1、2022-12-13安徽工程科技学院计算机系1 软件工程 Software Engineering安徽工程科技学院计算机系2007.052022-12-13安徽工程科技学院计算机系2第十四章 软件测试n尽管软件质量保证是贯穿软件开发全过程的活动,但最关键的步骤是软件测试,软件测试是对软件规格说明、软件设计和编码的最后复审,目的是在软件产品交付之前尽可能发现软件中潜伏的错误。n大量统计表明,软件测试工作量往往占软件开发总工作量的40%以上,在极端情况下,甚至可能高达软件工程其他步骤成本总和的三到五倍。本章重点讨论软件测试的基本概念、关键技术和实施策略,指出软件测试的主要目标、如何设计测试用例(t
2、est cases)以及如何组织实施测试活动。2022-12-13安徽工程科技学院计算机系314.1 基本概念n在测试之前的所有软件开发活动中,软件工程师们致力于具体实现,即从事所谓“建设性”的活动。n软件测试人员却在努力寻求程序中的错误。n发现错误是为了改正错误。测试阶段发现的错误越多,交付的软件质量越高,后期的改正性维护工作越少。n因此，测试亦是一项“建设性”活动第十四章第十四章 软件测试软件测试2022-12-13安徽工程科技学院计算机系414.1.1 软件测试的目标n软件测试是为了发现程序中的错误。n软件测试的过程亦是程序运行的过程。n程序运行需要数据,为测试设计的数据称测试用例。n设
3、计测试用例的原则自然是尽可能暴露错误。n软件测试是一个找错过程。14.1基本概念基本概念2022-12-13安徽工程科技学院计算机系5软件测试的目标（续）n大型软件系统的测试分为单元(模块)测试和综合测试两个阶段。n多数场合，设计者与测试者共同完成单元测试任务；专门机构负责软件产品的综合测试。有时设计人员也加入这个机构。n值得指出的是,不能保证通过测试的程序一定正确,测试只能找出程序中的错误,而不能证明程序无错。n人们认为,软件运行期间测试活动从未间断,只是在软件交付用户之后,n将由用户继续扮演测试角色而已。14.1基本概念基本概念2022-12-13安徽工程科技学院计算机系614.1.2 测
4、试阶段的信息流程14.1基本概念基本概念2022-12-13安徽工程科技学院计算机系7测试阶段的信息流程n输入流分软件配置和测试配置两项,软件配置由需求说明书、设计说明书和源代码组成;测试配置中包含测试计划、测试工具、测试用例和期望结果,有时测试配置亦作为软件配置的一个组成部分。n测试人员根据上述输入信息测试程序并评价测试结果,当测试结果与期望结果存在差异时,往往程序有错。此时可采用排错技术定位错误并改正之。n通过对测试结果的收集和评价,软件质量和软件可靠性的一些定性指标即能逐步确定下来。14.1基本概念基本概念2022-12-13安徽工程科技学院计算机系814.1.3 测试用例和场景的设计n
5、任何工程化的产品都有两种测试方法:n一种方法是已知产品应该具有的功能,通过测试检验每个功能是否都能正常使用;n另一种方法是已知产品内部工作过程,通过测试检验产品内部动作是否按照产品规格说明的规定正常进行。n前者称为黑盒测试,后者称为白盒测试。n测试用例和测试场景将根据这两种测试方法的特性制定。14.1基本概念基本概念2022-12-13安徽工程科技学院计算机系9黑盒测试n黑盒测试完全不考虑程序的内部结构和处理过程。测试仅在程序界面上进行。n设计测试用例旨在说明:软件的功能是否可操作;程序能否适当地接收输入数据并产生正确的输出结果或在可能的场景中事件驱动的效果是否尽如人意;能否保持外部信息(如数
6、据文件)的完整性。14.1基本概念基本概念2022-12-13安徽工程科技学院计算机系10白盒测试n白盒测试法密切关注处理细节,针对程序的每一条逻辑路径都要分别设计测试用例,检查分枝和循环的情况。n穷举测试不可取,一般选用少量“最有效”,即最有可能暴露错误的路径进行测试。n测试的目的是为了找出错误,所以无论采用黑盒法还是白盒法,设计测试用例时总是期望用尽可能少的时间和代价发现尽可能多的错误。14.1基本概念基本概念2022-12-13安徽工程科技学院计算机系11例：n最多有1014个逻辑路径,假设每运行一个测试用例平均花费1毫秒,总共需3170年才能穷尽所有测试。14.1基本概念基本概念202
7、2-12-13安徽工程科技学院计算机系1214.1.4 软件测试的步骤n软件工程的开发过程和测试过程应该是对应的。第一章图1.3采用V型图表示开发测试的对应关系，也可以采用图14.3所示的螺旋型图表示。n每旋转一圈,测试的范围加大一次:n螺旋中心对应单元测试,它测试源程序的每一模块;n下一步是综合测试,它测试软件总体结构;n再下一步是确认(验收)测试,测试软件是否满足需求;n最后一步是系统测试,检查软件与系统中其他元素是否协调。14.1基本概念基本概念2022-12-13安徽工程科技学院计算机系1314.2 软件测试技术n本节主要讨论当用白盒或黑盒测试法测试软件时,如何设计测试用例才能达到测试
8、的目的。n此外,对自动测试工具也作一些简单介绍。第十四章第十四章 软件测试软件测试2022-12-13安徽工程科技学院计算机系1414.2.1 白盒测试n白盒测试应该根据程序的控制结构设计测试用例,原则是:保证模块中每一独立的路径至少执行一次;保证所有判断的每一分枝至少执行一次;保证每一循环都在边界条件和一般条件下至少各执行一次;验证所有内部数据结构的有效性。14.2软件测试技术软件测试技术2022-12-13安徽工程科技学院计算机系151.基本路径测试n基本路径测试的主要思想是，根据软件过程性描述(详细设计或代码)中的控制流程确定复杂性度量,然后用此度量定义基本路径集合,由此导出一组测试用例
9、，它们能保证每个语句至少执行一次。n为了使用图论的知识和术语,引入流图(亦称程序图)的概念,流图即把流程图中结构化构件改用一般有向图的表示形式。n代表条件判断的结点称为谓词结点。14.2软件测试技术软件测试技术2022-12-13安徽工程科技学院计算机系16结构化构件在流图中的表示14.2软件测试技术软件测试技术2022-12-13安徽工程科技学院计算机系17例：流程图14.2软件测试技术软件测试技术2022-12-13安徽工程科技学院计算机系18例：对应的流图14.2软件测试技术软件测试技术2022-12-13安徽工程科技学院计算机系19条件处理n若判断中含复合条件,则需增加谓词结点。如OR
10、运算的处理。a b Y X X If a o r b T h en X E lse Y E n d If 14.2软件测试技术软件测试技术2022-12-13安徽工程科技学院计算机系2014.2软件测试技术软件测试技术2022-12-13安徽工程科技学院计算机系21Step1 14.2软件测试技术软件测试技术2022-12-13安徽工程科技学院计算机系22Step1 1 2 3 6 7 8 4 5 11 9 10 模模块块流流程程图图 14.2软件测试技术软件测试技术2022-12-13安徽工程科技学院计算机系23Step2 2,3 6 7 8 9 10 4,5 11 程程序序流流图图 1 2
11、 3 6 7 8 4 5 11 9 10 模模块块流流程程图图 14.2软件测试技术软件测试技术2022-12-13安徽工程科技学院计算机系24Step3 pV(G)=E N+2 V(G)=11-9+2=4 2,3 6 7 8 9 10 4,5 11 程程序序流流图图 14.2软件测试技术软件测试技术2022-12-13安徽工程科技学院计算机系25Step3 14.2软件测试技术软件测试技术2022-12-13安徽工程科技学院计算机系26Step4 14.2软件测试技术软件测试技术2022-12-13安徽工程科技学院计算机系272.控制结构测试n基本路径测试是控制结构测试技术的一种,下面介绍其
12、他形式的控制结构测试,它们比基本路径测试法覆盖程度更大,进一步提高了白盒测试的质量。14.2软件测试技术软件测试技术2022-12-13安徽工程科技学院计算机系28条件测试法n条件测试主要考虑程序中的条件判断,以期发现条件判断内部的错误和程序中其他一些错误。n程序中“条件”分为简单条件和复合条件。简单条件为一个布尔变量或一个关系表达式(可能前缀逻辑非),复合条件由简单条件通过逻辑运算符(OR、AND、NOT)和括号连接而成。n因此条件中可能出现的错误类型包括:布尔运算符错、布尔变量错、括号错、关系运算符错和算术表达式错。n最简单的条件测试是分支测试。14.2软件测试技术软件测试技术2022-1
13、2-13安徽工程科技学院计算机系29分支和关系运算测试法BROn能用少于2n次测试发现条件中大多数错误,采用该方法的前提是条件中每个布尔变量和关系运算符至多出现一次并无公共变量。nBRO方法引入条件约束的概念,含n个简单条件的复合条件C之约束D表示为(D1,D2,Dn),Di(0in)一般为某种符号,它指明简单条件Ci在C中出现的约束。C的一次执行覆盖约束条件D指，C中出现的每个简单条件Ci在这次执行中都满足D中对应的约束Di。对于一个布尔表达式,出现约束或为真(t)或为假(f);对于一个关系表达式,出现约束用符号、或表示。14.2软件测试技术软件测试技术2022-12-13安徽工程科技学院计
14、算机系30数据流测试法n数据流测试法是根据程序中变量定义和引用的位置选择测试路径。n为说明数据流测试法,假设程序中每个语句都被赋与一个唯一的标号,并且每个函数都不修改其参数和全局变量,对以S为标号的语句定义下面两个集合:nDEF(S)=X|语句S中含X的定义nUSE(S)=X|语句S中含对X的引用n当S为分支或循环语句时,DEF集合为空,USE集合由S所含条件确定。如果从语句S到语句S存在一条路径并且在S中不存在X的再定义,则称在S中定义的X在S处活跃。14.2软件测试技术软件测试技术2022-12-13安徽工程科技学院计算机系31数据流测试法（续）n定义变量X的定义引用链(DU链)为X,S,
15、S,其中S,S为标号,XDEF(S)USE(S)且S中定义的X在S处活跃。n一种简单的数据流测试策略即对每条DU链至少覆盖一次,称为DU测试策略,它对于测试含嵌套IF语句和多重循环语句的程序特别有效。14.2软件测试技术软件测试技术2022-12-13安徽工程科技学院计算机系32循环测试n循环是大多数算法的基础,循环测试的目的是检查循环结构的有效性。n循环分为简单循环、并列循环、嵌套循环和非结构循环四类：14.2软件测试技术软件测试技术2022-12-13安徽工程科技学院计算机系3314.2软件测试技术软件测试技术2022-12-13安徽工程科技学院计算机系34循环测试（续）n对于最多为n次的
16、简单循环,应作下列测试:1)完全跳过循环;2)仅循环一次;3)循环两次;4)循环m次,mn;5)分别循环(n-1)次,n次,n+1次。14.2软件测试技术软件测试技术2022-12-13安徽工程科技学院计算机系35循环测试（续）n对于嵌套循环若生搬硬套简单循环的测试策略。可能使测试次数成几何级数增长,减少测试次数的具体措施包括:1)从最内层循环开始测试,此时所有外层循环都取最小值,内层循环按简单循环的测试策略测试;2)由里向外,回退到上一层循环测试,这层循环的所有外层循环仍取最小值,由该层循环嵌套的那些循环取一些典型值。3)继续向外扩展,直至所有循环测试完毕。n对于并置循环分两种情况,若两个循
17、环完全独立,采用简单循环的测试策略,反之,若第一循环的计数器用作第二循环的初值,即两循环不独立,需用嵌套循环测试策略测试。n非结构化的循环需按结构化程序设计的思想首先将程序结构化然后再进行测试。14.2软件测试技术软件测试技术2022-12-13安徽工程科技学院计算机系3614.2.2 黑盒测试n黑盒测试旨在测试软件是否满足功能要求,它主要诊断下列几类错误:(1)不正确或遗漏的功能不正确或遗漏的功能;(2)界面错误界面错误;(3)数据结构或外部数据库访问错误数据结构或外部数据库访问错误;(4)性能错误性能错误;(5)初始化和终止条件错误。初始化和终止条件错误。n值得指出的是,黑盒测试法与白盒测
18、试法不能互相替代,相反两者应互为补充,在测试的不同阶段为发现不同类型的错误而灵活选用。14.2软件测试技术软件测试技术2022-12-13安徽工程科技学院计算机系371.等价分类法n等价分类法的主要思想是把程序的输入数据集合按输入条件划分为若干个等价类,每一等价类相对于输入条件表示为一组有效或无效的输入,然后为每一等价类设计一个测试用例,这样即可大大减小测试的次数又不丢失发现错误的机会。n因此等价分类法的关键是根据输入数据的类型和程序的功能说明划分等价类。14.2软件测试技术软件测试技术2022-12-13安徽工程科技学院计算机系38等价分类法n常用的一些规则:(1)如果能为输入条件指定一个范
19、围如果能为输入条件指定一个范围,则可划分出一个则可划分出一个有效的等价类有效的等价类(输入值落在此范围内输入值落在此范围内)和两个无效和两个无效的等价类的等价类(大于最大值的输入和小于最小值的输大于最大值的输入和小于最小值的输入入);(2)如果能为输入条件指定一个特定值如果能为输入条件指定一个特定值,则可类似地划则可类似地划分出一个有效等价类和两个无效等价类分出一个有效等价类和两个无效等价类;(3)如果能为输入条件指定一个集合如果能为输入条件指定一个集合,则可划分出一个则可划分出一个有效等价类有效等价类(此集合此集合)和一个无效等价类和一个无效等价类(此集合的此集合的补集补集);(4)如果能为
20、输入条件指定一个布尔量如果能为输入条件指定一个布尔量,则可划分出一则可划分出一个有效等价类个有效等价类(此布尔量此布尔量)和一个无效布尔量和一个无效布尔量(此布此布尔量之非尔量之非)。14.2软件测试技术软件测试技术2022-12-13安徽工程科技学院计算机系392.边界值分析法n经验表明,大多数错误都发生在输入的边界值上。为此,专门引入边界值分析(Boundary Value Analysis)技术,旨在选择测试用例,强迫程序在边界值上执行。BVA技术是对等价分类技术的补充,即在一个等价类中不是任选一个元素作为此等价类的代表进行测试,而是选择此等价类边界上的值。n此外,采用BVA技术导出测试
21、用例时,不仅要考虑输入条件,还要考虑输出的状态。14.2软件测试技术软件测试技术2022-12-13安徽工程科技学院计算机系40边界值分析法n采用BVA技术设计测试用例与等价分类法有许多相似之处:1)如果输入条件指定了由值a,b括起来的一个范围,那么值a、值b和紧挨a、b左右的值应分别作为测试用例;2)如果输入条件指定为一组数,那么这组数中最大者、最小者和次大、次小者应作为测试用例;3)应用规则1)、2)于输出条件。例如,假设某程序输出为一张温度压力对照表,此时应设计测试用例正好产生表项所允许的最大和最小值。4)如果内部数据结构是有界的(例如,某数组有100个元素),那么应设计测试数据，使之能
22、检查该数据结构的边界。14.2软件测试技术软件测试技术2022-12-13安徽工程科技学院计算机系413.对比测试法n在一些可靠性要求很高的系统中,经常使用冗余的软、硬件,以减少错误发生的可能性。n这时,不同的软件版本由不同的开发小组根据同一需求说明书开发,并用相同的测试数据对它们进行测试,保持结果一致。n此后各版本并行执行并实时地比较结果,确保系统的正确性。n受此思想起发,许多关键软件，即使最后交付时只要求一个版本,开发时也另外产生一个独立版本供测试使用。这种黑盒测试方法称为对比测试或背靠背测试14.2软件测试技术软件测试技术2022-12-13安徽工程科技学院计算机系4214.3 软件测试
23、策略n软件测试策略主要考虑，如何把设计测试用例的技术组织成一个系统的、有计划的测试步骤。n从模块测试开始,一级一级向外扩展,直至整个系统测试完毕。n在测试的各个阶段应选择适宜的白盒测试和黑盒测试方法,由软件开发人员和一个独立的测试小组(对大项目而言)共同完成测试任务。n测试策略应包含测试规划、测试用例设计、测试实施和测试结果收集评估等。其中测试规划包括：测试的步骤、工作量、进度和资源等第十四章第十四章 软件测试软件测试2022-12-13安徽工程科技学院计算机系4314.3.1 单元测试n单元测试的对象是软件设计的最小单位模块。n单元测试的依据是详细设计描述，单元测试应对模块内所有重要的控制路
24、径设计测试用例,以便发现模块内部的错误。n单元测试多采用白盒测试技术,系统内多个模块可以并行地进行测试。14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系441.单元测试任务n单元测试任务包括:1)模块接口测试模块接口测试;2)模块局部数据结构测试模块局部数据结构测试;3)模块边界条件测试模块边界条件测试;4)模块中所有独立执行通路测试模块中所有独立执行通路测试;5)模块的各条错误处理通路测试。模块的各条错误处理通路测试。n模块接口测试是单元测试的基础。只有在数据能正确流入、流出模块的前提下,其他测试才有意义14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程
25、科技学院计算机系45测试接口考虑的因素输入的实际参数与形式参数的个数是否相同;输入的实际参数与形式参数的属性是否匹配;输入的实际参数与形式参数的量纲是否一致;调用其他模块时所给实际参数的个数是否与被调模块的形参个数相同;调用其他模块时所给实际参数的属性是否与被调模块的形参属性匹配;调用其他模块时所给实际参数的量纲是否与被调模块的形参量纲一致;调用预定义函数时所用参数的个数、属性和次序是否正确;是否存在与当前入口点无关的参数引用;是否修改了只读型参数;对全程变量的定义各模块是否一致;11是否把某些约束作为参数传递。14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系46测
26、试接口考虑的因素（续）n如果模块内包括外部输入输出,还应该考虑下列因素:文件属性是否正确文件属性是否正确;OPEN/CLOSE语句是否正确语句是否正确;格式说明与输入输出语句是否匹配格式说明与输入输出语句是否匹配;缓冲区大小与记录长度是否匹配缓冲区大小与记录长度是否匹配;文件使用前是否已经打开文件使用前是否已经打开;是否处理了文件尾是否处理了文件尾;是否处理了输入是否处理了输入/输出错误输出错误;输出信息中是否有文字性的错误。输出信息中是否有文字性的错误。14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系47单元测试的任务（续）n局部数据结构往往是错误的根源,应仔细设
27、计测试用例,力求发现下面几类错误:不合适或不相容的类型说明不合适或不相容的类型说明;变量无初值变量无初值;变量初始化或省缺值有错变量初始化或省缺值有错;不正确的变量名不正确的变量名(拚错或不正确地截断拚错或不正确地截断);出现上溢、下溢和地址异常。出现上溢、下溢和地址异常。14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系48单元测试的任务（续）n在模块中应对每一条独立执行路径进行测试,单元测试的基本任务是保证模块中每条语句至少执行一次。n此时设计测试用例是为了发现因错误计算、不正确的比较和不适当的控制流造成的错误。n此时基本路径测试和循环测试是最常用且最有效的测试技
28、术。14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系49单元测试的任务（续）n计算中常见的错误包括:误解或用错了算符优先级误解或用错了算符优先级;混合类型运算混合类型运算;变量初值错变量初值错;精度不够精度不够;表达式符号错。表达式符号错。14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系50单元测试的任务（续）n比较判断与控制流常常紧密相关,测试用例还应致力于发现下列错误:不同数据类型的对象之间进行比较不同数据类型的对象之间进行比较;错误地使用逻辑运算符或优先级错误地使用逻辑运算符或优先级;因计算机表示的局限性，期望理论上相等而实因计算机
29、表示的局限性，期望理论上相等而实际上不相等的两个量相等际上不相等的两个量相等;比较运算或变量出错比较运算或变量出错;循环终止条件不合适或不可能出现循环终止条件不合适或不可能出现;迭代发散时不能退出迭代发散时不能退出;错误地修改了循环变量。错误地修改了循环变量。14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系51单元测试的任务（续）n一个好的设计应能预见各种出错条件,并预设各种错误处理通路,错误处理通路同样需要认真测试,测试应着重检查下列问题:输出的错误信息难以理解输出的错误信息难以理解;记录的错误与实际遇到的错误不相符记录的错误与实际遇到的错误不相符;在程序自定义的
30、错误处理段运行之前在程序自定义的错误处理段运行之前,系统已介系统已介入入;异常处理不当异常处理不当;错误陈述中未能提供足够的定位错误信息。错误陈述中未能提供足够的定位错误信息。14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系522.单元测试过程n一般认为单元测试应紧接在编码之后,当源程序编制完成并通过复审和编译检查,便可开始单元测试。n测试用例的设计应与复审工作相结合,根据设计信息选取测试数据,将增大发现上述各类错误的可能性。n在确定测试用例的同时，应给出对应的期望结果。n应为测试模块开发一个驱动模块(driver)和(或)若干个桩模块(stub)。14.3软件测试
31、策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系53单元测试环境14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系54单元测试过程（续）n驱动模块和桩模块是测试使用的软件,而不是软件产品的组成部分,但它需要一定的开发费用。n若驱动模块和桩模块比较简单,实际开销相对低些。n仅用简单的驱动模块和桩模块不能完成某些模块的测试任务,这些模块的单元测试只能采用下面讨论的综合测试方法。n提高模块的内聚度可简化单元测试,如果每个模块只完成一个功能,所需测试用例数目将显著减少,模块中的错误也更容易发现。14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计
32、算机系5514.3.2 综合测试n综合测试是组装软件的系统测试技术,按设计要求把通过单元测试的各个模块组装在一起之后,进行综合测试以便发现与接口有关的各种错误。n某些软件设计人员习惯于把所有模块按设计要求一次全部组装起来,然后进行整体测试,这称为非增量式集成。这种方法容易出现混乱。n与之相反的是增量式集成方法,程序一段一段地扩展,测试的范围一步一步地增大,错误易于定位和纠正,界面的测试亦可做到完全彻底。14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系561.自顶向下集成n自顶向下集成是构造程序结构的一种增量式方式,它从主控模块开始,按照软件的控制层次结构,以深度优先
33、或广度优先的策略,逐步把各个模块集成在一起。n深度优先策略首先把主控制路径上的模块集成在一起,至于选择哪一条路径作为主控制路径多少带点随意性,一般根据问题的特性确定。14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系57例：14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系58步骤1)以主控模块作为测试驱动模块,把对主控模块进行单元测试时引入的所有桩模块用实际模块替代;2)依据所选的集成策略(深度优先或广度优先),每次只替代一个桩模块;3)每集成一个模块立即测试一遍;4)只有每组测试完成后,才着手替换下一个桩模块;5)为避免引入新错误,须不断
34、进行回归测试(即全部或部分地重复已做过的测试)。n从第二步开始,循环执行上述步骤,直至整个程序结构构造完毕。14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系59优缺点n自顶向下集成的优点在于能尽早地对程序的主要控制和决策机制进行检验,因此较早地发现错误。n缺点是在测试较高层模块时,低层处理采用桩模块替代,不能反映真实情况,重要数据不能及时回送到上层模块,因此测试并不充分。14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系602.自底向上集成n自底向上测试是从“原子”模块(即软件结构最低层的模块)开始组装和测试,因测试到较高层模块时,所需的下
35、层模块功能均已具备,所以不再需要桩模块。n自底向上综合测试的步骤分为:1)把低层模块组织成实现某个子功能的模块群把低层模块组织成实现某个子功能的模块群(cluster);2)开发一个测试用驱动模块开发一个测试用驱动模块,控制测试数据的输入控制测试数据的输入和测试结果的输出和测试结果的输出;3)对每个模块群进行测试对每个模块群进行测试;4)删除测试使用的驱动模块删除测试使用的驱动模块,用较高层模块把模块用较高层模块把模块群组织成为完成更大功能的新模块群群组织成为完成更大功能的新模块群;n从第一步开始循环执行上述各步骤,直至整个程序构造完毕。14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽
36、工程科技学院计算机系61例：14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系62优缺点n自底向上集成方法不用桩模块,测试用例的设计亦相对简单,但缺点是程序最后一个模块加入时才具有整体形象。n它与自顶向下综合测试方法的优缺点正好相反。n因此,在测试软件系统时,应根据软件的特点及工程的进度,选用适当的测试策略,有时混合使用两种策略更为有效,上层模块用自顶向下的方法,下层模块用自底向上的方法。14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系63关键模块n在综合测试过程中尤其要注意关键模块,所谓关键模块一般都具有下述一或多个特征:对应几条需求对应
37、几条需求;具有高层控制功能具有高层控制功能;复杂易出错复杂易出错;有特殊的性能要求。有特殊的性能要求。n关键模块应尽早测试,并反复进行回归测试。14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系643.综合测试文档n测试说明书(Test Specifications)应给出软件集成的总体规划和某些特殊测试的描述。n综合测试文档将作为软件配置的一部分交给用户。14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系65测试说明书提纲测试范围测试计划 A测试的各个阶段和划分模块群情况 B进度安排 C开销软件(驱动和桩模块)D环境和资源测试过程n(关于第
38、n个模块群测试过程的描述)A集成顺序 1用途 2被测模式 B模块群中各模块的单元测试情况 14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系66测试说明书提纲（续）1模块m的测试描述 2开销软件描述 3期望结果 C测试环境 1特殊工具或技术 2开销软件的描述 D测试用例 E模块群n的期望结果实际测试结果参考文献附录14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系6714.3.3 确认测试n通过综合测试之后,软件已完全组装起来,接口方面的错误也已排除,软件测试的最后一步确认测试即可开始。n确认测试应检查软件能否按合同要求进行工作,即是否满足软
39、件需求说明书中的确认标准。14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系681.确认测试标准n实现软件确认要通过一系列黑盒测试。n确认测试同样需要制订测试计划和过程,测试计划应规定测试的种类和测试进度,测试过程则定义一些特殊的测试用例,旨在说明软件与需求是否一致。n无论是计划还是过程,都应该着重考虑软件是否满足合同规定的所有功能和性能,文档资料是否完整、准确,人机界面和其他方面(例如,可移植性、兼容性、错误恢复能力和可维护性等等)是否令用户满意。14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系692.配置复审n确认测试的另一个重要环节是
40、配置复审。复审的目的在于保证软件配置齐全、分类有序,并且包括软件维护所必需的细节。14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系703.、测试n软件是否真正满足最终用户的要求应由用户进行一系列“验收测试”。n验收测试既可以是非正式的测试,也可以是有计划、有系统的测试。n有时,验收测试长达数周甚至数月,不断暴露错误,导致开发延期。n一个软件产品,将有众多用户,不可能由每个用户验收,此时多采用称为、测试的过程,以n期发现那些似乎只有最终用户才能发现的问题。14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系71、测试n测试是指软件开发公司组织内
41、部人员模拟各类用户行为对即将面市的软件产品(称为版本)进行测试，试图发现错误并修正。n测试的关键在于尽可能逼真地模拟实际运行环境和用户对软件产品的操作，并尽最大努力涵盖所有可能的用户操作方式。n经过测试调整的软件产品称为版本。紧随其后的测试是指软件开发公司组织各方面的典型用户在日常工作中实际使用版本，并要求用户报告异常情况、提出批评意见。n然后软件开发公司再对版本进行改错和完善。14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系7214.3.4 系统测试n计算机软件是基于计算机系统的一个重要组成部分,软件开发完毕后应与系统中其他成份集成在一起,此时需要进行一系列系统集
42、成和确认测试。n在系统测试之前，软件工程师应完成下列工作:1)为测试软件系统的输入信息，设计错误处理通路;2)设计测试用例,模拟错误数据和软件界面可能发生的错误,记录测试结果,为系统测试提供经验和帮助；3)参与系统测试的规划和设计,保证软件测试的合理性。14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系731.恢复测试n恢复测试主要检查系统的容错能力。当系统出错时，能否在指定的时间间隔内修正错误并重新启动系统。n恢复测试首先要采用各种办法强迫系统失败，然后验证系统是否能尽快恢复。n对于自动恢复系统，需验证重新初始化、检查点、数据恢复和重新启动等机制的正确性；对于人工干
43、予的恢复系统，还需估测平均修复时间，确定其是否在可接受的范围内。14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系742.安全测试n安全测试检查系统对非法侵入的防范能力。安全测试期间，测试人员假扮非法入侵者，采用各种办法试图突破防线。n例如，(1)想方设法截取或破译口令；(2)专门定做软件破坏系统的保护机制；(3)故意导致系统失败，企图趁恢复之机非法进入；(4)试图通过浏览非保密数据，推导所需信息等等。n理论上讲，只要有足够的时间和资源，没有不可进入的系统。因此系统安全设计的准则是，使非法侵入的代价超过被保护信息的价值。此时非法侵入者已无利可图。14.3软件测试策略软
44、件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系753.强度测试n强度测试检查程序对异常情况的抵抗能力。n强度测试总是迫使系统在异常的资源配置下运行。n例如：(1)当中断的正常频率为每秒一至两个时，运行每当中断的正常频率为每秒一至两个时，运行每秒产生十个中断的测试用例；秒产生十个中断的测试用例；(2)定量地增长数据输入率，检查输入子功能的反定量地增长数据输入率，检查输入子功能的反映能力；映能力；(3)运行需要最大存储空间运行需要最大存储空间(或其他资源或其他资源)的测试用的测试用例；例；(4)运行可能导致虚存操作系统崩溃或磁盘数据剧运行可能导致虚存操作系统崩溃或磁盘数据剧烈抖动的测试用例
45、；等等。烈抖动的测试用例；等等。14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系764.性能测试n对于那些实时和嵌入式系统，软件部分既使满足功能要求，也未必能够满足性能要求。n虽然从单元测试起，每一测试步骤都包含性能测试，但只有当系统真正集成之后，在真实环境中才能全面、可靠地测试运行性能，系统性能测试是为了完成这一任务。n性能测试有时与强度测试相结合，经常需要其他软、硬件的配套支持。14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系7714.3.5 排错n排错与成功的测试形影相随。n测试成功的标志是发现了错误。n根据错误迹象确定错误的原因和
46、准确位置,并加以改正的任务主要依靠排错技术。14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系781.排错过程n排错过程开始于一个测试用例的执行,若测试结果与期望结果有出入,即出现了错误征兆,排错过程首先要找出错误原因,然后对错误进行修正。n因此排错过程有两种可能,一是找到了错误原因并纠正了错误,另一种可能是错误原因不明,排错人员只得作某种推测,然后再设计测试用例证实这种推测,若一次推测失败,再作第二次推测,直至发现并纠正了错误。14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系79排错过程14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13
47、安徽工程科技学院计算机系80排错过程n排错是一个相当艰苦的过程,究其原因除了开发人员心理方面的障碍外,还因为隐藏在程序中的错误具有下列特殊的性质:(1)错误的外部征兆远离引起错误的内部原因错误的外部征兆远离引起错误的内部原因,对于高度耦合对于高度耦合的程序结构此类现象更严重的程序结构此类现象更严重;(2)纠正一个错误造成了另一错误现象纠正一个错误造成了另一错误现象(暂时暂时)的消失的消失;(3)某些错误征兆只是假象某些错误征兆只是假象;(4)因操作人员一时疏忽造成的某些错误征兆不易追踪因操作人员一时疏忽造成的某些错误征兆不易追踪;(5)错误是由于分时而不是程序引起的错误是由于分时而不是程序引起
48、的;(6)输入条件难于精确地再构造输入条件难于精确地再构造(例如例如,某些实时应用的输入某些实时应用的输入次序不确定次序不确定);(7)错误征兆时有时无错误征兆时有时无,此现象对嵌入式系统尤其普遍此现象对嵌入式系统尤其普遍;(8)错误是由于把任务分布在若干台不同处理机上运行而造错误是由于把任务分布在若干台不同处理机上运行而造成的。成的。14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系812.排错方法n无论采用那种排错方法,目标只有一个,即发现并排除引起错误的原因,这要求排错人员能把直观想象与系统评估很好地结合起来。n常用的排错策略分为三类:原始类原始类(brute
49、force)回溯类回溯类(backtracking)排除类排除类(cause eliminations)14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系82排错方法n每一类方法均可辅以排错工具。n目前,调试编译器、动态调试器(“追踪器”)、测试用例自动生成器、存储器映象及交叉访问示图等一系列工具已广为使用。然而,无论什么工具也替代不了一个开发人员在对完整的设计文档和清晰的源代码进行认真审阅和推敲之后所起的作用。n此外,不应荒废排错过程中最有价值的一个资源,那就是开发小组中其他成员的评价和忠告,正所谓“当事者迷,旁观者清”。14.3软件测试策略软件测试策略2022-1
50、2-13安徽工程科技学院计算机系83排错方法n修改一处老问题可能引入几处新问题,有时程序越改越乱,但若能做到每次纠错前都扪心自问三个问题,情况将大为改观:导致这个错误的原因在程序其他部分还可能存导致这个错误的原因在程序其他部分还可能存在吗在吗?本次修改可能对程序中相关的逻辑和数据造成本次修改可能对程序中相关的逻辑和数据造成什么影响什么影响?引起什么问题引起什么问题?上次遇到的类似问题是如何排除的上次遇到的类似问题是如何排除的?14.3软件测试策略软件测试策略2022-12-13安徽工程科技学院计算机系8414.4 基于CASE工具的软件测试和排错14.4.1 自动测试工具n由于软件测试工作量很
