軟件測試與質(zhì)量保障教學(xué)資料集成測試

1、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系問題引入 測試過程單元測試集成測試系統(tǒng)測試為什么需要集成測試？ 為什么總是集成不起來？一、集成測試概述 集成測試(integration test) 也叫組裝測試或聯(lián)合測試 是在單元測試的基礎(chǔ)上，將所有模塊按照設(shè)計(jì)要求集成為系統(tǒng)或子系統(tǒng)，并進(jìn)行測試。 驗(yàn)證程序和概要設(shè)計(jì)說明的一致性二、基于功能分解的集成 實(shí)施策略 非漸增式集成 漸增式集成非漸增式集成 定義又叫大爆炸集成(big-bang integration)把所有通過了單元測試的模塊按設(shè)計(jì)要求，一次全部組裝起來，然后進(jìn)行整體測試。 目的盡可能縮短測試時間，使用最少的測試用例驗(yàn)證系統(tǒng)。 特點(diǎn)“急于求成” 具體

2、方法 例：假設(shè)要對某個系統(tǒng)的部分功能進(jìn)行測試，其功能分解如圖所示：a ab bd dc c三、漸增式集成方式 定義 從一個模塊開始，測一次添加一個模塊，邊組裝邊測試，以發(fā)現(xiàn)與接口相聯(lián)系的問題。 集成方式自頂向下集成自底向上集成三明治集成1.自頂向下集成 定義 自頂向下集成(top-down integration) 按照系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)圖，以主程序模塊為中心，自上而下按照深度優(yōu)先或者廣度優(yōu)先策略，對各個模塊一邊組裝一邊進(jìn)行測試。 自頂向下集成的兩種類型 廣度優(yōu)先 深度優(yōu)先abcdhgjefiklmna、b、e、j、k、c、f、l、g、d、h、m、n、i深度優(yōu)先：深度優(yōu)先：a、b、c、d、e、f、g

3、、h、i、j、k、l、m、n廣度優(yōu)先：廣度優(yōu)先：自頂向下集成步驟 (1)以主控模塊作為測試驅(qū)動模塊，把對主控模塊進(jìn)行單元測試時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，每次只替代一個樁模塊，(3)每集成一個模塊立即測試一遍 (4)只有每組測試完成后，才著手替換下一個樁模塊 (5)為避免引入新錯誤，須不斷地進(jìn)行回歸測試，從第(2)步開始，循環(huán)執(zhí)行上述步驟，直至整個程序結(jié)構(gòu)構(gòu)造完畢。舉例：adbecf深度優(yōu)先深度優(yōu)先: :a、b、e、c、d、f廣度優(yōu)先廣度優(yōu)先: :a、b、c、d、e、f自頂向下集成自頂向下集成深度優(yōu)先a加入加入es2s2bs3s3ea測試測試 as2s2s1s1s

4、 s3 3a加入加入bs2s2bs3s3s4s4加入加入fcbdeafa加入加入ccbs3s3e加入加入dcbdeas5s52.自底向上集成 定義 自底向上集成(bottom-up integration) 從系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)圖的最底層模塊開始進(jìn)行組裝和集成測試的方式。 自底向上集成步驟（1）從最底層的模塊開始組裝，組合成一個能夠完成某個子功能的構(gòu)件；（2）編制驅(qū)動程序，協(xié)調(diào)測試用例的輸入與輸出；（3）測試集成后的構(gòu)件；（4）使用實(shí)際模塊代替驅(qū)動程序，按程序結(jié)構(gòu)向上組裝測試后的構(gòu)件；（5）重復(fù)上面的第二步，直到系統(tǒng)的最頂層模塊被加入到系統(tǒng)中為止。舉例:a ac cb bd df fe ee ed

5、d1 1c cd d3 3f fd d4 4e eb bd d2 2d dd d5 5f fa ac cb bd df fe e 優(yōu)點(diǎn) 可以盡早的驗(yàn)證底層模塊的行為； 提高了測試效率； 對實(shí)際被測模塊的可測試性要求較少； 減少了樁模塊的工作量； 容易對錯誤進(jìn)行定位。 缺點(diǎn) 直到最后一個模塊加進(jìn)去之后才能看到整個系統(tǒng)的框架； 只有到測試過程的后期才能發(fā)現(xiàn)時序問題和資源競爭問題； 驅(qū)動模塊的設(shè)計(jì)工作量大; 不能及時發(fā)現(xiàn)高層模塊設(shè)計(jì)上的錯誤。 適用范圍 底層模塊接口比較穩(wěn)定的產(chǎn)品； 高層模塊接口變更比較頻繁的產(chǎn)品； 底層模塊開發(fā)和單元測試工作完成較早的產(chǎn)品。四、三明治集成 定義 三明治集成方法(sa

6、ndwich integration) 三明治集成是一種混合增值式測試策略，綜合了自頂向下和自底向上兩種集成方法的優(yōu)點(diǎn)。 方法 一般對軟件結(jié)構(gòu)的上層使用自頂向下結(jié)合的方法； 對下層使用自底向上結(jié)合的方法；舉例 用三明治集成方式如何測試？c cb bd de ef fa a三明治集成步驟 首先，確定以哪一層為界來決定使用三明治集成策略。我們確定以b模塊為界； 其次，對模塊b及其所在層下面的各層使用自底向上的集成策略； 再次，對模塊b所在層上面的層次使用自頂向下的集成策略； 然后，把模塊b所在層各模塊同相應(yīng)的下層集成； 最后，對系統(tǒng)進(jìn)行整體測試。 優(yōu)點(diǎn) 除了具有自頂向下和自底向上兩種集成策略的優(yōu)點(diǎn)

7、之外，運(yùn)用一定的技巧，能夠減少了樁模塊和驅(qū)動模塊的開發(fā)。 缺點(diǎn) 在被集成之前，中間層不能盡早得到充分的測試。五、基于調(diào)用圖的集成 基于調(diào)用圖的集成有兩種：成對集成相鄰集成1、成對集成 成對集成的思想就是免除樁/驅(qū)動器開發(fā)工作，使用實(shí)際代碼來代替樁/驅(qū)動器。 成對集成的方法就是對應(yīng)調(diào)用圖的每一個邊建立并執(zhí)行一個集成測試會話。2. 相鄰集成 相鄰節(jié)點(diǎn) 有向圖中，節(jié)點(diǎn)鄰居包括所有直接前驅(qū)節(jié)點(diǎn)和直接后繼節(jié)點(diǎn) 相鄰集成 可大大降低集成測試的會話數(shù)量，并可避免樁和驅(qū)動器的開發(fā) 相鄰集成本質(zhì)上是三明治集成 相鄰集成具有“中爆炸”集成的缺陷：隔離困難基于調(diào)用圖的集成的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 基于調(diào)用圖的集成偏離了純結(jié)構(gòu)

8、集成，轉(zhuǎn)向行為基礎(chǔ)。 免除了樁/驅(qū)動器開發(fā)工作量。 缺點(diǎn) 缺陷隔離問題六、基于路徑的集成 概念 源節(jié)點(diǎn) 匯節(jié)點(diǎn) 模塊執(zhí)行路徑 消息 mm-路徑圖 給定一組單元，其mm-路徑圖是一種有向圖，其中節(jié)點(diǎn)表示模塊執(zhí)行路徑，邊表示消息和單元之間的返回。 注意：mm-路徑圖是按照一組單元定義的。 mm-路徑 mm-路徑是穿插出現(xiàn)模塊執(zhí)行路徑和消息的序列 對于傳統(tǒng)軟件來說，mm-路徑永遠(yuǎn)是從主程序開始，在主程序中結(jié)束。 注意：mm-路徑不是可執(zhí)行路徑，并且要跨越單元邊界例：模塊執(zhí)行路徑：mep(a,1)=mep(a,2)=mep(a,3)=mep(b,1)=mep(b,2)=mep(c,1)=mep(c,2

9、)=跨三個單元的跨三個單元的mm-路徑路徑a124356b1234c12345a124356b1234c12345例：從上圖導(dǎo)出的從上圖導(dǎo)出的mm-路徑圖路徑圖mep(a,2)mep(b,1)mep(c,1)mep(b,2)mep(c,2)mep(a,3)mep(a,1)實(shí)線箭頭表示消息，實(shí)線箭頭表示消息，虛線箭頭表示返回。虛線箭頭表示返回。 mm-路徑的深度 mm-路徑末端點(diǎn)有兩點(diǎn)可觀察的行為準(zhǔn)則，即消息靜止和數(shù)據(jù)靜止 消息靜止 當(dāng)?shù)竭_(dá)不發(fā)送消息的結(jié)點(diǎn)時，消息靜止發(fā)生。例如圖中的模塊c 數(shù)據(jù)靜止 當(dāng)處理不立即使用的存儲數(shù)據(jù)的創(chuàng)建序列結(jié)束時，數(shù)據(jù)靜止發(fā)生。 mm-路徑圖的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 功能性和結(jié)構(gòu)性的一種混合 表達(dá)上：功能性 標(biāo)識方式上：結(jié)構(gòu)性 集成測試和系統(tǒng)測試無逢連接 缺點(diǎn) 標(biāo)識mm-路徑的工作量很大mm-路徑復(fù)雜度 v（g）= e n + 2p v（g）= e n + 2 （對于結(jié)構(gòu)化過程代碼，p=1）mm-路徑有向圖abcmainvalidatepingetpinforpanscreendrivergetpinkeysensorwv（g1）= 4-3+2 =3wv（g2） =24-6+2 =