《軟件測試》PPT

1、第1章 軟件測試基礎(chǔ)第第1章章 軟件測試基礎(chǔ)軟件測試基礎(chǔ)1.1 軟件質(zhì)量軟件質(zhì)量 1.2 軟件測試軟件測試 1.3 軟件缺陷軟件缺陷 1.4 測試用例測試用例 1.5 軟件測試分類軟件測試分類 1.6 本章小結(jié)本章小結(jié) 第1章 軟件測試基礎(chǔ) 1.1 軟軟 件件 質(zhì)質(zhì) 量量1983年，ANSI/IEEE STD729給出了軟件質(zhì)量的定義：軟件產(chǎn)品滿足規(guī)定的和隱含的與需求能力有關(guān)的全部特征和特性，包括：(1) 軟件產(chǎn)品質(zhì)量滿足用戶要求的程度；(2) 軟件各種屬性的組合程度；(3) 用戶對軟件產(chǎn)品的綜合反映程度；(4) 軟件在使用過程中滿足用戶要求的程度。第1章 軟件測試基礎(chǔ)軟件的質(zhì)量需求，從根本上

2、說是為了引導(dǎo)和滿足客戶的需求，而軟件質(zhì)量具體表現(xiàn)在軟件產(chǎn)品固有的特性，如產(chǎn)品的功能性、可靠性、易使用性、效率、可維護(hù)性、可移植性和安全性等。對于軟件的質(zhì)量，客戶、軟件產(chǎn)品開發(fā)人員和軟件開發(fā)企業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)量的認(rèn)識有不同的側(cè)重點，但必須達(dá)到一個平衡點。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)從客戶角度看，主要從產(chǎn)品的功能性需求和非功能性需求來看。功能性需求主要通過各種輸入完成用戶所需要的各項操作，包括數(shù)據(jù)的輸入和結(jié)果的輸出。同時對于這些功能的使用，要求易用性要高，界面要友好。對于非功能性需求，主要體現(xiàn)在軟件產(chǎn)品的性能、有效性、可靠性等方面，對于不同種類的軟件其非功能性需求有很大差異，如實時軟件在實時性和可靠性上的要求

3、就非常高。從軟件產(chǎn)品開發(fā)人員的角度來看，除客戶所關(guān)注的性能外，還要關(guān)注產(chǎn)品的可維護(hù)性、兼容性、可擴(kuò)展性和可移植性等。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)對于軟件開發(fā)企業(yè)來說，除了客戶和開發(fā)人員所關(guān)注的重點外，軟件的質(zhì)量需求更多體現(xiàn)在市場競爭、成本控制等方面。提高軟件的質(zhì)量可以大大降低因質(zhì)量問題產(chǎn)生的不良成本(如維護(hù)成本等)，提高企業(yè)的利潤。因此，對企業(yè)而言，質(zhì)量需求主要體現(xiàn)在軟件的功能性和非功能性需求上，如軟件的功能、可維護(hù)性、可移植性、可擴(kuò)展性等。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)綜上所述，軟件質(zhì)量必須兼顧客戶、軟件開發(fā)人員和軟件開發(fā)企業(yè)對軟件質(zhì)量的需求。一般來說，高質(zhì)量軟件應(yīng)具備的特性包括：(1) 滿足用戶的需求。

4、這是最重要的一點，一個軟件如果不能夠滿足用戶的需求，設(shè)計得再好，采用的技術(shù)再先進(jìn)，也沒有任何意義，即應(yīng)在軟件開發(fā)中遵循以用戶為中心的原則。(2) 合理處理進(jìn)度、成本、功能的關(guān)系。一個高質(zhì)量的軟件在開發(fā)過程中，項目成員一定能夠客觀地對待這三個因素，并通過有效的計劃、管理、控制，使得三者之間達(dá)成一種匹配，保證產(chǎn)出的最大化。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)(3) 具備一定的可擴(kuò)展性和靈活性，能夠適應(yīng)一定程度的需求變化。有變化或變更就會對軟件開發(fā)產(chǎn)生沖擊，所以一個質(zhì)量優(yōu)秀的軟件，應(yīng)該能夠在一定程度上適應(yīng)這種變化，并保持軟件的穩(wěn)定性。(4) 具備一定的可靠性，能夠有效處理例外的情況，能夠承受各種非法情況的沖擊。(

5、5) 保持成本和性能的平衡。性能往往來源于客戶的非功能需求，是軟件質(zhì)量的一個重要的評價因素。但是性能問題在任何地方都存在，所以需要客觀地看待它。例如，代碼可讀性與可靠性之間的平衡。第1章 軟件測試基礎(chǔ)軟件的質(zhì)量主要由項目和項目管理團(tuán)隊或企業(yè)專門負(fù)責(zé)質(zhì)量的部門來負(fù)責(zé)，這就需要他們對項目質(zhì)量有明確的認(rèn)識，從而在項目執(zhí)行過程中按照質(zhì)量計劃讓項目朝著預(yù)先確定的質(zhì)量目標(biāo)前進(jìn)。為達(dá)到軟件的高質(zhì)量目標(biāo)，質(zhì)量管理的方法、理念被不斷提出、完善和創(chuàng)新。目前流行的軟件質(zhì)量管理有全面質(zhì)量管理、6管理等。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)從1961年菲根堡姆提出全面質(zhì)量管理的概念開始，世界各國對它進(jìn)行了全面深入的研究，使全面質(zhì)量管

6、理的思想、方法、理論在實踐中不斷得到應(yīng)用和發(fā)展。概括地講，全面質(zhì)量管理的發(fā)展經(jīng)歷了以下四個階段：(1) 日本從美國引入全面質(zhì)量管理。1950年戴明博士在日本開展質(zhì)量管理講座，日本人從中學(xué)習(xí)到了這種全新的質(zhì)量管理的思想和方法。到1970年，質(zhì)量管理已經(jīng)逐步滲透到了全日本企業(yè)的基層。第1章 軟件測試基礎(chǔ)(2) 質(zhì)量管理中廣泛采用統(tǒng)計技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)。從20世紀(jì)70年代開始，日本企業(yè)從質(zhì)量管理中獲得巨大的收益，他們充分認(rèn)識到了全面質(zhì)量管理的好處。日本人開始將質(zhì)量管理當(dāng)作一門科學(xué)來對待，并廣泛采用統(tǒng)計技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行推廣和應(yīng)用，全面質(zhì)量管理在這一階段獲得了新的發(fā)展。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)(3) 全

7、面質(zhì)量管理的內(nèi)容和要求得到標(biāo)準(zhǔn)化。隨著全面質(zhì)量管理理念的普及，越來越多的企業(yè)開始采用這種管理方法。1986年，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO把全面質(zhì)量管理的內(nèi)容和要求進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，并于1987年3月正式頒布了ISO 9000系列標(biāo)準(zhǔn)，這是全面質(zhì)量管理發(fā)展的第三個階段。因此，我們通常所熟悉的ISO 9000系列標(biāo)準(zhǔn)實際上是對原來全面質(zhì)量管理研究成果的標(biāo)準(zhǔn)化。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)(4) 質(zhì)量管理上升到經(jīng)營管理層面。隨著質(zhì)量管理思想和方法往更高層次發(fā)展，企業(yè)的生產(chǎn)管理和質(zhì)量管理被提升到經(jīng)營管理的層次。無論是學(xué)術(shù)界還是企業(yè)界，很多知名學(xué)者如朱蘭、石川馨、久米均等人，都提出了很多有關(guān)這個方面的觀念和理論，“質(zhì)量

8、管理是企業(yè)經(jīng)營的生命線”這種觀念逐漸被企業(yè)所接受。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)1.1.1 軟件質(zhì)量保證軟件質(zhì)量保證質(zhì)量保證是為了提供信用、證明項目將會達(dá)到有關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，而在質(zhì)量體系中進(jìn)行的一系列有計劃、有組織的工作活動。軟件質(zhì)量保證是由各種任務(wù)組成的，這些任務(wù)分別與兩種不同的參與者緊密相關(guān)進(jìn)行軟件開發(fā)的工程師和負(fù)責(zé)質(zhì)量保證的計劃、監(jiān)督、記錄、分析及報告工作的軟件質(zhì)量保證小組。軟件開發(fā)工程師通過可靠的技術(shù)方法和措施，進(jìn)行正式的技術(shù)評審、執(zhí)行計劃周密的軟件測試來考慮質(zhì)量問題，并保證軟件的質(zhì)量。而軟件質(zhì)量保證小組的職責(zé)是輔助軟件工程小組得到高質(zhì)量的最終產(chǎn)品。美國CMU大學(xué)的軟件工程研究所推薦了一組有關(guān)質(zhì)量

9、保證中的計劃、監(jiān)督、記錄、分析及報告的質(zhì)量保證活動。這些活動將由一個獨立的質(zhì)量保證小組(SQA)來執(zhí)行：第1章 軟件測試基礎(chǔ)(1) 為項目準(zhǔn)備質(zhì)量保證計劃；(2) 參與開發(fā)該項目的軟件過程描述；(3) 復(fù)審各項軟件工程活動，對其是否符合已定義好的軟件過程進(jìn)行核實；(4) 審計軟件工作產(chǎn)品，對其是否符合定義好的軟件過程中的相關(guān)部分進(jìn)行核實；(5) 確保軟件工作及其工作產(chǎn)品中的偏差已被記錄，并按預(yù)定流程進(jìn)行處理；(6) 記錄所有與相關(guān)規(guī)范或制度不符合的部分，并報告給高級管理者。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)軟件質(zhì)量保證的目標(biāo)是以獨立審查方式，從第三方的角度監(jiān)控軟件開發(fā)任務(wù)的執(zhí)行，即軟件項目是否正遵循已制定

10、的計劃、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程，給開發(fā)人員和管理層提供反映產(chǎn)品和過程質(zhì)量的信息和數(shù)據(jù)，提高項目透明度，同時輔助軟件工程組取得高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品。軟件質(zhì)量保證的目標(biāo)主要包括以下四個方面：(1) 通過監(jiān)控軟件開發(fā)過程來保證產(chǎn)品質(zhì)量；(2) 保證開發(fā)出來的軟件和軟件開發(fā)過程符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)程；(3) 保證軟件產(chǎn)品、軟件編制過程中存在的與規(guī)范或制度不符合的問題得到處理，必要時將問題反映給高級管理者； (4) 確保項目組制定的計劃、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程不僅適合項目組的需要，同時還滿足評審和審計的需要。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)除了以上四點之外，SQA最好還能作為軟件工程過程小組(SEPG)在項目組中的延伸，能夠收集項目中好的實施方

11、法和發(fā)現(xiàn)實施不利的原因，為修改企業(yè)內(nèi)部軟件開發(fā)整體規(guī)范提供依據(jù)，為其他項目組的開發(fā)過程提供先進(jìn)方法和樣例。軟件企業(yè)中的SQA人員既可以由全職人員擔(dān)任，也可以由企業(yè)內(nèi)具有相關(guān)素質(zhì)、經(jīng)過SQA培訓(xùn)的人員兼職擔(dān)任。由此組成的SQA小組可能是一個真正的物理上存在的獨立部門，也可以是一個邏輯上存在的平臺。但不管是真正的獨立部門還是邏輯上的平臺，它都需要有一個靈魂人物SQA小組組長，來組織SQA小組的日常活動。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)在給一個項目組指派SQA人員時，一定要注意一點：指派的SQA人員不能是該項目組的開發(fā)人員、配置管理人員或測試人員，一個項目的SQA除了監(jiān)控項目過程，完成SQA相關(guān)工作以外，不應(yīng)

12、該參與項目組的其他實質(zhì)性工作，否則他會與項目組捆綁在一起，很難保持客觀性。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)1.1.2 質(zhì)量成本質(zhì)量成本質(zhì)量成本包含所有質(zhì)量工作或者進(jìn)行與質(zhì)量有關(guān)的活動所導(dǎo)致的成本。質(zhì)量成本可以劃分為預(yù)防成本、質(zhì)量評估成本和缺陷修復(fù)成本。預(yù)防成本主要包括：(1) 質(zhì)量計劃；(2) 技術(shù)評審/管理評審；(3) 測試設(shè)備/工具；(4) 培訓(xùn)。質(zhì)量評估成本包括深入了解各個過程中產(chǎn)品的質(zhì)量而開展的活動，主要包括：(1) 過程內(nèi)和過程間的審查；(2) 測試設(shè)備，工具的維護(hù)；(3) 測試。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)缺陷修復(fù)成本是指在開發(fā)過程中和將產(chǎn)品交付給客戶之后修復(fù)發(fā)現(xiàn)的缺陷所導(dǎo)致的成本，可以進(jìn)一步劃分

13、為內(nèi)部修復(fù)成本和外部修復(fù)成本。內(nèi)部修復(fù)成本指產(chǎn)品交付前發(fā)現(xiàn)缺陷而引發(fā)的成本，主要由返工、修復(fù)和失敗模式分析等組成。外部修復(fù)成本指產(chǎn)品交付給客戶后所發(fā)現(xiàn)的缺陷帶來的相關(guān)成本，如因解決客戶的抱怨、退換產(chǎn)品、技術(shù)支持和維護(hù)等而產(chǎn)生的成本。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)圖1-1-1為Boehm所收集的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)和修復(fù)一個缺陷的成本將隨著我們從預(yù)防成本到質(zhì)量評估、從內(nèi)部修復(fù)到外部修復(fù)工作的開展而急劇增加。大量統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，質(zhì)量成本由三部分組成，其預(yù)防成本所占比例最低，修復(fù)缺陷成本最高。因此，為有效降低質(zhì)量成本，應(yīng)將更多的精力和關(guān)注點放在質(zhì)量預(yù)防上，其次是質(zhì)量評估上，采用缺陷修復(fù)是不得已而為之。因此有人提出了零缺

14、陷管理方法。質(zhì)量保證中最有效的辦法是預(yù)防。預(yù)防勝過檢查。質(zhì)量計劃、設(shè)計和實施是保證項目的關(guān)鍵，不是項目質(zhì)量出了問題采取檢查彌補(bǔ)。預(yù)防質(zhì)量問題的成本要少于糾正質(zhì)量問題的成本。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)圖1-1-1 改正一個缺陷的相對成本示意圖 第1章 軟件測試基礎(chǔ)1.2 軟軟 件件 測測 試試由于軟件缺陷帶來的高額修復(fù)代價使得人們更注重于規(guī)劃良好的軟件測試，因此軟件開發(fā)組織將30%50%的項目精力花在測試上也就不足為奇，對于那些與人的生命有關(guān)的軟件(如飛行控制和醫(yī)療檢測軟件)，在測試上所花的時間往往是其他軟件工程活動時間之和的35倍。軟件測試就好比工廠的質(zhì)量檢驗工作，是對軟件產(chǎn)品和階段性工作成果進(jìn)行

15、質(zhì)量檢驗，力求發(fā)現(xiàn)其中的各種缺陷，并督促修正缺陷，從而控制和保證軟件產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，軟件測試是軟件公司提高軟件產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段之一。第1章 軟件測試基礎(chǔ)軟件測試與質(zhì)量保證的關(guān)系：規(guī)范的軟件測試活動一般包括測試計劃創(chuàng)建、測試用例設(shè)計、執(zhí)行測試、更新測試文檔等；而軟件質(zhì)量保證的活動主要有協(xié)調(diào)度量、風(fēng)險管理、文檔檢查、促進(jìn)/協(xié)助流程改進(jìn)、監(jiān)察測試工作。軟件質(zhì)量保證(SQA)的職能是向管理層提供正確的可視化的信息，從而促進(jìn)與協(xié)助流程改進(jìn)。SQA還充當(dāng)測試工作的指導(dǎo)者和監(jiān)督者，幫助軟件測試建立質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、測試過程評審方法和測試流程，同時通過跟蹤、審計和評審，及時發(fā)現(xiàn)軟件測試過程中的問題，從而幫助改進(jìn)測

16、試或整個開發(fā)的流程等，因此有了SQA，測試工作就可以被客觀地檢查與評價，同時也可以協(xié)助測試流程的改進(jìn)。而測試為SQA提供數(shù)據(jù)和依據(jù)，幫助SQA更好地了解質(zhì)量計劃的執(zhí)行情況、過程質(zhì)量、產(chǎn)品質(zhì)量和過程改進(jìn)進(jìn)展，從而使SQA更好地做好下一步工作。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)二者相同點：都是貫穿整個軟件開發(fā)生命周期的。二者不同點：SQA側(cè)重對流程中各過程的管理與控制，是一項管理工作，側(cè)重于流程和方法。而測試是對流程中各過程管理與控制策略的具體執(zhí)行與實施，其對象是軟件產(chǎn)品(包括階段性的產(chǎn)品)，即測試是對軟件產(chǎn)品的檢驗，是一項技術(shù)性的工作。測試，常常被認(rèn)為是質(zhì)量控制的最主要手段。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)1.2.1

17、 軟件測試的定義軟件測試的定義1軟件測試軟件測試1979年，G.J.Myers對軟件測試的定義：程序測試是為了發(fā)現(xiàn)錯誤而執(zhí)行程序的過程。1983年，IEEE對軟件測試的定義：使用人工或者自動的手段來運行或測定某個系統(tǒng)的過程，其目的在于檢驗它是否滿足規(guī)定的需求或者是弄清預(yù)期結(jié)果與實際運行結(jié)果之間的差別。1983年，B.hetzel對軟件測試的定義：以評價一個程序或系統(tǒng)的屬性為目標(biāo)的任何一種活動；測試是對軟件質(zhì)量的度量。第1章 軟件測試基礎(chǔ)2002年，測試的定義：使用人工或者自動手段來運行或測試被測試件的過程，其目的在于檢驗它是否滿足規(guī)定的需求并弄清預(yù)期結(jié)果與實際結(jié)果之間的差別。它是幫助識別開發(fā)完

18、成(中間或最終版本)的計算機(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。從上面的定義可以看出，軟件測試的內(nèi)涵在不斷豐富，對軟件測試的認(rèn)識在不斷深入。要完整理解軟件測試，就要從不同角度去審視。軟件測試就是對軟件產(chǎn)品進(jìn)行驗證和確認(rèn)的活動過程，其目的就是盡快盡早地發(fā)現(xiàn)軟件產(chǎn)品在整個開發(fā)生命周期中存在的各種缺陷，以評估軟件的質(zhì)量是否達(dá)到可發(fā)布水平。軟件測試是軟件質(zhì)量保證的關(guān)鍵元素，代表了需求規(guī)格說明書、設(shè)計和編碼的最終檢查。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)2軟件測試的狹義觀點軟件測試的狹義觀點G.J.Myers在軟件測試之藝術(shù)(Th

19、e Art of Software Testing)給出的軟件測試定義，是傳統(tǒng)意義上的測試定義，即在代碼完成后通過運行程序或軟件來查找程序代碼或者軟件系統(tǒng)中的錯誤。這種傳統(tǒng)意義上的測試主要是受軟件開發(fā)瀑布模型的影響，而且非常不利于保證軟件的質(zhì)量，主要原因是這種測試不能在代碼完成前發(fā)現(xiàn)軟件系統(tǒng)在需求、設(shè)計等上的缺陷，圖1-1-1的統(tǒng)計表明這將導(dǎo)致后期的軟件質(zhì)量成本很高。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)3軟件測試的廣義觀點軟件測試的廣義觀點為了盡早發(fā)現(xiàn)問題，降低軟件質(zhì)量成本，可將傳統(tǒng)的軟件測試范圍延伸到需求評審、設(shè)計評審、代碼評審等活動中。根據(jù)廣義觀點，軟件測試可分為靜態(tài)測試和動態(tài)測試。靜態(tài)測試主要的活動是

20、評審，即通過對需求、設(shè)計、代碼和其他軟件開發(fā)文檔的評審來檢驗相應(yīng)的內(nèi)容是否滿足用戶的需求，由于靜態(tài)測試不需要運行軟件或程序，故具有靜態(tài)特性特征。動態(tài)測試是通過運行軟件或程序來發(fā)現(xiàn)存在的問題，由于是在運行過程中發(fā)現(xiàn)問題，故具有動態(tài)性特征。第1章 軟件測試基礎(chǔ)4軟件測試的辨證統(tǒng)一觀點軟件測試的辨證統(tǒng)一觀點G.J.Myers給出的軟件測試定義，被軟件測試業(yè)界認(rèn)可，并經(jīng)常被引用，但由于屬于軟件測試的狹義范疇。后來G.J.Myers進(jìn)一步提出了程序測試的3個重要觀點：(1) 測試是為了證明程序有錯，而不是證明程序無錯；(2) 一個好的測試用例在于它發(fā)現(xiàn)至今沒有發(fā)現(xiàn)的錯誤；(3) 一個成功的測試是發(fā)現(xiàn)了至

21、今未發(fā)現(xiàn)的錯誤的測試。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)從質(zhì)量保證觀點來看軟件測試，就是證明或者驗證軟件的功能特性和非功能特性滿足用戶的需求，主要是針對軟件的所有功能點逐一驗證其正確性，對于非功能點要滿足用戶的要求；從軟件測試的目標(biāo)和降低測試成本等方面來看，就是盡早盡快地發(fā)現(xiàn)更多的軟件缺陷，主要采取試圖破壞系統(tǒng)、摧毀系統(tǒng)等手段，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的各種缺陷。軟件測試就是在這兩者之間獲得平衡，但對于不同行業(yè)領(lǐng)域，兩者的比重是不一樣的。對于航天、電信計費系統(tǒng)等要求有很高的軟件質(zhì)量，特別是系統(tǒng)的高可靠性，而一般的應(yīng)用軟件或服務(wù)軟件，其質(zhì)量目標(biāo)一般設(shè)置在用戶可接受的水平，以降低軟件開發(fā)成本，加快軟件的發(fā)布速度。從軟件

22、測試的辨證統(tǒng)一觀點來看，對不同的軟件產(chǎn)品，應(yīng)制定相應(yīng)的可發(fā)布的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，以評估軟件是否可發(fā)布。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)5軟件測試的經(jīng)濟(jì)成本觀點軟件測試的經(jīng)濟(jì)成本觀點“一個好的測試用例在于發(fā)現(xiàn)至今未發(fā)現(xiàn)的錯誤”，這體現(xiàn)了軟件測試的經(jīng)濟(jì)成本觀點。軟件測試的成本一直是業(yè)界關(guān)注的問題之一。根據(jù)辨證統(tǒng)一觀點來看，不充分的測試是不負(fù)責(zé)任的；過分的測試是一種資源的浪費，同樣也是一種不負(fù)責(zé)任的表現(xiàn)。在實際操作中的困難在于：如何界定什么樣的測試是不充分的，什么樣的測試是過分的。在目前軟件測試技術(shù)狀況下，唯一可用的答案是：制定最低測試通過標(biāo)準(zhǔn)和測試內(nèi)容，然后具體問題具體分析。對于相對復(fù)雜的產(chǎn)品或系統(tǒng)來說，零缺陷是一

23、種理想，應(yīng)在測試成本范圍內(nèi)進(jìn)行更充分的測試和更全面的質(zhì)量評估。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)1.2.2 軟件測試的目的軟件測試的目的軟件測試的目標(biāo)，概括地說，就是盡快盡早地將被測件中所存在的缺陷找出來，并促進(jìn)系統(tǒng)分析工程師、設(shè)計工程師和程序員等盡快地解決這些缺陷，并評估被測試件的質(zhì)量水平。軟件測試是軟件質(zhì)量保證過程中的重要一環(huán)，同時也是軟件質(zhì)量控制的重要手段之一，測試工程師與整個項目團(tuán)隊共同努力，確保按時向客戶提交滿足客戶要求的高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品。軟件測試的目標(biāo)之一是盡快盡早地找到至今沒有被發(fā)現(xiàn)的缺陷，而不是確保沒有缺陷。主要原因有： 第1章 軟件測試基礎(chǔ)(1) 測試的覆蓋率幾乎不可能達(dá)到100%，即軟

24、件測試不可能窮舉所有的測試用例，不能將程序中的所有路徑測試一遍；(2) 去除現(xiàn)有的缺陷可能會產(chǎn)生新的缺陷，同時系統(tǒng)的需求總是不斷在變化，這種需求的不穩(wěn)定性也將帶來新的缺陷；(3) 測試工程師對產(chǎn)品的理解不能完全代表用戶的理解，由于兩者之間的差異，故意味著可能存在測試工程師沒有發(fā)現(xiàn)的缺陷；(4) 測試的模擬環(huán)境不能完全代表用戶的實際使用環(huán)境，由于兩者之間的差異，故意味著可能存在測試工程師沒有發(fā)現(xiàn)的缺陷。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)軟件測試的另外一個重要的目標(biāo)是評估軟件是否達(dá)到可發(fā)布水平，即何時停止軟件測試。每當(dāng)討論軟件測試技術(shù)的時候都會引發(fā)一個經(jīng)典問題的討論：“我們怎么知道我們的測試已經(jīng)足夠了呢？”。

25、遺憾的是，到目前為止這個問題還沒有一個非常明確的答案，但還是有一些基于實踐經(jīng)驗的答案。通過在軟件測試過程中收集的數(shù)據(jù)，利用現(xiàn)有的統(tǒng)計理論和可靠性模型，就可能得到“測試什么時候完成”這種問題有意義的指導(dǎo)原則。根據(jù)這些指導(dǎo)原則，不同的軟件企業(yè)根據(jù)項目的特征指定了軟件的可發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)，對軟件的可發(fā)布性進(jìn)行了有益的探索。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)1.2.3 軟件測試的原則軟件測試的原則軟件測試從不同的角度出發(fā)會派生出兩種不同的測試原則。從用戶的角度出發(fā)，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已經(jīng)正確地實現(xiàn)了用戶的需求，達(dá)到軟件正式發(fā)

26、布的要求，以確立人們對軟件質(zhì)量的信心。根據(jù)軟件測試的廣義觀點來看，軟件測試不是僅對源程序進(jìn)行測試，開發(fā)各階段得到的文檔包括需求規(guī)格說明書、概要設(shè)計說明書、詳細(xì)設(shè)計說明書等都是軟件測試的對象。因此，在軟件測試中應(yīng)力求遵循以下原則：第1章 軟件測試基礎(chǔ)(1) 可追溯性。所有的測試都應(yīng)追溯到用戶需求。軟件測試揭示軟件的缺陷，一旦修正這些缺陷就能更好地滿足用戶需求；如果軟件實現(xiàn)的功能不是用戶所期望的，將導(dǎo)致軟件測試和軟件開發(fā)做了無用功，這種情況在軟件開發(fā)和軟件測試中時有發(fā)生。(2) 盡早開展預(yù)防性測試。測試工作進(jìn)行得越早，越有利于提高軟件的質(zhì)量和降低軟件的質(zhì)量成本，這是預(yù)防性測試的基本原則。由于軟件的

27、復(fù)雜性和抽象性，在軟件生命周期各階段都可能產(chǎn)生錯誤，所以不應(yīng)把軟件測試僅僅看做是軟件開發(fā)的一個獨立階段，而應(yīng)當(dāng)把它貫穿到軟件開發(fā)的各個階段中。在需求分析和設(shè)計階段就應(yīng)開始進(jìn)行測試工作，這樣才能盡早發(fā)現(xiàn)和預(yù)防錯誤，杜絕某些缺陷和錯誤，盡量避免將軟件缺陷遺留到下一個開發(fā)階段，提高軟件質(zhì)量。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)(3) 投入/產(chǎn)出原則。根據(jù)軟件測試的經(jīng)濟(jì)成本觀點，在有限的時間和資源下進(jìn)行完全測試找出軟件所有的錯誤和缺陷是不可能的，也是軟件開發(fā)成本所不允許的，因此軟件測試不能無限進(jìn)行下去，應(yīng)適時終止。即不充分的測試是不負(fù)責(zé)任的；過分的測試是一種資源的浪費，同樣也是一種不負(fù)責(zé)任的表現(xiàn)。因此在滿足軟件預(yù)期

28、的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)確定質(zhì)量的投入/產(chǎn)出比。(4) 回歸測試。由于修改了原來的缺陷，將可能導(dǎo)致新的缺陷產(chǎn)生。因此修改缺陷后，應(yīng)集中對軟件的可能受影響的模塊/子系統(tǒng)進(jìn)行回歸測試，以確保修改缺陷后不引入新的軟件缺陷。第1章 軟件測試基礎(chǔ)(5) 80/20原則。測試實踐表明，系統(tǒng)中80%左右的缺陷主要來自20%左右的模塊/子系統(tǒng)，因此應(yīng)當(dāng)花較多的時間和代價測試那些具有更多缺陷數(shù)目的程序模塊/子系統(tǒng)。(6) 設(shè)立獨立的測試機(jī)構(gòu)或委托第三方測試。由于思維定勢和心理因素等原因，開發(fā)工程師難以發(fā)現(xiàn)自己的錯誤，同時揭露自己程序中的錯誤也是件非常困難的事。因此，測試一般由獨立的測試部門或第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行，但需要軟件開

29、發(fā)工程師的積極參與。 第1章 軟件測試基礎(chǔ) 1.3 軟軟 件件 缺缺 陷陷1.3.1 軟件缺陷的定義軟件缺陷的定義軟件缺陷是對軟件產(chǎn)品預(yù)期屬性的偏離現(xiàn)象，它包括檢測缺陷和殘留缺陷。檢測缺陷(Detected Defect)是指軟件在進(jìn)入用戶使用之前被檢測出的缺陷。殘留缺陷(Residual Defect)是指軟件發(fā)布后存在的缺陷，包括在用戶安裝前未被檢測出的缺陷和已被發(fā)現(xiàn)但還未被修復(fù)的缺陷。軟件故障(Software Failure)是指用戶使用軟件時，由于殘留缺陷引起的軟件失效癥狀。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)不要將軟件缺陷和軟件錯誤兩個概念混淆起來。軟件缺陷的范圍更廣，它涵蓋了軟件錯誤、不一致性

30、問題、功能需求定義缺陷和產(chǎn)品設(shè)計缺陷等。軟件錯誤僅是軟件缺陷的一種，即程序或系統(tǒng)的內(nèi)部缺陷，通常是軟件代碼本身的問題，如算法錯誤、語法錯誤、內(nèi)存泄漏、數(shù)據(jù)溢出等。軟件錯誤必須被修正，但軟件缺陷不一定被修正。第1章 軟件測試基礎(chǔ)缺陷類型(Type)：根據(jù)缺陷的自然屬性劃分的缺陷種類。缺陷嚴(yán)重程度(Severity)：因缺陷引起的故障對軟件產(chǎn)品的影響程度。缺陷優(yōu)先級(Priority)：缺陷必須被修復(fù)的緊急程度。缺陷狀態(tài)(Status)：缺陷通過一個跟蹤修復(fù)過程的進(jìn)展情況。缺陷起源(Origin)：缺陷引起的故障或事件第一次被檢測到的階段。缺陷來源(Source)：引起缺陷的起因。缺陷根源(Roo

31、t Cause)：發(fā)生錯誤的根本因素。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)1.3.2 軟件缺陷的分類軟件缺陷的分類由于軟件缺陷分布在軟件開發(fā)周期中的不同階段，對于不同階段，其缺陷的分類標(biāo)準(zhǔn)是不一樣的。由于軟件的缺陷有很多屬性，根據(jù)屬性也可將缺陷分成不同的種類。表1-3-1表1-3-5分別列出了缺陷優(yōu)先級、缺陷狀態(tài)、缺陷起源、缺陷來源及缺陷嚴(yán)重級別的示例。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)表1-3-1 缺陷優(yōu)先級示例 級 別 描 述 級(Immediately) 缺陷必須被立即解決 級(Normal Queue) 缺陷需要正常排隊等待修復(fù)或列入軟件發(fā)布清單 級(Not Urgent) 缺陷可以在方便時被糾正 第1章 軟件

32、測試基礎(chǔ)表 1-3-2 缺陷狀態(tài)示例 狀 態(tài) 描 述 已提交(Submitted) 已提交的缺陷確認(rèn) 已確認(rèn)(Open) 確認(rèn)提交的缺陷，等待修復(fù) 已拒絕(Rejected) 拒絕已經(jīng)提交的缺陷，不需修復(fù)或不是缺陷或重新提交 已修復(fù)(Resolved) 缺陷被修復(fù)，確認(rèn)被修復(fù)的缺陷 已關(guān)閉(Closed) 已經(jīng)被測試，將其關(guān)閉 第1章 軟件測試基礎(chǔ)表 1-3-3 缺陷起源示例 起 源 描 述 需求(Requirement) 在需求階段發(fā)現(xiàn)的缺陷 架構(gòu)(Architecture) 在構(gòu)架階段發(fā)現(xiàn)的缺陷 設(shè)計(Design) 在設(shè)計階段發(fā)現(xiàn)的缺陷 代碼(Code) 在編碼階段發(fā)現(xiàn)的缺陷 測試(Te

33、st) 在測試階段發(fā)現(xiàn)的缺陷 第1章 軟件測試基礎(chǔ)表 1-3-4 缺陷來源示例 來 源 描 述 需求(Requirement) 由于需求的問題引起的缺陷 架構(gòu)(Architecture) 由于構(gòu)架的問題引起的缺陷 設(shè)計(Design) 由于設(shè)計的問題引起的缺陷 代碼(Code) 由于編碼的問題引起的缺陷 測試(Test) 由于測試的問題引起的缺陷 集成(Integration) 由于集成的問題引起的缺陷，在測試階段發(fā)現(xiàn)的缺陷 第1章 軟件測試基礎(chǔ)表 1-3-5 缺陷的嚴(yán)重級別示例 缺陷級別 描 述 嚴(yán)重缺陷 (Critical) 不能執(zhí)行正常工作功能或重要功能，使系統(tǒng)崩潰或資源嚴(yán)重不足 1.

34、由于程序所引起的死機(jī)，非法退出 2. 死循環(huán) 3. 數(shù)據(jù)庫發(fā)生死鎖 4. 錯誤操作導(dǎo)致的程序中斷 5. 嚴(yán)重的計算錯誤 6. 與數(shù)據(jù)庫連接錯誤 7. 數(shù)據(jù)通信錯誤 較嚴(yán)重缺陷 (Major) 嚴(yán)重地影響系統(tǒng)要求或基本功能的實現(xiàn)，且沒有辦法更正。(重新安裝或重新啟動該軟件不屬于更正辦法) 1. 功能不符 2. 程序接口錯誤 3. 數(shù)據(jù)流錯誤 4. 輕微數(shù)據(jù)計算錯誤 一般缺陷 (Average Severity) 嚴(yán)重地影響系統(tǒng)要求或基本功能的實現(xiàn)，但存在合理的更正辦法(重新安裝或重新啟動該軟件不屬于更正辦法) 1. 界面錯誤(附詳細(xì)說明) 2. 打印內(nèi)容、格式錯誤 3. 簡單的輸入限制未放在前臺

35、進(jìn)行控制 4. 刪除操作未給出提示 5. 數(shù)據(jù)輸入沒有邊界值限定或不合理 次要缺陷 (Minor) 使操作者不方便或遇到麻煩，但它不影響執(zhí)行工作或功能實現(xiàn) 1. 輔助說明描述不清楚 2. 顯示格式不規(guī)范 3. 系統(tǒng)處理未優(yōu)化 4. 長時間操作未給用戶進(jìn)度提示 5. 提示窗口文字未采用行業(yè)術(shù)語 改進(jìn)型缺陷 (Enhancement) 1. 對系統(tǒng)使用的友好性有影響，例如：名詞拼寫錯誤、 界面布局或色彩問題、文檔的可讀性、一致性等 2. 建議 第1章 軟件測試基礎(chǔ)1.4 測測 試試 用用 例例實現(xiàn)測試目標(biāo)、完成測試，是借助測試用例來實現(xiàn)的。測試用例是測試執(zhí)行的基礎(chǔ)，概括地說，測試用例是為某個特定測

36、試目標(biāo)而設(shè)計的，它是測試操作過程序列、條件、期望結(jié)果及相關(guān)數(shù)據(jù)的一個特定的集合。因此，測試用例必須給出測試目標(biāo)、測試對象、測試環(huán)境、前提條件、輸入數(shù)據(jù)、測試步驟和預(yù)期結(jié)果。測試目標(biāo)：回答為什么測試，如測試被測件的功能、性能、兼容性、安全性等；測試對象：回答測什么，如對象、類、函數(shù)、接口等；測試環(huán)境：回答測試用例運行時所處的環(huán)境，包括系統(tǒng)的軟硬件配置和設(shè)定等要求； 第1章 軟件測試基礎(chǔ)測試前提：回答測試在滿足什么條件下開始測試，即測試用例運行時所處的前提條件；輸入數(shù)據(jù)：回答運行測試時需要運行哪些測試數(shù)據(jù)，即在測試時，系統(tǒng)所接受的各種可變化的數(shù)據(jù)組；操作步驟：回答運行測試用例的操作步驟序列，如先打

37、開對話框，輸入第一組測試數(shù)據(jù)，點擊運行按鈕等。預(yù)期結(jié)果：回答按操作步驟序列運行測試用例時，被測件的預(yù)期運行結(jié)果。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)由于在測試時不可能進(jìn)行窮舉測試，所以應(yīng)以最小的財力和物力投入，在最短的時間內(nèi)以最低成本盡快地發(fā)現(xiàn)軟件缺陷。因此要提高測試效率、節(jié)約測試時間，就必須設(shè)計好測試用例。在實踐操作中，可遵循以下步驟：(1) 制定測試設(shè)計用例策略和思想，在軟件測試計劃中描述出來。軟件測試策略隨著軟件生命周期的變化、軟件測試方法、技術(shù)與工具的不同發(fā)生變化。這就要求我們在制定測試策略時，應(yīng)該綜合考慮測試策略的影響因素及其依賴關(guān)系。這些影響因素可能包括測試項目資源因素、項目的約束和測試項目的特

38、殊需要等。一個好的測試策略應(yīng)該包括實施的測試類型和測試的目標(biāo)、實施測試的階段、技術(shù)、用于評估測試結(jié)果和測試是否完成的評測和標(biāo)準(zhǔn)、對測試策略所述的測試工作存在影響的特殊事項等內(nèi)容。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)(2) 設(shè)計測試用例的框架，即測試用例的結(jié)構(gòu)。在設(shè)計測試用例過程中，應(yīng)首先設(shè)計測試用例的框架。只有通過測試用例框架的建立，才可高效地完成所需要的測試用例的設(shè)計工作。軟件測試的目標(biāo)取決于客戶、開發(fā)人員和軟件企業(yè)對軟件質(zhì)量的需求，所以可以將測試目標(biāo)分為功能性需求、非功能性的系統(tǒng)需求。功能性需求比較好確定，而非功能性需求則比較難以確定。功能測試的基本目標(biāo)主要是從用戶需求出發(fā)，根據(jù)達(dá)成的需求規(guī)格說明書，盡

39、早盡可能多地發(fā)現(xiàn)不滿足用戶需求、與需求規(guī)格說明書不一致的所有軟件缺陷。 第1章 軟件測試基礎(chǔ) 對于非功能性需求測試，主要涉及非功能性的質(zhì)量需求，包括性能、安全、兼容性等，其測試需求因項目不同而差異較大。如單機(jī)版的應(yīng)用軟件，在系統(tǒng)測試要求上是最低的，對性能、穩(wěn)定性有一定的要求，對兼容性要求較高(要求能運行在不同的操作系統(tǒng)上)。對于C/S或B/S應(yīng)用系統(tǒng)，如網(wǎng)站、郵件系統(tǒng)等，對性能、安全性和可靠性要求通常較高，如對于門戶網(wǎng)站要求能有724小時的高可靠性運行等要求。在實際操作中，應(yīng)根據(jù)測試策略、軟件產(chǎn)品線、產(chǎn)品特性、質(zhì)量需求或測試目標(biāo)來建立測試用例的框架。通常從功能性測試目標(biāo)和非功能性測試目標(biāo)來分別

40、進(jìn)行設(shè)計，如圖1-4-1所示。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)測試目標(biāo)功能性非功能性子系統(tǒng)1子系統(tǒng)2子系統(tǒng)n性能容錯性兼容性模塊1模塊2模塊n圖1-4-1 測試用例框架示意圖 第1章 軟件測試基礎(chǔ)(3) 逐步細(xì)化設(shè)計具體的測試用例。在設(shè)計測試用例時，應(yīng)根據(jù)需求規(guī)格說明書、相關(guān)的功能模塊、操作路徑/流程、尋找設(shè)計上的弱點、考慮錯誤的或者異常的輸入，往往可以發(fā)現(xiàn)更多的缺陷。另外，設(shè)計測試用例是一個知識的積累過程，對產(chǎn)品特性和應(yīng)用環(huán)境等理解越深，發(fā)現(xiàn)的缺陷會越多。因此測試用例的設(shè)計不能僅限定在測試執(zhí)行前，應(yīng)該貫穿在整個測試活動過程中，不斷細(xì)化和完善測試用例的設(shè)計。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)(4) 采用技術(shù)評審，不

41、斷優(yōu)化測試用例。邀請系統(tǒng)需求分析工程師、設(shè)計工程師、技術(shù)支持工程師等對測試用例進(jìn)行技術(shù)評審，根據(jù)評審建議對測試用例進(jìn)行修改和完善。另外通過測試人員對領(lǐng)域知識的深入掌握和測試的不斷深入也可逐步優(yōu)化用例。第1章 軟件測試基礎(chǔ) 1.5 軟件測試分類軟件測試分類軟件測試分類，可按照軟件開發(fā)的階段、技術(shù)、測試實施組織和軟件工程的發(fā)展歷史階段等來進(jìn)行劃分。按照軟件工程的發(fā)展歷史和發(fā)展階段來劃分，軟件測試可以劃分為基于過程的軟件測試(即傳統(tǒng)的軟件測試)、基于對象的軟件測試和基于構(gòu)件的軟件測試。按照開發(fā)階段劃分，軟件測試可分為單元測試、集成測試、系統(tǒng)測試、確認(rèn)測試和驗收測試。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)(1) 單元

42、測試：又稱模塊測試，其目的在于檢查每個單元能否正確實現(xiàn)詳細(xì)設(shè)計說明中的功能、性能、接口和設(shè)計約束等要求，發(fā)現(xiàn)單元內(nèi)部可能存在的各種缺陷。(2) 集成測試：又稱組裝測試，主要測試單元之間的接口關(guān)系，逐步集成為符合概要設(shè)計要求的整個系統(tǒng)。(3) 系統(tǒng)測試：在真實或模擬系統(tǒng)運行的環(huán)境下，為驗證和確認(rèn)系統(tǒng)是否達(dá)到需求規(guī)格說明書規(guī)定的要求，而對集成的硬件和軟件系統(tǒng)進(jìn)行的測試。(4) 驗收測試：按照項目任務(wù)書或合同、供需雙方約定的驗收依據(jù)文檔進(jìn)行的對整個系統(tǒng)的評測，決定是否接收或拒收系統(tǒng)。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)按照測試實施組織劃分，軟件測試可分為開發(fā)方測試、用戶測試(測試)和第三方測試。(1) 開發(fā)方測試

43、：又稱“驗證測試”或“測試”。開發(fā)方在軟件開發(fā)環(huán)境下，通過檢測和提供客觀證據(jù)，證實軟件的實現(xiàn)是否滿足規(guī)定的需求，可以和軟件的“系統(tǒng)測試”一并進(jìn)行。(2) 用戶測試：又稱“測試”。軟件開發(fā)商有計劃地免費將軟件分發(fā)到目標(biāo)用戶市場，在實際應(yīng)用環(huán)境下，用戶通過運行和使用軟件找出軟件使用過程中發(fā)現(xiàn)的軟件缺陷與問題，檢測與核實軟件實現(xiàn)是否符合用戶的預(yù)期要求，并把信息反饋給開發(fā)者。 第1章 軟件測試基礎(chǔ)(3) 第三方測試：又稱“獨立測試”，是介于軟件開發(fā)方和用戶之間的測試組織的測試。軟件第三方測試也就是由在技術(shù)、管理和財務(wù)上與開發(fā)方和用戶相對獨立的組織進(jìn)行的軟件測試。一般情況下是在模擬用戶真實應(yīng)用環(huán)境下，進(jìn)行軟件確認(rèn)測試。按照測試技術(shù)，軟件測試可劃分為靜態(tài)測試和動態(tài)測試技術(shù)，如圖1-5-1所示。靜態(tài)測試強(qiáng)調(diào)不運行程序，通過人工對程序和文檔進(jìn)行分析與檢查。靜態(tài)測試實際上是對軟件中的需求說明書、設(shè)計說