軟件測試技術第1章.ppt

1、軟件測試技術,中國水利水電出版社,21世紀高等院校計算機系列教材,第一章 概 述, 本章要點 軟件測試的發(fā)展歷史； 軟件測試技術的分類方法； 軟件測試原則； 軟件測試的定義； 軟件測試同軟件開發(fā)之間的關系； 軟件測試與開發(fā)模型； 軟件測試工作流程。, 本章目標 了解軟件測試的發(fā)展歷程和行業(yè)現(xiàn)狀； 掌握軟件測試技術的分類； 理解軟件測試的目的和軟件測試原則，以及了解 人們對軟件測試行業(yè)的錯誤認識； 掌握軟件測試中的基本定義、基本知識; 理解軟件開發(fā)與軟件測試的關系。,1.1軟件測試的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀 1.1.1軟件測試的發(fā)展歷程 20世紀50-60年代，軟件仍然處于次要位置,測試理論和方法的發(fā)展比

2、較緩慢。 70年代以后，軟件技術的成熟和完善使得軟件測試的規(guī)模和復雜度加大，軟件測試也逐漸形成了一套完整的體系，逐漸走向規(guī)范化。 1.1.2軟件測試的現(xiàn)狀 與一些發(fā)達國家相比，國內測試工作還存在一定的差距。國內測試人員所占比例小，但是，在軟件測試實現(xiàn)方面都是相當?shù)?，而且向產業(yè)化方向發(fā)展。,1.2 什么是軟件測試 1.2.1軟件測試的定義 根據(jù)側重點的不同，主要有以下三種觀點： 1）1983年IEEE將軟件測試定義為：“使用人工或自動手段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)定的需求或是弄清預期結果與實際結果之間的差別”，該定義明確地提出了軟件測試以檢驗是否滿足需求為目標。 2）M

3、yers認為：“是為了發(fā)現(xiàn)錯誤而執(zhí)行程序的過程”，明確提出了“尋找錯誤”是測試目的。,3）從軟件質量保證的角度看：是一種重要的軟件質量保證活動，其動機是通過一些經濟、高效的方法，捕捉軟件中的錯誤，從而達到保證軟件內在質量的目的。 測試過程中的活動包括“分析”軟件（靜態(tài)測試）和“運行”軟件（動態(tài)測試）。 也有人認為軟件測試（software testing）就是在軟件投入運行前，對軟件需求分析、設計規(guī)格說明和編碼的最終復審，是軟件質量保證的關鍵步驟。,軟件測試有兩個基本職責：即驗證和確認。 注意：區(qū)分軟件測試和軟件調試。 1.2.2軟件測試生命周期 測試的生命周期（software testin

4、g life cycle）分為幾個階段（如圖1-1所示 ）。 前三個階段就是引入程序錯誤階段； 后三個階段就是清除程序錯誤的階段。,圖1-1 測試生命周期,1.2.3軟件開發(fā)與測試模型 下面我們將介紹幾種典型的軟件開發(fā)與測試模型。 一、軟件開發(fā)與測試V模型 在傳統(tǒng)開發(fā)過程中測試不受重視，僅把它作為在需求分析、概要設計、詳細設計及編碼之后的一個階段。尤其在瀑布模型中。 如圖1-2所示，在V模型中，描述了一些不同的測試級別，并說明了這些級別所對應的生命周期中不同的階段，清楚地描述了這些測試階段和開發(fā)過程期間的對應關系。,圖1-2 V模型示意圖,V模型適用于所有類型的開發(fā)過程，但并不一定適用于開發(fā)和

5、測試過程的所有方面。 二、軟件開發(fā)與測試W模型 由于各種原因，開發(fā)的每一個環(huán)節(jié)都可能產生錯誤，如果堅持各個階段的技術評審,就能夠盡早發(fā)現(xiàn)和預防錯誤。 圖1-3為軟件開發(fā)與測試的W 模型，形象地說明了軟件測試與開發(fā)的這種同步性。,圖1-3 W模型示意圖,應用該模型的優(yōu)點在于，每個軟件開發(fā)活動結束后就可以執(zhí)行相應的測試，如：在需求分析結束后，就可以進行需求分析測試。 三、軟件開發(fā)與測試H模型 與前兩種模型相比，H模型充分地體現(xiàn)了測試過程。如圖1-4所示的H 模型揭示了: 1、 軟件測試不僅僅指測試的執(zhí)行, 還包括很多其他的活動。 2、軟件測試是一個獨立的流程, 貫穿產品的整個開發(fā)周期, 與其它流程

6、并發(fā)進行。 3、軟件測試要盡早準備, 盡早執(zhí)行。,圖1-4 H模型示意圖,4、軟件測試根據(jù)被測物的不同是分層次的. 不同層次的測試活動可以是按照某個次序先后進行的, 但也可能是反復的。,1.2.4與軟件測試相關的術語 1.錯誤（Error） 程序員在編寫代碼時會出錯，我們把這種錯誤稱之為bug。隨著開發(fā)過程的進行，錯誤會不斷的放大。 2.缺陷(Default) 缺陷是錯誤的結果，更精確的說是錯誤的表現(xiàn)。 3.失效（Failure） 在缺陷運行時，常常會發(fā)生失效的情況。一種是過錯缺陷對應的失效；一種是遺漏缺陷對應的失效。 4.測試（Test） 測試是一項采用測試用例執(zhí)行軟件的活動，在這項活動中某

7、個系統(tǒng)或組成的部分將在特定的條件下運行，然后要觀察并記錄結果，以便對系統(tǒng)或組成部分進行評價。,5.測試用例(Test Case) 測試用例是為特定的目的而設計的一組測試輸入、執(zhí)行條件和預期的結果。 6.回歸測試（Regression testing） 回歸測試的目的是為了測試由于修正缺陷而更新的應用程序，以確保徹底修正了上一個版本的缺陷，并且沒有引入新的軟件缺陷。 1.3軟件測試技術分類 從不同的角度，可以把軟件測試技術分成不同種類，如： 一 、從是否需要執(zhí)行被測軟件的角度，可分為靜態(tài)測試和動態(tài)測試。,那些不利用計算運行被測程序，而是通過其他手段達到測試目的的方法稱作靜態(tài)測試。下面我們對這幾種

8、靜態(tài)測試分別加以介紹： 代碼檢查 代碼走查 桌面檢查 同行評分 下面我們將要介紹的黑盒測試和白盒測試就屬于動態(tài)測試。 二、從軟件測試用例設計方法的角度，可分為黑盒測試（Black-Box Testing）和白盒測試（White-Box Testing）。,三、按照軟件測試的策略和過程分類，軟件測試可分為單元測試(Unit Testing)、集成測試(Integration Testing)、確認測試(Validation Testing)、系統(tǒng)測試(System Testing)和驗收測試(Verification Testing)。 1.4軟件測試的目的 測試真正的目的是使我們通過對軟件錯誤

9、的原 因和分布進行歸納，來發(fā)現(xiàn)并排除當前軟件產品的 缺陷，對在需求和設計過程中存在的問題查缺補漏，從而確保軟件產品的質量。,GMyers給出了關于測試的一些規(guī)則，我們也可以把這些規(guī)則看作是測試的目標： 1)軟件測試是為了發(fā)現(xiàn)錯誤而執(zhí)行程序的過程。 2)測試是為了證明程序有錯，而不是證明程序無錯。 3)一個好的測試用例在于他能發(fā)現(xiàn)至今未發(fā)現(xiàn)的錯誤。 4)一個成功的測試是發(fā)現(xiàn)了至今未發(fā)現(xiàn)的錯誤的測試。 這里要強調的一點是，軟件測試不只是軟件測試人員的工作，也是軟件開發(fā)人員和軟件使用者的工作。,1.5軟件測試的原則 1.5.1盡早地和不斷地進行軟件測試 IBM的研究結果表明，缺陷存在放大趨勢。圖1-

10、5表示了缺陷放大模型大致狀況。,圖1-5 缺陷放大模型,由此可見，問題發(fā)現(xiàn)越早，解決問題的代價就越小，這是軟件開發(fā)過程中的黃金法則。,1.5.2不可能完全的測試 對一個程序進行完全測試就是意味著在測試結束之后，再也不會發(fā)現(xiàn)其它的軟件錯誤了。其實，這是不可能的，主要原因有以下幾點： 一、不可能測試程序對所有可能輸入的響應。 二、不可能測試到程序每一條可能的執(zhí)行路徑 三、無法找出所有的設計錯誤 四、不能采用邏輯來證明程序的正確性,1.5.3增量測試，由小到大,圖1-7 測試資源關系圖,由小到大，指的是軟件測試的粒度。無論是傳統(tǒng)的軟件測試還是面向對象的軟件測試都要遵循這樣的原則。如圖1-7所示，多個

11、單元組合過渡到集成測試階段，集成測試階段過渡到更高級別的系統(tǒng)測試階段，虛線是各個測試階段的發(fā)布基線。隨著測試的逐步深入，范圍的逐步擴大，測試時間、可用資源也隨之增大。 1.5.4避免測試自己的程序 避免程序員測試自己的代碼的主要原因歸納如下： 1.程序員輕易不會承認自己寫的程序有錯誤。,2.程序員的測試思路有局限性，在做測試時很容易受到編程思路的影響。 3.多數(shù)程序員沒有嚴格正規(guī)的職業(yè)訓練，缺乏專業(yè)測試人員的意識。 4.程序員沒有養(yǎng)成錯誤跟蹤和回歸測試的習慣. 1.5.5設計周密的測試用例 軟件測試的本質就是針對要測試的內容確定一組測試用例。測試用例至少應該包括如下幾個基本信息： 1、在執(zhí)行測

12、試用例之前，應滿足的前提條件。 2、輸入（合理的、不合理的）。,3、預期輸出（包括后果和實際輸出）。 圖1-8顯示了一個典型的測試用例所應該具有的基本信息。,圖1-8 典型的測試用例信息,測試用例是測試工作的核心，應該盡量設計的周密細致，這樣才能更好的保證測試工作的質量。 下面舉例來說明這一點。 以一個實現(xiàn)登錄功能的小程序為例，它允許用戶選擇城市和地區(qū)，輸入自己的賬號和密碼。 如圖1-9所示，通過Alt-F4組合鍵和“Exit”按鈕來終止程序，Tab鍵在區(qū)域中間移動。,圖1-9 登錄窗口,下面根據(jù)組成頁面的具體元素，分別從幾個方面做了一些比較全面的測試用例：,1. 下拉框和輸入框測試用例 表1

13、-1 下拉框和輸入框測試用例,2、功能測試 （表1-2 功能測試用例）,3、各種錯誤數(shù)據(jù)的測試 表1-3 錯誤數(shù)據(jù)的測試用例,4、特殊測試 表1-4 特殊測試用例,1.5.6注意錯誤集中的現(xiàn)象 軟件缺陷的“扎堆”現(xiàn)象的常見形式： 1、對話框的某個控件功能不起作用，可能其他控件的功能也不起作用。 2、某個文本框不能正確顯示雙字節(jié)字符，則其他文本框也可能不支持雙字節(jié)字符。 3、聯(lián)機幫助某段文字的翻譯包含了很多錯誤，與其相鄰的上下段的文字可能也包含很多的語言質量問題。 4、安裝文件某個對話框的“上一步”或“下一步”按鈕被截斷，則這兩個按鈕在其他對話框中也可能被截斷。,1.5.7確認BUG的有效性 有

14、時候測試人員提交的BUG并不是真正的BUG。圖1-10具體地描述了無效BUG的來源。一般由A測試人員發(fā)現(xiàn)的BUG，一定要由另外一個B測試人員來進行確認，如果發(fā)現(xiàn)嚴重的BUG可以召開評審會進行討論和分析。,圖1-10 無效BUG來源構成圖,1.5.8合理安排測試計劃 合理的測試計劃有助于測試工作順利有序地進行，因此要求在對軟件進行測試之前所作的測試計劃中，應該結合了多種針對性強的測試方法、列出所有可使用資源，建立一個正確的測試目標； 要本著嚴謹、準確的原則，周到細致地做好測試前期的準備工作，避免測試的隨意性。尤其是要盡量科學合理地安排測試時間。,圖1-11 錯誤依賴關系,1.5.9回歸測試,這些

15、錯誤之間存在單純的依賴或者復雜的多重依賴關系，如圖1-11所示。 其中，（a）圖中的A、B 關系表達為：A錯誤依賴于B錯誤的關閉而關閉。如果多了一條路徑（如（b）圖中A、B、C關系），A錯誤依賴于B錯誤和C錯誤的同時關閉而關閉。（c）圖是（a）和（b）的復合方式，因程序中的錯誤存在著一對多，多對多的復雜關系而變得難以處理，并且有些錯誤關聯(lián)和依賴關系處于隱性狀態(tài)。 1.5.10測試結果的統(tǒng)計和分析 只有對這些輸出信息進行深入地統(tǒng)計、分析和比較，才能夠正確的鑒別測試后輸出的數(shù)據(jù)，給出清晰的錯誤原因分析報告。當輸出的信息很龐大時，我們可以借助專業(yè)的測試工具。,1.5.11及時更新測試 事實上，有可能

16、導致測試失敗的原因還有很多，可大致歸納為如下幾點： 1、測試團隊管理者失職； 2、測試團隊中溝通不好； 3、測試團隊和項目團隊溝通不良； 4、測試過程中，執(zhí)行角色無準確定義； 5、測試團隊缺乏良好的培訓。,1.6軟件測試工作流程 一般的軟件測試總體工作流程如圖1-12所示：,圖1-12 軟件測試工作總體流程圖,1、需求階段 需求階段是軟件測試活動的前提。需求階段測試工作流程如圖1-13所示：,圖1-13 需求階段測試活動流程圖,2、設計防止帶地線合刀閘 2、防止帶負荷拉合隔離開關; 3、防止帶電掛接地線或接地刀閘; 4、防止帶接地線或合接地刀閘送電; 5、防止誤入帶電間隔,1.8.2系統(tǒng)運行環(huán)

17、境 客戶端平臺：windows98/2000、windows NT workstation、Linux等所有具有支持JAVA的瀏覽器系統(tǒng)； 服務器端平臺：windows2000 server、windows NT Server、Linux、UNIX等所有支持JAVA Bean的系統(tǒng)平臺； 數(shù)據(jù)庫服務器：Oracle數(shù)據(jù)庫或SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫或ACCESS數(shù)據(jù)庫。 Web服務器：Tomcat 5.0,1.8.3系統(tǒng)總體結構 兩票系統(tǒng)主要由兩部分構成，即：操作票子系統(tǒng)和工作票子系統(tǒng)。整個系統(tǒng)的總體結構如圖1-16所示： 1.8.4系統(tǒng)功能(略),圖1-16 兩票系統(tǒng)總體結構圖,本

18、章小結 本章介紹了軟件測試發(fā)展的歷程，以及其在國內的發(fā)展狀況。隨著軟件開發(fā)過程和開發(fā)技術的不斷改進，軟件測試理論和方法也在不斷完善，測試工具也在蓬勃發(fā)展。 通過本章的論述，可以了解到軟件測試已經不再只是進行簡單的程序邏輯檢查，而是一個伴隨著整個軟件開發(fā)過程的活動。 測試對象也不僅僅是程序代碼，而開發(fā)過程中產生的所有軟件產品，甚至是產品使用說明也包括在內。 測試過程中為了更好的保證軟件測試的質量，首先要遵循一定的測試原則，最為重要的就是應該盡早的進行測試。,其次，正確處理開發(fā)與測試之間的關系，更好的把開發(fā)與測試過程集成到一起。從而提高測試效率，節(jié)約測試成本。 本章所介紹的幾種軟件開發(fā)與測試模型，如：V模型、W模型和H模型，三種模型在不同程度上反映了軟件開發(fā)與軟件測試的關系。 其中，V模型非常明確地標明了測試過程中存在的不同級別，并且清楚地描述了測試和開發(fā)過程中各階段的對應關系。而W模型作為V模型的改進，更好地體現(xiàn)了軟件開發(fā)與軟件測試工作的同步性，更為明確地指出測試的對象不僅僅是程序本身，而且包括需求分析、概要設計和詳細設計說明書，強調了軟件測試是軟件開發(fā)過程中的一項重要的工作，貫穿于整個軟件開發(fā)過程。,H