淺談軟件測試技術(shù)

李宏偉

隨著軟件產(chǎn)品在各個應(yīng)用領(lǐng)域的普及和發(fā)展，軟件的質(zhì)量問題越來越成為大家關(guān)注的焦點(diǎn)。質(zhì)量不過關(guān)的軟件在用戶的使用過程中可能會出現(xiàn)各種意想不到的問題，因此，軟件用戶迫切希望能提高軟件使用的可靠性，軟件測試就逐漸擔(dān)負(fù)起軟件開發(fā)過程中的“質(zhì)量監(jiān)督員“的作用，重要性不言而喻!

1 軟件測試方法

軟件測試方法可以分為靜態(tài)測試和動態(tài)測試。

靜態(tài)測試是針對需求說明書、設(shè)計文件等文檔和源程序進(jìn)行人工檢查和靜態(tài)分析，以保證軟件質(zhì)量。靜態(tài)測試能有效的發(fā)現(xiàn)軟件中30%到70%的邏輯設(shè)計錯誤和編碼錯誤。動態(tài)測試則要在計算機(jī)上實(shí)際運(yùn)行被測軟件的代碼模型，通過選擇適當(dāng)?shù)臏y試用例，來判定運(yùn)行結(jié)構(gòu)是否符合要求，從而測試軟件的正確性、可靠性和有效性。它是一種檢錯技術(shù)，根據(jù)功能劃分為白盒測試和黑盒測試。黑盒測試側(cè)重考慮組件的行為和結(jié)構(gòu);白盒測試側(cè)重組件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，它獨(dú)立于特定的輸入輸出行為，保證對象動態(tài)模型的每個狀態(tài)與對象之間的每次交互都得到測試。白盒測試是對軟件工作過程的細(xì)致檢查，它允許測試人員利用程序內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)及有關(guān)信息，設(shè)計或選擇測試用例，對程序所有邏輯路徑進(jìn)行測試。通過在不同測試點(diǎn)檢查程序的狀態(tài)，確定實(shí)際的狀態(tài)是否與預(yù)期的狀態(tài)一樣，因此白盒測試又成為結(jié)構(gòu)測試或邏輯驅(qū)動測試。白盒測試一般選用最少量的可以有效揭露隱藏錯誤的路徑進(jìn)行測試，所以如何設(shè)計軟件測試用例是這種方法的關(guān)鍵。

2 測試活動

軟件測試活動主要包括單元測試、集成測試、系統(tǒng)測試。

2.1 單元測試

a.單元測試試圖根據(jù)用例模型中的用例找出參與對象或參與子系統(tǒng)中的錯誤。單元測試主要是測試構(gòu)成軟件系統(tǒng)的模塊即對象和子系統(tǒng)。

b.等價測試是黑盒測試技術(shù)。假設(shè)對一個類的所有成員都按照類似的方式運(yùn)行，那么將可能的輸入都劃分為等價類，每個類選擇一個用例，從而將測試實(shí)例的數(shù)量降到最小。等價測試由兩步組成:確定等價類和選擇測試。每一個等價類，至少選擇兩條數(shù)據(jù):用來檢驗(yàn)普通用例的象征性輸入，以及用來檢驗(yàn)組件處理異常能力的無效輸入。所有等價類都確定后就要確定用于每個類的測試輸入覆蓋所有的等價類。

c.邊界測試是等件測試的特例，主要考慮等價類的邊界條件。邊界測試要求從等價類的邊緣選擇元素，提出邊界條件時，一定要測試臨近邊界的合法數(shù)據(jù)即測試最后一個可能的合法數(shù)據(jù)以及超出邊界的非法數(shù)據(jù)。

d.路徑測試是白盒測試技術(shù)。至少測試一次代碼的所有可能路徑，大多數(shù)錯誤將被發(fā)現(xiàn)。路徑測試技術(shù)是為命令語言開發(fā)的，它特別依賴程序的控制結(jié)構(gòu)，只能通過檢查程序中的路徑查出結(jié)果的錯誤。

2.2 集成測試

集成測試使綜合起來測試已經(jīng)單獨(dú)測試過的組件并找出錯誤的轟動。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)測試是集成測試的頂峰，集成并測試兩個或多個組件。

集成測試策略如下:一次性組裝測試、自底向下測試、自頂向上測試、多層結(jié)構(gòu)測試。

a.一次性組裝測試策略。假設(shè)所有組件一開始都經(jīng)過單獨(dú)測試然后作為單個系統(tǒng)一起測試。雖然一次性組件策略聽起來很簡單但它的花費(fèi)很高，如果測試到故障很難查出導(dǎo)致故障的特定組件的正確位置，其優(yōu)點(diǎn)是不需要附加任何測試驅(qū)動和存根。

b.自底向上測試策略。首先單獨(dú)測試底層的每個組件然后把它們與上層組件集成起來。測試驅(qū)動用來模擬還沒有集成的高層組件。它的優(yōu)點(diǎn)是很容易找出故障，缺點(diǎn)是最后才測試最重要的系統(tǒng)即用戶接口的組件。

c.自頂向下測試策略。首先對頂層組件進(jìn)行單元測試，然后把它們與下層組件集成到一起，當(dāng)新一層的所有組件都一起測試完畢后就選擇再下一層進(jìn)行測試;另一方面，將組件逐個加入測試中，如此反復(fù)直到所有的層次都包含在測試中。它用測試存根來模擬底層中還沒有集成的組件。自頂向下測試的優(yōu)點(diǎn)在于它從用戶借口組件入手，從需求得到的同樣一組測試可以用來測試復(fù)雜度逐漸增加的一組子系統(tǒng)。它的缺點(diǎn)是非常耗時而且很容易出錯，通常測試重要系統(tǒng)需要大量測試存根。

d.多層結(jié)構(gòu)測試策略。綜合了自底向上和自頂向下策略，試圖利用這兩種策略的優(yōu)點(diǎn)。多層結(jié)構(gòu)式測試過程中，測試人員必須能夠再次規(guī)劃或?qū)⒆酉到y(tǒng)的分解與三層結(jié)構(gòu)映射起來(一個目標(biāo)層和上下兩層)，將目標(biāo)層作為注意的焦點(diǎn)就可以并行地進(jìn)行自頂向下的測試和自底向上的測試。一般來說，與自頂向下和自底向上的測試相比，多層結(jié)構(gòu)測試時間要短很多。

2.3 系統(tǒng)測試

集成完組件后系統(tǒng)測試確保整個系統(tǒng)與系統(tǒng)的功能和非功能需求保持一致。系統(tǒng)測試統(tǒng)一測試的所有組件，作為單一的系統(tǒng)確定場景的誤差。場景來自分析和設(shè)計系統(tǒng)中確定的問題說明、需求和設(shè)計目標(biāo)，分別如下:功能測試、性能測試、驗(yàn)收測試、安裝測試。功能測試也稱為需求測試，功能測試是黑盒技術(shù)。從用例模型中找出測試實(shí)例。在功能需求比較復(fù)雜的系統(tǒng)一般是不可能根據(jù)所有的有效和無效輸入測試所有用例。性能測試找出系統(tǒng)設(shè)計期間選定的設(shè)計目標(biāo)與系統(tǒng)之間的差異。在性能測試期間執(zhí)行的測試有:強(qiáng)度測試、容量測試、安全性測試、計時測試、恢復(fù)測試。安裝測試，系統(tǒng)驗(yàn)收后就在目標(biāo)環(huán)境中進(jìn)行安裝。一個好的系統(tǒng)測試計劃允許系統(tǒng)從開發(fā)環(huán)境移到目標(biāo)環(huán)境中進(jìn)行簡單的重新配置。安裝測試的預(yù)期結(jié)果是安裝的系統(tǒng)正確地處理所有的需求。大多數(shù)情況下，安裝測試重復(fù)目標(biāo)環(huán)境中功能測試和性能測試執(zhí)行的測試實(shí)例。

3 編后語

隨著全面質(zhì)量管理思想在軟件開發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用，軟件測試貫穿軟件開發(fā)的全過程，包括從軟件需求分析、軟件概要設(shè)計、軟件詳細(xì)設(shè)計、編碼、集成、驗(yàn)收等各個工程階段，對于識別和控制軟件缺陷、提高軟件質(zhì)量祈起到了明顯的成效。