使用過程中會(huì)遇到什么樣的問題。只有這些問題都解決了,軟件產(chǎn)品的質(zhì)量才可以說是上去了。
測試人員在軟件開發(fā)過程中的任務(wù):
1、尋找Bug;
2、避免軟件開發(fā)過程中的缺陷;
3、衡量軟件的品質(zhì);
4、關(guān)注用戶的需求。
總的目標(biāo)是:確保軟件的質(zhì)量。
軟件測試從不同的角度出發(fā)會(huì)派生出兩種不同的測試原則,從用戶的角度出發(fā),就是希望通過軟件測試能充分暴露軟件中存在的問題和缺陷,從而考慮是否可以接受該產(chǎn)品,從開發(fā)者的角度出發(fā),就是希望測試能表明軟件產(chǎn)品不存在錯(cuò)誤,已經(jīng)正確地實(shí)現(xiàn)了用戶的需求,確立人們對軟件質(zhì)量的信心。
為了達(dá)到上述的原則,那么需要注意以下幾點(diǎn):
1.應(yīng)當(dāng)把“盡早和不斷的測試”作為開發(fā)者的座右銘
2.程序員應(yīng)該避免檢查自己的程序,測試工作應(yīng)該由獨(dú)立的專業(yè)的軟件測試機(jī)構(gòu)來完。
3.設(shè)計(jì)測試用例時(shí)應(yīng)該考慮到合法的輸入和不合法的輸入以及各種邊界條件,特殊情況要制造極端狀態(tài)和意外狀態(tài),比如網(wǎng)絡(luò)異常中斷、電源斷電等情況。
4.一定要注意測試中的錯(cuò)誤集中發(fā)生現(xiàn)象,這和程序員的編程水平和習(xí)慣有很大的關(guān)系。
5.對測試錯(cuò)誤結(jié)果一定要有一個(gè)確認(rèn)的過程,一般有A測試出來的錯(cuò)誤,一定要有一個(gè)B來確認(rèn),嚴(yán)重的錯(cuò)誤可以召開評(píng)審會(huì)進(jìn)行討論和分析。
6.制定嚴(yán)格的測試計(jì)劃,并把測試時(shí)間安排的盡量寬松,不要希望在極短的時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)高水平的測試。
7.回歸測試的關(guān)聯(lián)性一定要引起充分的注意,修改一個(gè)錯(cuò)誤而引起更多的錯(cuò)誤出現(xiàn)的現(xiàn)象并不少見。
8.妥善保存一切測試過程文檔,意義是不言而喻的,測試的重現(xiàn)性往往要靠測試文檔。
軟件測試并不等于程序測試。軟件測試應(yīng)該貫穿整個(gè)軟件定義與開發(fā)整個(gè)期間。因此需求分析、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)以及程序編碼等各階段所得到的文檔,包括需求規(guī)格說明、概要設(shè)計(jì)規(guī)格說明、詳細(xì)設(shè)計(jì)規(guī)格說明以及源程序,都應(yīng)該是軟件測試的對象。
在對需求理解與表達(dá)的正確性、設(shè)計(jì)與表達(dá)的正確性、實(shí)現(xiàn)的正確性以及運(yùn)行的正確性的驗(yàn)證中,任何一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生了問題都可能在軟件測試中表現(xiàn)出來。
軟件測試的基本方法
單元測試的基本方法
綜合測試的基本方法
確認(rèn)測試的基本方法
系統(tǒng)測試的基本方法
軟件測試的基本方法
軟件測試的方法和技術(shù)是多種多樣的。
對于軟件測試技術(shù),可以從不同的角度加以分類:
從是否需要執(zhí)行被測軟件的角度,可分為靜態(tài)測試和動(dòng)態(tài)測試。
從測試是否針對系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和具體實(shí)現(xiàn)算法的角度來看,可分為白盒測試和黑盒測試;
1、黑盒測試
黑盒測試也稱功能測試或數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)測試,它是在已知產(chǎn)品所應(yīng)具有的功能,通過測試來檢測每個(gè)功能是否都能正常使用,在測試時(shí),把程序看作一個(gè)不能打開的黑盆子,在完全不考慮程序內(nèi)部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部特性的情況下,測試者在程序接口進(jìn)行測試,它只檢查程序功能是否按照需求規(guī)格說明書的規(guī)定正常使用,程序是否能適當(dāng)?shù)亟邮蛰斎霐?shù)鋸而產(chǎn)生正確的輸出信息,并且保持外部信息(如數(shù)據(jù)庫或文件)的完整性。黑盒測試方法主要有等價(jià)類劃分、邊值分析、因果圖、錯(cuò)誤推測等,主要用于軟件確認(rèn)測試。 “黑盒”法著眼于程序外部結(jié)構(gòu)、不考慮內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)、針對軟件界面和軟件功能進(jìn)行測試!昂诤小狈ㄊ歉F舉輸入測試,只有把所有可能的輸入都作為測試情況使用,才能以這種方法查出程序中所有的錯(cuò)誤。實(shí)際上測試情況有無窮多個(gè),人們不僅要測試所有合法的輸入,而且還要對那些不合法但是可能的輸入進(jìn)行測試。
2、白盒測試
白盒測試也稱結(jié)構(gòu)測試或邏輯驅(qū)動(dòng)測試,它是知道產(chǎn)品內(nèi)部工作過程,可通過測試來檢測產(chǎn)品內(nèi)部動(dòng)作是否按照規(guī)格說明書的規(guī)定正常進(jìn)行,按照程序內(nèi)部的結(jié)構(gòu)測試程序,檢驗(yàn)程序中的每條通路是否都有能按預(yù)定要求正確工作,而不顧它的功能,白盒測試的主要方法有邏輯驅(qū)動(dòng)、基路測試等,主要用于軟件驗(yàn)證。
“白盒”法全面了解程序內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)、對所有邏輯路徑進(jìn)行測試!鞍缀小狈ㄊ歉F舉路徑測試。在使用這一方案時(shí),測試者必須檢查程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu),從檢查程序的邏輯著手,得出測試數(shù)據(jù)。貫穿程序的獨(dú)立路徑數(shù)是天文數(shù)字。但即使每條路徑都測試了仍然可能有錯(cuò)誤。第一,窮舉路徑測試決不能查出程序違反了設(shè)計(jì)規(guī)范,即程序本身是個(gè)錯(cuò)誤的程序。第二,窮舉路徑測試不可能查出程序中因遺漏路徑而出錯(cuò)。第三,窮舉路徑測試可能發(fā)現(xiàn)不了一些與數(shù)據(jù)相關(guān)的錯(cuò)誤。
3.ALAC(Act-like-a-customer)測試
ALAC測試是一種基于客戶使用產(chǎn)品的知識(shí)開發(fā)出來的測試方法。ALAC測試是基于復(fù)雜的軟件產(chǎn)品有許多錯(cuò)誤的原則。最大的受益者是用戶,缺陷查找和改正將針對那些客戶最容易遇到的錯(cuò)誤。
單元測試的基本方法
單元測試的對象是軟件設(shè)計(jì)的最小單位模塊。單元測試的依據(jù)是詳細(xì)設(shè)描述,單元測試應(yīng)對模塊內(nèi)所有重要的控制路徑設(shè)計(jì)測試用例,以便發(fā)現(xiàn)模塊內(nèi)部的錯(cuò)誤。單元測試多采用白盒測試技術(shù),系統(tǒng)內(nèi)多個(gè)模塊可以并行地進(jìn)行測試。
單元測試任務(wù)
單元測試任務(wù)包括:1 模塊接口測試;2 模塊局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)測試;3 模塊邊界條件測試;4 模塊中所有獨(dú)立執(zhí)行通路測試;5 模塊的各條錯(cuò)誤處理通路測試。
模塊接口測試是單元測試的基礎(chǔ)。只有在數(shù)據(jù)能正確流入、流出模塊的前提下,其他測試才有意義。測試接口正確與否應(yīng)該考慮下列因素:
1 輸入的實(shí)際參數(shù)與形式參數(shù)的個(gè)數(shù)是否相同;
2 輸入的實(shí)際參數(shù)與形式參數(shù)的屬性是否匹配;
3 輸入的實(shí)際參數(shù)與形式參數(shù)的量綱是否一致;
4 調(diào)用其他模塊時(shí)所給實(shí)際參數(shù)的個(gè)數(shù)是否與被調(diào)模塊的形參個(gè)數(shù)相同;
5 調(diào)用其他模塊時(shí)所給實(shí)際參數(shù)的屬性是否與被調(diào)模塊的形參屬性匹配;
6調(diào)用其他模塊時(shí)所給實(shí)際參數(shù)的量綱是否與被調(diào)模塊的形參量綱一致;
7 調(diào)用預(yù)定義函數(shù)時(shí)所用參數(shù)的個(gè)數(shù)、屬性和次序是否正確;
8 是否存在與當(dāng)前入口點(diǎn)無關(guān)的參數(shù)引用;
9 是否修改了只讀型參數(shù);
10 對全程變量的定義各模塊是否一致;
11是否把某些約束作為參數(shù)傳遞。
如果模塊內(nèi)包括外部輸入輸出,還應(yīng)該考慮下列因素:
1 文件屬性是否正確;
2 OPEN/CLOSE語句是否正確;
3 格式說明與輸入輸出語句是否匹配;
4緩沖區(qū)大小與記錄長度是否匹配;
5文件使用前是否已經(jīng)打開;
6是否處理了文件尾;
7是否處理了輸入/輸出錯(cuò)誤;
8輸出信息中是否有文字性錯(cuò)誤;
檢查局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是為了保證臨時(shí)存儲(chǔ)在模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)在程序執(zhí)行過程中完整、正確。局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)往往是錯(cuò)誤的根源,應(yīng)仔細(xì)設(shè)計(jì)測試用例,力求發(fā)現(xiàn)下面幾類錯(cuò)誤:
1 不合適或不相容的類型說明;
2變量無初值;
3變量初始化或省缺值有錯(cuò);
4不正確的變量名(拼錯(cuò)或不正確地截?cái)啵?BR> 5出現(xiàn)上溢、下溢和地址異常。
除了局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)外,如果可能,單元測試時(shí)還應(yīng)該查清全局?jǐn)?shù)據(jù)(例如FORTRAN的公用區(qū))對模塊的影響。
在模塊中應(yīng)對每一條獨(dú)立執(zhí)行路徑進(jìn)行測試,單元測試的基本任務(wù)是保證模塊中每條語句至少執(zhí)行一次。??的比較和不適當(dāng)?shù)目刂屏髟斐傻腻e(cuò)誤。此時(shí)基本路徑測試和循環(huán)測試是最常用且最有效的測試技術(shù)。計(jì)算中常見的錯(cuò)誤包括:
1 誤解或用錯(cuò)了算符優(yōu)先級(jí);
2混合類型運(yùn)算;
3變量初值錯(cuò);
4精度不夠;
5表達(dá)式符號(hào)錯(cuò)。
比較判斷與控制流常常緊密相關(guān),測試用例還應(yīng)致力于發(fā)現(xiàn)下列錯(cuò)誤:
1不同數(shù)據(jù)類型的對象之間進(jìn)行比較;
2錯(cuò)誤地使用邏輯運(yùn)算符或優(yōu)先級(jí);
3因計(jì)算機(jī)表示的局限性,期望理論上相等而實(shí)際上不相等的兩個(gè)量相等;
4比較運(yùn)算或變量出錯(cuò);
5循環(huán)終止條件或不可能出現(xiàn);
6迭代發(fā)散時(shí)不能退出;
7錯(cuò)誤地修改了循環(huán)變量。
一個(gè)好的設(shè)計(jì)應(yīng)能預(yù)見各種出錯(cuò)條件,并預(yù)設(shè)各種出錯(cuò)處理通路,出錯(cuò)處理通路同樣需要認(rèn)真測試,測試應(yīng)著重檢查下列問題:
1輸出的出錯(cuò)信息難以理解;
2記錄的錯(cuò)誤與實(shí)際遇到的錯(cuò)誤不相符;
3在程序自定義的出錯(cuò)處理段運(yùn)行之前,系統(tǒng)已介入;
4異常處理不當(dāng);
5錯(cuò)誤陳述中未能提供足夠的定位出錯(cuò)信息。
邊界條件測試是單元測試中最后,也是最重要的一項(xiàng)任務(wù)。眾的周知,軟件經(jīng)常在邊界上失效,采用邊界值分析技術(shù),針對邊界值及其左、右設(shè)計(jì)測試用例,很有可能發(fā)現(xiàn)新的錯(cuò)誤。
單元測試過程
一般認(rèn)為單元測試應(yīng)緊接在編碼之后,當(dāng)源程序編制完成并通過復(fù)審和編譯檢查,便可開始單元測試。測試用例的設(shè)計(jì)應(yīng)與復(fù)審工作相結(jié)合,根據(jù)設(shè)計(jì)信息選取測試數(shù)據(jù),將增大發(fā)現(xiàn)上述各類錯(cuò)誤的可能性。在確定測試用例的同時(shí),應(yīng)給出期望結(jié)果。
應(yīng)為測試模塊開發(fā)一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊(driver)和(或)若干個(gè)樁模塊(stub),下圖顯示了一般單元測試的環(huán)境。驅(qū)動(dòng)模塊在大多數(shù)場合稱為“主程序”,它接收測試數(shù)據(jù)并將這些數(shù)據(jù)傳遞到被測試模塊,被測試模塊被調(diào)用后,“主程序”打印“進(jìn)入-退出”消息。
驅(qū)動(dòng)模塊和樁模塊是測試使用的軟件,而不是軟件產(chǎn)品的組成部分,但它需要一定的開發(fā)費(fèi)用。若驅(qū)動(dòng)和樁模塊比較簡單,實(shí)際開銷相對低些。遺憾的是,僅用簡單的驅(qū)動(dòng)模塊和樁模塊不能完成某些模塊的測試任務(wù),這些模塊的單元測試只能采用下面討論的綜合測試方法。
提高模塊的內(nèi)聚度可簡化單元測試,如果每個(gè)模塊只能完成一個(gè),所需測試用例數(shù)目將顯著減少,模塊中的錯(cuò)誤也更容易發(fā)現(xiàn)。
綜合測試的基本方法
時(shí)常有這樣的情況發(fā)生,每個(gè)模塊都能單獨(dú)工作,但這些模塊集成在一起之后卻不能正常工作。主要原因是,模塊相互調(diào)用時(shí)接口會(huì)引入許多新問題。例如,數(shù)據(jù)經(jīng)過接口可能丟失;一個(gè)模塊對另一模塊可能造成不應(yīng)有的影響;幾個(gè)子功能組合起來不能實(shí)現(xiàn)主功能;誤差不斷積累達(dá)到不可接受的程度;全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)錯(cuò)誤,等等。綜合測試是組裝軟件的系統(tǒng)測試技術(shù),按設(shè)計(jì)要求把通過單元測試的各個(gè)模塊組裝在一起之后,進(jìn)行綜合測試以便發(fā)現(xiàn)與接口有關(guān)的各種錯(cuò)誤。
某設(shè)計(jì)人員習(xí)慣于把所有模塊按設(shè)計(jì)要求一次全部組裝起來,然后進(jìn)行整體測試,這稱為非增量式集成。這種方法容易出現(xiàn)混亂。因?yàn)闇y試時(shí)可能發(fā)現(xiàn)一大堆錯(cuò)誤,為每個(gè)錯(cuò)誤定位和糾正非常困難,并且在改正一個(gè)錯(cuò)誤的同時(shí)又可能引入新的錯(cuò)誤,新舊錯(cuò)誤混雜,更難斷定出錯(cuò)的原因和位置。與之相反的是增量式集成方法,程序一段一段地?cái)U(kuò)展,測試的范圍一步一步地增大,錯(cuò)誤易于定位和糾正,界面的測試亦可做到完全徹底。下面討論兩種增量式集成方法。
1 自頂向下集成
自頂向下集成是構(gòu)造程序結(jié)構(gòu)的一種增量式方式,它從主控模塊開始,按照軟件的控制層次結(jié)構(gòu),以深度優(yōu)先或廣度優(yōu)先的策略,逐步把各個(gè)模塊集成在一起。深度優(yōu)先策略首先是把主控制路徑上的模塊集成在一起,至于選擇哪一條路徑作為主控制路徑,這多少帶有隨意性,一般根據(jù)問題的特性確定。以下圖為例,若選擇了最左一條路徑,首先將模塊M1,M2,M5和M8集成在一起,再將M6集成起來,然后考慮中間和右邊的路徑。廣度優(yōu)先策略則不然,它沿控制層次結(jié)構(gòu)水平地向下移動(dòng)。仍以下圖為例,它首先把M2、M3和M4與主控模塊集成在一起,再將M5和M6 和其他模塊集資集成起來。
自頂向下綜合測試的具體步驟為:
1 以主控模塊作為測試驅(qū)動(dòng)模塊,把對主控模塊進(jìn)行單元測試時(shí)引入的所有樁模塊用實(shí)際模塊替代;
2 依據(jù)所選的集成策略(深度優(yōu)先或廣度優(yōu)先),每次只替代一個(gè)樁模塊;
3 每集成一個(gè)模塊立即測試一遍;
4 只有每組測試完成后,才著手替換下一個(gè)樁模塊;
5 為避免引入新錯(cuò)誤,須不斷地進(jìn)行回歸測試(即全部或部分地重復(fù)已做過的測試)。
從第二步開始,循環(huán)執(zhí)行上述步驟,直至整個(gè)程序結(jié)構(gòu)構(gòu)造完畢。下圖中,實(shí)線表示已部分完成的結(jié)構(gòu),若采用深度優(yōu)先策略,下一步將用模塊M7替換樁模塊S7,當(dāng)然M7本身可能又帶有樁模塊,隨后將被對應(yīng)的實(shí)際模塊一一替代。
自頂向下集成的優(yōu)點(diǎn)在于能盡早地對程序的主要控制和決策機(jī)制進(jìn)行檢驗(yàn),因此較早地發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。缺點(diǎn)是在測試較高層模塊時(shí),低層處理采用樁模塊替代,不能反映真實(shí)情況,重要數(shù)據(jù)不能及時(shí)回送到上層模塊,因此測試并不充分。解決這個(gè)問題有幾種辦法,第一種是把某些測試推遲到用真實(shí)模塊替代樁模塊之后進(jìn)行,第二種是開發(fā)能模擬真實(shí)模塊的樁模塊;第三種是自底向上集成模塊。第一種方法又回退為非增量式的集成方法,使錯(cuò)誤難于定位和糾正,并且失去了在組裝模塊時(shí)進(jìn)行一些特定測試的可能性;第二種方法無疑要大大增加開銷;第三種方法比較切實(shí)可行,下面專門討論。
2自底向上集成
自底向上測試是從“原子”模塊(即軟件結(jié)構(gòu)最低層的模塊)開始組裝測試,因測試到較高層模塊時(shí),所需的下層模塊功能均已具備,所以不再需要樁模塊。
自底向上綜合測試的步驟分為:
1 把低層模塊組織成實(shí)現(xiàn)某個(gè)子功能的模塊群(cluster);
2 開發(fā)一個(gè)測試驅(qū)動(dòng)模塊,控制測試數(shù)據(jù)的輸入和測試結(jié)果的輸出;
3 對每個(gè)模塊群進(jìn)行測試;
4 刪除測試使用的驅(qū)動(dòng)模塊,用較高層模塊把模塊群組織成為完成更大功能的新模塊群。
從第一步開始循環(huán)執(zhí)行上述各步驟,直至整個(gè)程序構(gòu)造完畢。
下圖說明了上述過程。首先“原子”模塊被分為三個(gè)模塊群,每個(gè)模塊群引入一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行測試。因模塊群1、模塊群2中的模塊均隸屬于模塊Ma,因此在驅(qū)動(dòng)模塊D1、D2去掉后,模塊群1與模塊群2直接與Ma接口,這時(shí)可對MaD3被去掉后,M3與模塊群3直接接口,可對Mb進(jìn)行集成測試,最后Ma、Mb和 Mc全部集成在一起進(jìn)行測試。
自底向上集成方法不用樁模塊,測試用例的設(shè)計(jì)亦相對簡單,但缺點(diǎn)是程序最后一個(gè)模塊加入時(shí)才具有整體形象。它與自頂向綜合測試方法優(yōu)缺點(diǎn)正好相反。因此,在測試軟件系統(tǒng)時(shí),應(yīng)根據(jù)軟件的特點(diǎn)和工程的進(jìn)度,選用適當(dāng)?shù)臏y試策略,有時(shí)混和使用兩種策略更為有效,上層模塊用自頂向下的方法,下層模塊用自底向上的方法。
此外,在綜合測試中尤其要注意關(guān)鍵模塊,所謂關(guān)鍵模塊一般都具有下述一或多個(gè)特征:①對應(yīng)幾條需求;②具有高層控制功能;③復(fù)雜、易出錯(cuò);④有特殊的性能要求。關(guān)鍵模塊應(yīng)盡早測試,并反復(fù)進(jìn)行回歸測試。
確認(rèn)測試的基本方法
通過綜合測試之后,軟件已完全組裝起來,接口方面的錯(cuò)誤也已排除,軟件測試的最后一步確認(rèn)測試即可開始。確認(rèn)測試應(yīng)檢查軟件能否按合同要求進(jìn)行工作,即是否滿足軟件需求說明書中的確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)。
1. 確認(rèn)測試標(biāo)準(zhǔn)
實(shí)現(xiàn)軟件確認(rèn)要通過一系列墨盒測試。確認(rèn)測試同樣需要制訂測試計(jì)劃和過程,測試計(jì)劃應(yīng)規(guī)定測試的種類和測試進(jìn)度,測試過程則定義一些特殊的測試用例,旨在說明軟件與需求是否一致。無是計(jì)劃還是過程,都應(yīng)該著重考慮軟件是否滿足合同規(guī)定的所有功能和性能,文檔資料是否完整、準(zhǔn)確人機(jī)界面和其他方面(例如,可移植性、兼容性、錯(cuò)誤恢復(fù)能力和可維護(hù)性等)是否令用戶滿意。
確認(rèn)測試的結(jié)果有兩種可能,一種是功能和性能指標(biāo)滿足軟件需求說明的要求,用戶可以接受;另一種是軟件不滿足??這個(gè)階段才發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重錯(cuò)誤和偏差一般很難在預(yù)定的工期內(nèi)改正,因此必須與用戶協(xié)商,尋求一個(gè)妥善解決問題的方法。
2. 配置復(fù)審
確認(rèn)測試的另一個(gè)重要環(huán)節(jié)是配置復(fù)審。復(fù)審的目的在于保證軟件配置齊全、分類有序,并且包括軟件維護(hù)所必須的細(xì)節(jié)。
3. α、β測試
事實(shí)上,軟件開發(fā)人員不可能完全預(yù)見用戶實(shí)際使用程序的情況。例如,用戶可能錯(cuò)誤的理解命令,或提供一些奇怪的數(shù)據(jù)組合,亦可能對設(shè)計(jì)者自認(rèn)明了的輸出信息迷惑不解,等等。因此,軟件是否真正滿足最終用戶的要求,應(yīng)由用戶進(jìn)行一系列“驗(yàn)收測試”。驗(yàn)收測試既可以是非正式的測試,也可以有計(jì)劃、有系統(tǒng)的測試。有時(shí),驗(yàn)收測試長達(dá)數(shù)周甚至數(shù)月,不斷暴露錯(cuò)誤,導(dǎo)致開發(fā)延期。一個(gè)軟件產(chǎn)品,可能擁有眾多用戶,不可能由每個(gè)用戶驗(yàn)收,此時(shí)多采用稱為α、β測試的過程,以期發(fā)現(xiàn)那些似乎只有最終用戶才能發(fā)現(xiàn)的問題。
α測試是指軟件開發(fā)公司組織內(nèi)部人員模擬各類用戶行對即將面市軟件產(chǎn)品(稱為α版本)進(jìn)行測試,試圖發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并修正。α測試的關(guān)鍵在于盡可能逼真地模擬實(shí)際運(yùn)行環(huán)境和用戶對軟件產(chǎn)品的操作并盡最大努力涵蓋所有可能的 用戶操作方式。經(jīng)過α測試調(diào)整的軟件產(chǎn)品稱為β版本。緊隨其后的β測試是指軟件開發(fā)公司組織各方面的典型用戶在日常工作中實(shí)際使用β版本,并要求用戶報(bào)告異常情況、提出批評(píng)意見。然后軟件開發(fā)公司再對β版本進(jìn)行改錯(cuò)和完善。
系統(tǒng)測試的基本方法
計(jì)算機(jī)軟件是基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,軟件開發(fā)完畢后應(yīng)與系統(tǒng)中其它成分集成在一起,此時(shí)需要進(jìn)行一系列系統(tǒng)集成和確認(rèn)測試。對這些測試的詳細(xì)討論已超出軟件工程的范圍,這些測試也不可能僅由軟件開發(fā)人員完成。在系統(tǒng)測試之前,軟件工程師應(yīng)完成下列工作:
(1) 為測試軟件系統(tǒng)的輸入信息設(shè)計(jì)出錯(cuò)處理通路;
(2) 設(shè)計(jì)測試用例,模擬錯(cuò)誤數(shù)據(jù)和軟件界面可能發(fā)生的錯(cuò)誤,記錄測試結(jié)果,為系統(tǒng)測試提供經(jīng)驗(yàn)和幫助;
(3) 參與系統(tǒng)測試的規(guī)劃和設(shè)計(jì),保證軟件測試的合理性。
系統(tǒng)測試應(yīng)該由若干個(gè)不同測試組成,目的是充分運(yùn)行系統(tǒng),驗(yàn)證系統(tǒng)各部件是否都能政黨工作并完成所賦予的任務(wù)。下面簡單討論幾類系統(tǒng)測試。
1、恢復(fù)測試
恢復(fù)測試主要檢查系統(tǒng)的容錯(cuò)能力。當(dāng)系統(tǒng)出錯(cuò)時(shí),能否在指定時(shí)間間隔內(nèi)修正錯(cuò)誤并重新啟動(dòng)系統(tǒng);謴(fù)測試首先要采用各種辦法強(qiáng)迫系統(tǒng)失敗,然后驗(yàn)證系統(tǒng)是否能盡快恢復(fù)。對于自動(dòng)恢復(fù)需驗(yàn)證重新初始化(reinitialization)、檢查點(diǎn)(checkpointing mechanisms)、數(shù)據(jù)恢復(fù)(data recovery)和重新啟動(dòng) (restart)等機(jī)制的正確性;對于人工干預(yù)的恢復(fù)系統(tǒng),還需估測平均修復(fù)時(shí)間,確定其是否在可接受的范圍內(nèi)。
2、安全測試
安全測試檢查系統(tǒng)對非法侵入的防范能力。安全測試期間,測試人員假扮非法入侵者,采用各種辦法試圖突破防線。例如,①想方設(shè)法截取或破譯口令;②專門定做軟件破壞系統(tǒng)的保護(hù)機(jī)制;③故意導(dǎo)致系統(tǒng)失敗,企圖趁恢復(fù)之機(jī)非法進(jìn)入;④試圖通過瀏覽非保密數(shù)據(jù),推導(dǎo)所需信息,等等。理論上講,只要有足夠的時(shí)間和資源,沒有不可進(jìn)入的系統(tǒng)。因此系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則是,使非法侵入的代價(jià)超過被保護(hù)信息的價(jià)值。此時(shí)非法侵入者已無利可圖。
3、強(qiáng)度測試
強(qiáng)度測試檢查程序?qū)Ξ惓G闆r的抵抗能力。強(qiáng)度測試總是迫使系統(tǒng)在異常的資源配置下運(yùn)行。例如,①當(dāng)中斷的正常頻率為每秒一至兩個(gè)時(shí),運(yùn)行每秒產(chǎn)生十個(gè)中斷的測試用例;②定量地增長數(shù)據(jù)輸入率,檢查輸入子功能的反映能力;③運(yùn)行需要最大存儲(chǔ)空間(或其他資源)的測試用例;④運(yùn)行可能導(dǎo)致虛存操作系統(tǒng)崩潰或磁盤數(shù)據(jù)劇烈抖動(dòng)的測試用例,等等。
4、 性能測試
對于那些實(shí)時(shí)和嵌入式系統(tǒng),軟件部分即使?jié)M足功能要求,也未必能夠滿足性能要求,雖然從單元測試起,每一測試步驟都包含性能測試,但只有當(dāng)系統(tǒng)真正集成之后,在真實(shí)環(huán)境中才能全面、可靠地測試運(yùn)行性能系統(tǒng)性能測試是為了完成這一任務(wù)。性能測試有時(shí)與強(qiáng)度測試相結(jié)合,經(jīng)常需要其他軟硬件的配套支持。
常見的軟件測試類型有:
BVT (Build Verification Test)
BVT是在所有開發(fā)工程師都已經(jīng)檢入自己的代碼,項(xiàng)目組編譯生成當(dāng)天的版本之后進(jìn)行,主要目的是驗(yàn)證最新生成的軟件版本在功能上是否完整,主要的軟件特性是否正確。如無大的問題,就可以進(jìn)行相應(yīng)的功能測試。BVT優(yōu)點(diǎn)是時(shí)間短,驗(yàn)證了軟件的基本功能。缺點(diǎn)是該種測試的覆蓋率很低。因?yàn)檫\(yùn)行時(shí)間短,不可能把所有的情況都測試到。
Scenario Tests(基于用戶實(shí)際應(yīng)用場景的測試)
在做BVT、功能測試的時(shí)候,可能測試主要集中在某個(gè)模塊,或比較分離的功能上。當(dāng)用戶來使用這個(gè)應(yīng)用程序的時(shí)候,各個(gè)模塊是作為一個(gè)整體來使用的,那么在做測試的時(shí)候,就需要模仿用戶這樣一個(gè)真實(shí)的使用環(huán)境,即用戶會(huì)有哪些用法,會(huì)用這個(gè)應(yīng)用程序做哪些事情,操作會(huì)是一個(gè)怎樣的流程。加了這些測試用例后,再與BVT、功能測試配合,就能使軟件整體都能符合用戶使用的要求。Scenario Tests優(yōu)點(diǎn)是關(guān)注了用戶的需求,缺點(diǎn)是有時(shí)候難以真正模仿用戶真實(shí)的使用情況。
Smoke Test
在測試中發(fā)現(xiàn)問題,找到了一個(gè)Bug,然后開發(fā)人員會(huì)來修復(fù)這個(gè)Bug。這時(shí)想知道這次修復(fù)是否真的解決了程序的Bug,或者是否會(huì)對其它模塊造成影響,就需要針對此問題進(jìn)行專門測試,這個(gè)過程就被稱為Smoke Test。在很多情況下,做Smoke Test是開發(fā)人員在試圖解決一個(gè)問題的時(shí)候,造成了其它功能模塊一系列的連鎖反應(yīng),原因可能是只集中考慮了一開始的那個(gè)問題,而忽略其它的問題,這就可能引起了新的Bug。Smoke Test優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省測試時(shí)間,防止build失敗。缺點(diǎn)是覆蓋率還是比較低。
此外,Application Compatibility Test(兼容性測試),主要目的是為了兼容第三方軟件,確保第三方軟件能正常運(yùn)行,用戶不受影響。Accessibility Test(軟件適用性測試),是確保軟件對于某些有殘疾的人士也能正常的使用,但優(yōu)先級(jí)比較低。其它的測試還有Functional Test(功能測試)、Security Test(安全性測試)、Stress Test(壓力測試)、Performance Test(性能測試)、Regression Test(回歸測試)、Setup/Upgrade Test(安?支持工具
一些受軟件開發(fā)人員歡迎的軟件測試工具為軟件測試提供了強(qiáng)有力的支持。本文將介紹美國Rational公司的著名套裝軟件SQA和Pure Atria公司極具特色的Purify。
SQA SuiteSQA直接支持對客戶/服務(wù)器應(yīng)用軟件的測試,它的一個(gè)重要特點(diǎn)是可以自動(dòng)驅(qū)動(dòng)被測程序的運(yùn)行。SQA可以自動(dòng)記錄和重放程序執(zhí)行過程,從而實(shí)現(xiàn)了對測試進(jìn)行"復(fù)查"的自動(dòng)化。
由于測試是一個(gè)需要反復(fù)進(jìn)行的過程,常常要數(shù)十次甚至數(shù)百次地重復(fù)。因此,這一特性大大地提高了軟件"再測試"(Re-Test)和"回歸測試"(Regression)的自動(dòng)化程度,把測試人員從繁雜的、重復(fù)性的手工測試中解脫出來,從而顯著地提高軟件測試效率。
除了這個(gè)最基本的自動(dòng)錄放功能外,它還提供了一系列的輔助支持功能,比如,