軟件工程專業(yè)論文

1、.PAGE . 軟件工程專業(yè)畢業(yè)論文 軟件測試的概述及方法 摘要：從軟件產(chǎn)業(yè)的開展初期到目前的大型軟件開發(fā)過程，軟件測試已成為其中一個(gè)不可分割的局部。隨著軟件規(guī)模的日益增大，軟件測試問題也日益突出，現(xiàn)代社會(huì)對(duì)軟件的依賴越來越強(qiáng),高可信軟件測試有著廣泛的需求，基于缺陷模式的軟件測試技術(shù)作為高可信軟件的重要保證,可以大大降低軟件的缺陷密度,提高軟件的可信性。本文從測試的根本概念入手,深入剖析軟件測試相關(guān)理論，軟件測試在開展的幾十年里面，逐漸形成了一些被廣泛承受和應(yīng)用的測試模型。選取了幾個(gè)有代表性的測試模型進(jìn)展闡述，其中V模型是最為被認(rèn)可和廣泛應(yīng)用的，V模型最早提出測試并不是一個(gè)事后彌補(bǔ)行為，而是一

2、個(gè)同開發(fā)過程同樣重要的過程。w模型是V模型的改良型，還屬于V模型的疇，為了解決V模型的問題，*模型和H模型提出測試應(yīng)該在準(zhǔn)備好后馬上進(jìn)展，與開發(fā)反復(fù)迭代進(jìn)展，并指出軟件測試不僅僅指測試的執(zhí)行過程本身，還應(yīng)該包括測試準(zhǔn)備活動(dòng)。隨著軟件測試研究的進(jìn)展，軟件測試提出了一些比擬前沿的理論，如測試驅(qū)動(dòng)開發(fā)理論提出先有測試，再寫代碼，以不斷的測試推動(dòng)代碼的開發(fā)，既簡化了代碼，又保證了軟件質(zhì)量。自動(dòng)化測試要求以各種自動(dòng)化的測試工具取代測試人員進(jìn)展一些重復(fù)的、機(jī)械的工作，它可以有效地提高測試效率，提高軟件的被信任程度。探索性測試認(rèn)為不必非要有設(shè)計(jì)好的測試用例，就可以進(jìn)展一些靈感突發(fā)式的測試，探索性測試可以應(yīng)用

3、在一些特定場合，與傳統(tǒng)的測試相輔相成。面向?qū)ο蟮能浖y試針對(duì)面向?qū)ο蟮膸讉€(gè)新特點(diǎn)，提出了不同的測試方法?；谀Ｐ偷臏y試是利用模型來生成相應(yīng)的測試用例，然后根據(jù)實(shí)際結(jié)果和原先預(yù)想的結(jié)果的差異來測試系統(tǒng)。關(guān)鍵字：軟件測試、白盒測試、黑盒測試、類測試 目 錄1 軟件測試的開展史4 2軟件測試的相關(guān)背景53 軟件測試概述6 3.1軟件測試的定義6 3.2軟件測試的描述6 3.3軟件測試的目的7 3.4軟件測試的原則84 軟件測試的容9 4.1驗(yàn)證(verification)9 4.2確認(rèn)(validation)95 軟件測試的分類105.1常用分類10 PAGEREF _Toc506360272 h

4、5.2黑盒測試10 5.3白盒測試115.4靜態(tài)測試14 5.5動(dòng)態(tài)測試156 軟件測試中的類測試15 6.1面向?qū)ο筌浖念悳y試概念156.2.類測試技術(shù)167 參考文獻(xiàn)178 致181軟件測試的開展史軟件測試的開展歷史：20世紀(jì)60年代軟件工程建立前，為說明程序正確而進(jìn)展測試。. 1972年在北卡羅來納大學(xué)舉行了首屆軟件測試正式會(huì)議。. 1975年John Good Enough和Susan Gerhart在IEEE上發(fā)表了測試數(shù)據(jù)選擇的原理的文章，軟件測試被確定為一種研究方向。. 1979年，Glenford Myers的軟件測試藝術(shù)，對(duì)測試做了定義：測試是為發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤而執(zhí)行的一個(gè)程序或者

5、系統(tǒng)的過程。. 20世紀(jì)80年代早期，質(zhì)量的號(hào)角開場吹響。軟件測試定義發(fā)生了改變，測試不單純是一個(gè)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的過程，而且包含軟件質(zhì)量評(píng)價(jià)的容。制定了各類標(biāo)準(zhǔn)。. 1983年，Bill Hetzel在軟件測試完全指南中指出：測試是以評(píng)價(jià)一個(gè)程序或者系統(tǒng)屬性為目標(biāo)的任何一種活動(dòng)，測試是對(duì)軟件質(zhì)量的度量。. 20世紀(jì)90年代，測試工具盛行起來。. 1996年提出的測試能力成熟度TCMMTesting Capability Maturity Model、測試支持度TSMTestability Support Model、測試成熟度TMMTesting Maturity Model。. 到了2002年，R

6、ick和Stefan在系統(tǒng)的軟件測試一書中對(duì)軟件測試做了進(jìn)一步定義：測試是為了度量和提高被測軟件的質(zhì)量，對(duì)測試軟件進(jìn)展工程設(shè)計(jì)、實(shí)施和維護(hù)的整個(gè)生命過程。 2軟件測試的相關(guān)背景相關(guān)背景：前段時(shí)間, 就是在我沒有認(rèn)真了解測試行業(yè)之前, 可能由于測試在中國的重視程度的問題, 我也一直認(rèn)為測試應(yīng)該是不重要的, 甚至認(rèn)為有必要有專門的測試職業(yè)嗎？認(rèn)為軟件主要是開發(fā)人員的事, 軟件的成果也是由開發(fā)人員決定的, 當(dāng)我在參加工作后, 真正從學(xué)校的學(xué)習(xí)環(huán)境中走上實(shí)際運(yùn)用開發(fā)的時(shí)候, 事實(shí)上真的不是則一回事哦。軟件無處不在, 軟而, 軟件是人編的所以不完美。臭名昭著的軟件測試案例：1、迪士尼的獅子王199419

7、95軟件在少數(shù)系統(tǒng)中能正常工作, 但在群眾使用的常見系統(tǒng)中不行。后來證實(shí), 迪士尼公司沒有對(duì)市場上投入實(shí)用的各種pc機(jī)型進(jìn)展正確的測試。2、英特爾奔騰浮點(diǎn)除法軟件缺陷1994英特爾為自己處理軟件缺陷拿出4億美元支付更換壞芯片的費(fèi)用。導(dǎo)致付出如此昂貴的代價(jià), 其主要原因是發(fā)現(xiàn)了軟件缺陷沒有正確的處理。3、美國航天局火星極地登陸1999該工程使用前有經(jīng)過測試, 兩個(gè)測試小組雙方獨(dú)立工作都很好, 但從未走在一起。4、愛國者導(dǎo)彈防御系統(tǒng)1991一枚導(dǎo)彈在多哈擊斃28名美國士兵, 癥結(jié)在于一個(gè)軟件缺陷：一個(gè)很小的系統(tǒng)時(shí)鐘錯(cuò)誤累積起來就可能拖延14小時(shí), 造成跟蹤系統(tǒng)失去準(zhǔn)確度。在多哈襲擊戰(zhàn)中系統(tǒng)被拖延1

8、00小時(shí)。5、千年蟲大約1974估計(jì)世界各地更換或升級(jí)該系統(tǒng)程序解決原有2000年錯(cuò)誤的費(fèi)用已經(jīng)超過數(shù)億美元。 3軟件測試的概述3.1軟件測試的定義軟件測試使用人工或者自動(dòng)手段來運(yùn)行或測試*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)果之間的差異。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)軟件整體或局部的正確度(correctness) 完全度(pleteness)和質(zhì)量(quality)的軟件過程；是SQA(software quality assurance)的重要子域。(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,可以幫助工程管理者

9、發(fā)現(xiàn)當(dāng)前軟件開發(fā)過程中的缺陷,以便及時(shí)改良； (2)這種分析也能幫助測試人員設(shè)計(jì)出有針對(duì)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。3.2軟件測試的描述測試是軟件開發(fā)過程的重要組成局部, 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, 比方提供應(yīng)開發(fā)人員或程序經(jīng)理的反應(yīng)信息, 為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估所準(zhǔn)備的信息；第三軟件

10、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。3.3軟件測試的目的如果測試的目的是為了盡可能多地找出錯(cuò)誤，則測試就應(yīng)該直接針對(duì)軟件比擬復(fù)雜的局部或是以前出錯(cuò)比擬多的位置。如果測試目的是為了給最終用戶提供具有一定可信度的質(zhì)量評(píng)價(jià)，則測試就應(yīng)該直接針對(duì)在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)經(jīng)常用到的商業(yè)假設(shè)。 在談到軟件測試時(shí)，引用Grenford J. Myers在The Art of Software Testing一書中的觀點(diǎn): (1)軟件測試是為了發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤而執(zhí)行程序的過程; (2)測試是為了證明程序有錯(cuò)，而不是證明程

11、序無錯(cuò)誤; (3)一個(gè)好的測試用例是在于它能發(fā)現(xiàn)至今未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤; (4)一個(gè)成功的測試是發(fā)現(xiàn)了至今未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤的測試。 這種觀點(diǎn)可以提醒人們測試要以查找錯(cuò)誤為中心，而不是為了演示軟件的正確功能。但是僅憑字面意思理解這一觀點(diǎn)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，查找不出錯(cuò)誤的測試就是沒有價(jià)值的，事實(shí)并非如此。 首先，測試并不僅僅是為了要找出錯(cuò)誤。通過分析錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因和錯(cuò)誤的分布特征，可以幫助工程管理者發(fā)現(xiàn)當(dāng)前所采用的軟件過程的缺陷，以便改良。同時(shí)，這種分析也能幫助我們設(shè)計(jì)出有針對(duì)性地檢測方法，改善測試的有效性。其次，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)定測試質(zhì)量的一種方法

12、。3.4軟件測試的原則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)該防止檢查自己的程序, 測試工作應(yīng)該由獨(dú)立的專業(yè)的軟件測試機(jī)構(gòu)來完成。 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, 特殊情況下要制造極端狀態(tài)和意外狀態(tài), 比方網(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(duì)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)展討論和分析。 6制定嚴(yán)格的測試方案, 并把測試時(shí)間安排的盡量寬松, 不要希望在極短的時(shí)間完成一個(gè)高水平的

13、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4軟件測試的容4.1驗(yàn)證(verification)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。(Do the right thing) 1.確定軟件生存周期中的一個(gè)給定階段的產(chǎn)品是否到達(dá)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)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)?些項(xiàng)處理、效勞或

14、文件等是否和規(guī)定的需求相一致進(jìn)展判斷和提出報(bào)告。4.2確認(rèn)(validation)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(Do it right)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(duì)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(duì)象還是源程序。 5軟件測試的分

15、類5.1常用分類從是否需要執(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(duì)系統(tǒng)的部構(gòu)造和具體實(shí)現(xiàn)算法的角度來看, 可分為 ： 白盒測試 和黑盒測試5.2黑盒測試黑盒測試指的是把被測軟件看作是一個(gè)黑盒子, 我們不去關(guān)心盒子里面的構(gòu)造是什么樣子, 只關(guān)心軟件的輸入數(shù)據(jù)和輸出結(jié)果。黑盒測試方法是在程序接口上進(jìn)展測試, 主要是為了發(fā)現(xiàn)以下錯(cuò)誤: 是否有不正確或遺漏了的功能 在接口上, 輸入能否正確地承受 能否輸出正確的結(jié)果 是否有數(shù)據(jù)構(gòu)造錯(cuò)誤或外部信息(例如數(shù)據(jù)文件)訪問錯(cuò)誤 性能上是否能夠滿足要求 是否有初始化或終止性錯(cuò)誤 用黑盒測試發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤, 必須在所有可能的輸入條件和

16、輸出條件中確定測試數(shù)據(jù), 來檢查程序是否都能產(chǎn)生正確的輸出。 但這是不可能的。n假設(shè)一個(gè)程序P有輸入量*和Y及輸出量Z。在字長為32位的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。假設(shè)*、Y取整數(shù), 按黑盒方法進(jìn)展窮舉測試：n可能采用的 測試數(shù)據(jù)組： 232232 264 n如果測試一組數(shù)據(jù)需要1毫秒, 一年工作365 24小時(shí), 完成所有測試需5億年。黑盒測試的測試用例設(shè)計(jì)等價(jià)劃分法邊界值法錯(cuò)誤推測法因果圖法5.3白盒測試白盒測試指的是把盒子蓋翻開, 去研究里面的源代碼和程序構(gòu)造。白盒測試也稱構(gòu)造測試或邏輯驅(qū)動(dòng)測試, 它是知道產(chǎn)品部工作過程, 可通過測試來檢測產(chǎn)品部動(dòng)作是否按照規(guī)格說明書的規(guī)定正常進(jìn)展, 按照程序部的構(gòu)造

17、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。 使用被測單元部如何工作的信息, 允許測試人員對(duì)程序部邏輯構(gòu)造及有關(guān)信息來設(shè)計(jì)和選擇測試用例, 對(duì)程序的邏輯路徑進(jìn)展測試。基于一個(gè)應(yīng)用代碼的部邏輯知識(shí), 測試是基于覆蓋全部代碼、分支、路徑、條件。 白盒測試的主要方法： 邏輯驅(qū)動(dòng)測試 根本路徑測試 主要用于軟件驗(yàn)證。 使用程序設(shè)計(jì)的控制構(gòu)造導(dǎo)出測試用例。 邏輯驅(qū)動(dòng)測試：主要是測試覆蓋率, 以程序在邏輯構(gòu)造為根底的測試。包括以下6種類型： 語句覆蓋 判斷覆蓋 條件覆蓋 判定-條件覆蓋 條件組合覆蓋 路徑覆蓋 白盒測試的主要目的 保證一個(gè)模塊中的所有獨(dú)立路徑至少被執(zhí)行一

18、次； 對(duì)所有的邏輯值均需要測試真、假兩個(gè)分支； 在上下邊界及可操作圍運(yùn)行所有循環(huán)；檢查部數(shù)據(jù)構(gòu)造以確保其有效性 白盒測試的實(shí)施方案 在開發(fā)階段要保證產(chǎn)品的質(zhì)量, 產(chǎn)品的生產(chǎn)過程應(yīng)該遵循一定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。軟件產(chǎn)品也是同樣, 沒有標(biāo)準(zhǔn)可依自然談不上質(zhì)量的好壞。所有關(guān)心軟件開發(fā)質(zhì)量的組織、單位, 都要定義或了解軟件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、模型。其好處是保證公司實(shí)踐的均勻性, 產(chǎn)品的可維護(hù)性、可靠性以及可移植性等。 在測試階段與軟件產(chǎn)品的開發(fā)過程一樣, 測試過程也需要有一定的準(zhǔn)則, 來指導(dǎo)、度量、評(píng)價(jià)軟件測試過程的質(zhì)量。定義測試準(zhǔn)則為控制測試的有效性以及完成程度, 必須定義準(zhǔn)則和策略, 以判斷何時(shí)完畢測試階段。準(zhǔn)則

19、必須是客觀的, 可量化的元素, 而不能是經(jīng)歷或感覺。 根據(jù)應(yīng)用的準(zhǔn)則和工程相關(guān)的約束, 工程領(lǐng)導(dǎo)可以定義使用的度量方法, 和要到達(dá)的覆蓋率。 度量測試的有效性、完整性對(duì)每個(gè)測試的測試覆蓋信息和累計(jì)信息, 用圖形方式顯示覆蓋比率, 并根據(jù)測試運(yùn)行情況實(shí)時(shí)更新, 隨時(shí)顯示新的測試所反映的測試覆蓋情況。允許所有的測試運(yùn)行依據(jù)其有效性進(jìn)展管理, 用戶可以減少不適用于非回歸測試的測試的過程。 概念： 1.語句覆蓋：語句覆蓋就是設(shè)計(jì)假設(shè)干個(gè)測試用例, 運(yùn)行被測試程序, 使得每一條可執(zhí)行語句至少執(zhí)行一次； 2.判定覆蓋也稱為分支覆蓋：設(shè)計(jì)假設(shè)干個(gè)測試用例, 運(yùn)行所測程序, 使程序中每個(gè)判斷的取真分支和取假分

20、支至少執(zhí)行一次；3.條件覆蓋：設(shè)計(jì)足夠多的測試用例, 運(yùn)行所測程序, 使程序中每個(gè)判斷的每個(gè)條件的每個(gè)可能取值至少執(zhí)行一次； 4.判定-條件覆蓋：設(shè)計(jì)足夠多的測試用例, 運(yùn)行所測程序, 使程序中每個(gè)判斷的每個(gè)條件的所有可能取值至少執(zhí)行一次, 并且每個(gè)可能的判斷結(jié)果也至少執(zhí)行一次, 換句話說, 即是要求各個(gè)判斷的所有可能的條件取值組合至少執(zhí)行一次； 5.條件組合測試：設(shè)計(jì)足夠多的測試用例, 運(yùn)行所測程序, 使程序中每個(gè)判斷的所有可能的條件取值組合至少執(zhí)行一次； 6.路徑測試：設(shè)計(jì)足夠多的測試用例, 運(yùn)行所測程序, 要覆蓋程序中所有可能的路徑。5.4靜態(tài)測試是指不實(shí)際運(yùn)行被測軟件, 而只是靜態(tài)的檢

21、查程序代碼、界面或文檔中可能存在的錯(cuò)誤的過程。其中包括代碼測試、界面測試和文檔測試3個(gè)方面。對(duì)于代碼測試, 主要測試代碼是否符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)。對(duì)于界面測試, 主要測試軟件的實(shí)際界面與需求中的說明是否相符。對(duì)于文檔測試, 主要測試用戶手冊和需求說明是否符合用戶的實(shí)際要求。5.5動(dòng)態(tài)測試是指實(shí)際運(yùn)行被測程序, 輸入相應(yīng)的測試數(shù)據(jù), 檢查實(shí)際輸出結(jié)果和預(yù)期結(jié)果是否相符的過程。所以, 我們判斷一個(gè)測試屬于動(dòng)態(tài)還是靜態(tài)測試 , 唯一的標(biāo)準(zhǔn)就是看是否運(yùn)行程序。 6軟件測試中的類測試6.1面向?qū)ο筌浖暮暧^上來看是各個(gè)類之間的相互作用。在面向?qū)ο笙到y(tǒng)中,系統(tǒng)的根本構(gòu)造模塊是封裝了的數(shù)據(jù)和方法的類和對(duì)象,而

22、不再是一個(gè)個(gè)能完成特定功能的功能模塊。每個(gè)對(duì)象有自己的生存周期,有自己的狀態(tài)。消息是對(duì)象之間相互請(qǐng)求或協(xié)作的途徑,是外界使用對(duì)象方法及獲取對(duì)象狀態(tài)的唯一方式。對(duì)象的功能是在消息的觸發(fā)下,由對(duì)象所屬類中定義的方法與相關(guān)對(duì)象的合作共同完成,且在不同狀態(tài)下對(duì)消息的響應(yīng)可能完全不同。對(duì)象中的數(shù)據(jù)和方法是一個(gè)有機(jī)的整體,測試過程中不能僅僅檢查輸入數(shù)據(jù)產(chǎn)生的輸出結(jié)果是否與預(yù)期的吻合,還要考慮對(duì)象的狀態(tài)。模塊測試的概念已不適用于對(duì)象的測試類測試將是整個(gè)測試過程的一個(gè)重要步驟。6.2類測試技術(shù) 6.2.1基于效勞的類測試技術(shù) 基于效勞的類測試主要考察封裝在類中的一個(gè)方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)展的操作，它可以采用傳統(tǒng)的白盒測試方法。為克制軟件測試的盲目性和局限性,保證測試的質(zhì)量,提高軟件的可靠性,下