第9章測(cè)試與維護(hù)

1、第九章測(cè)試與維護(hù)第九章測(cè)試與維護(hù)本章要點(diǎn)：本章要點(diǎn)： 1.1.軟件測(cè)試的基本概念、目的和原則軟件測(cè)試的基本概念、目的和原則2.2.軟件測(cè)試的過(guò)程及軟件測(cè)試方法軟件測(cè)試的過(guò)程及軟件測(cè)試方法3.3.軟件調(diào)試基本概念、步驟和方法軟件調(diào)試基本概念、步驟和方法4.4.軟件維護(hù)基本概念、軟件維護(hù)成本軟件維護(hù)基本概念、軟件維護(hù)成本5.5.軟件維護(hù)的過(guò)程，提高可維護(hù)性方法軟件維護(hù)的過(guò)程，提高可維護(hù)性方法9.1 軟件測(cè)試簡(jiǎn)介軟件測(cè)試簡(jiǎn)介9.1.1 測(cè)試定義測(cè)試定義 軟件測(cè)試是為了發(fā)現(xiàn)程序的錯(cuò)誤而執(zhí)行程序的過(guò)程，是使用人工或自動(dòng)手段來(lái)運(yùn)行或測(cè)定某個(gè)系統(tǒng)以發(fā)現(xiàn)程序錯(cuò)誤的過(guò)程，用于驗(yàn)證軟件是否正確地實(shí)現(xiàn)了用戶的需求，

2、是保證軟件產(chǎn)品的高質(zhì)量和可用性的重要手段。 測(cè)試目的（1）測(cè)試是為了確認(rèn)軟件的質(zhì)量。（2）為了證明軟件有錯(cuò)誤，而不是證明軟件是正確的。（3）測(cè)試不僅是在測(cè)試軟件產(chǎn)品的本身，而且還包括軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程。9.1 軟件測(cè)試簡(jiǎn)介軟件測(cè)試簡(jiǎn)介9.1.2 測(cè)試的原則測(cè)試的原則（1）測(cè)試應(yīng)該盡早地和不斷地進(jìn)行。（2）測(cè)試用例設(shè)計(jì)應(yīng)包括測(cè)試輸入數(shù)據(jù)和預(yù)期輸出結(jié)果。（3）設(shè)計(jì)測(cè)試用例時(shí)應(yīng)考慮到合理的輸入和不合理的輸入以及特殊情況。（4）應(yīng)該避免程序員測(cè)試自己編寫(xiě)的程序，程序設(shè)計(jì)組織也不應(yīng)測(cè)試自己的程序軟件，而應(yīng)該由第三方來(lái)負(fù)責(zé)。（5）應(yīng)該充分注意測(cè)試中的群集現(xiàn)象。（6）對(duì)測(cè)試錯(cuò)誤結(jié)果一定要有一個(gè)確認(rèn)的過(guò)程。（7）

3、制定嚴(yán)格的測(cè)試計(jì)劃。（8）妥善保存測(cè)試計(jì)劃、測(cè)試用例、出錯(cuò)統(tǒng)計(jì)和最終分析報(bào)告，為維護(hù)奠定基礎(chǔ)。9.1 軟件測(cè)試簡(jiǎn)介軟件測(cè)試簡(jiǎn)介9.1.3 軟件測(cè)試的對(duì)象軟件測(cè)試的對(duì)象 軟件測(cè)試應(yīng)貫穿于整個(gè)軟件生存周期中，需求分析、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)和編碼等各個(gè)階段所得到的文檔，包括需求規(guī)格說(shuō)明、概要設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)以及源程序等，都應(yīng)成為軟件測(cè)試的對(duì)象。 9.2 軟件測(cè)試模型軟件測(cè)試模型 軟件測(cè)試是與軟件開(kāi)發(fā)緊密相關(guān)的一系列有計(jì)劃、系統(tǒng)性的活動(dòng)，軟件測(cè)試也需要測(cè)試模型去指導(dǎo)實(shí)踐。常見(jiàn)的軟件測(cè)試模型包括V模型、W模型等。 1. V模型模型9.2軟件測(cè)試模型軟件測(cè)試模型2. W模型模型9.3 軟件測(cè)試的一

4、般過(guò)程軟件測(cè)試的一般過(guò)程1. 測(cè)試需求分析階段測(cè)試需求分析階段 進(jìn)行測(cè)試需求分析的依據(jù)主要包括各種開(kāi)發(fā)文檔、軟件測(cè)試方法與規(guī)范。 測(cè)試成果文檔： 軟件測(cè)試需求說(shuō)明書(shū) 9.3軟件測(cè)試的一般過(guò)程軟件測(cè)試的一般過(guò)程2. 測(cè)試計(jì)劃階段測(cè)試計(jì)劃階段（1）測(cè)試內(nèi)容：明確本次軟件測(cè)試要完成哪些測(cè)試。（2）測(cè)試目的：主要是確保軟件產(chǎn)品質(zhì)量，通過(guò)測(cè)試確認(rèn)是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。（3）測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：確定本次測(cè)試需要輸入的文檔、測(cè)試項(xiàng)目結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)等。（4）資源分配：資源包括人力資源和軟硬件資源。（5）測(cè)試風(fēng)險(xiǎn)：主要涉及項(xiàng)目開(kāi)發(fā)延期、測(cè)試人員不足、用例無(wú)法全面覆蓋測(cè)試點(diǎn)、時(shí)間不足、bug無(wú)法及時(shí)修改導(dǎo)致無(wú)法驗(yàn)證等風(fēng)險(xiǎn)。（6）軟件

5、測(cè)試策略：產(chǎn)品總體測(cè)試方案的制定。 測(cè)試計(jì)劃階段的成果為軟件測(cè)試計(jì)劃書(shū)。9.3 軟件測(cè)試的一般過(guò)程軟件測(cè)試的一般過(guò)程3. 測(cè)試方案設(shè)計(jì)階段測(cè)試方案設(shè)計(jì)階段 測(cè)試方案設(shè)計(jì)階段主要是以測(cè)試需求為基礎(chǔ)形成測(cè)試方案，對(duì)于有自動(dòng)化測(cè)試的項(xiàng)目，進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)試分析，生成測(cè)試策略。 階段成果：階段成果： 軟件總體測(cè)試方案 9.3 軟件測(cè)試的一般過(guò)程軟件測(cè)試的一般過(guò)程4. 測(cè)試用例實(shí)現(xiàn)階段測(cè)試用例實(shí)現(xiàn)階段 本階段主要是完成測(cè)試用例的編寫(xiě)和自動(dòng)化腳本的編寫(xiě)。 測(cè)試用例的編寫(xiě)需要對(duì)用戶場(chǎng)景、功能規(guī)格說(shuō)明、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)以及程序/模塊結(jié)構(gòu)都有比較清楚的理解。 階段成果： 產(chǎn)品自動(dòng)化測(cè)試用例 手工執(zhí)行測(cè)試用例9.3 軟件測(cè)

6、試的一般過(guò)程軟件測(cè)試的一般過(guò)程5. 測(cè)試執(zhí)行階段測(cè)試執(zhí)行階段 進(jìn)行預(yù)測(cè)試，然后開(kāi)始正式測(cè)試。 階段成果： 軟件測(cè)試報(bào)告 9.3 軟件測(cè)試的一般過(guò)程軟件測(cè)試的一般過(guò)程6. 評(píng)價(jià)與關(guān)閉階段評(píng)價(jià)與關(guān)閉階段 對(duì)前面各個(gè)階段的執(zhí)行情況提供完整的數(shù)據(jù)報(bào)告和項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告，完成測(cè)試項(xiàng)目的關(guān)閉。 階段的成果：階段的成果： 遺留問(wèn)題風(fēng)險(xiǎn)分析報(bào)告等。 上述測(cè)試實(shí)施完成后，要對(duì)用例庫(kù)，測(cè)試腳本，bug庫(kù)等進(jìn)行維護(hù)，保證延續(xù)性等。 9.4 軟件測(cè)試常用方法軟件測(cè)試常用方法1. 白盒測(cè)試與黑盒測(cè)試白盒測(cè)試與黑盒測(cè)試 白盒測(cè)試又稱基于程序本身的測(cè)試，著重于程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及算法，通常不關(guān)心功能與性能指標(biāo)。 黑盒測(cè)試又被稱為功

7、能測(cè)試、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)測(cè)試或基于規(guī)格說(shuō)明的測(cè)試，它實(shí)際上是站在最終用戶的立場(chǎng)，檢驗(yàn)輸入輸出信息及系統(tǒng)性能指標(biāo)是否符合規(guī)格說(shuō)明書(shū)中有關(guān)功能需求及性能需求的規(guī)定。 9.4軟件測(cè)試常用方法軟件測(cè)試常用方法2. 黑盒測(cè)試法黑盒測(cè)試法（1 1）發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤）發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤 1）是否有不正確或遺漏的功能？ 2) 在接口上，輸入能否正確地接受？能否輸出正確的結(jié)果？ 3）是否有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤或外部信息訪問(wèn)錯(cuò)誤？ 4）性能上是否能夠滿足要求？ 5）是否有初始化或終止性錯(cuò)誤？ 9.4軟件測(cè)試常用方法軟件測(cè)試常用方法（2）常用方法 1）等價(jià)類劃分法）等價(jià)類劃分法 根據(jù)程序的輸入域（所有可能的輸入數(shù)據(jù)）劃分成具有不同特點(diǎn)、滿足不同

8、要求的若干部分，每個(gè)部分即為一個(gè)等價(jià)類。 說(shuō)明： 1）等價(jià)類分為有效等價(jià)類和無(wú)效等價(jià)類， 2）設(shè)計(jì)測(cè)試用例時(shí)，要針對(duì)每個(gè)等價(jià)類選擇一個(gè)或最少的數(shù)據(jù)作為代表。9.4 軟件測(cè)試常用方法軟件測(cè)試常用方法 等價(jià)類的設(shè)計(jì)原則等價(jià)類的設(shè)計(jì)原則（1）如果規(guī)定了輸入條件的取值范圍或者個(gè)數(shù)，則可以確定一個(gè)有效等價(jià)類和兩個(gè)無(wú)效等價(jià)類。（2）如果規(guī)定了輸入值的集合，則可以確定一個(gè)有效等價(jià)類和一個(gè)無(wú)效等價(jià)類。 (3)如果規(guī)定了輸入數(shù)據(jù)的一組值，并且程序?qū)γ恳粋€(gè)輸入值分別進(jìn)行處理，則可以為每一個(gè)允許輸入的值確定一個(gè)有效等價(jià)類，此外根據(jù)這組值確定一個(gè)無(wú)效等價(jià)類，即所有不允許的輸入值的集合。（4）如果規(guī)定了輸入數(shù)據(jù)必須遵守

9、的規(guī)則，則可以確定一個(gè)有效等價(jià)類和若干個(gè)無(wú)效等價(jià)類。（5）如果輸入數(shù)據(jù)是一個(gè)布爾量，則可以劃分一個(gè)有效等價(jià)類和一個(gè)無(wú)效等價(jià)類。（6）在確知已劃分的等價(jià)類中，各元素在程序處理中的方式不同的情況下，則應(yīng)再將該等價(jià)類進(jìn)一步地劃分為更小的等價(jià)類9.4 軟件測(cè)試常用方法軟件測(cè)試常用方法 例：完成日期檢查功能的測(cè)試，采用等價(jià)類劃分法設(shè)計(jì)測(cè)試用例的內(nèi)容如下： （1）等價(jià)類的劃分結(jié)果 9.4 軟件測(cè)試常用方法軟件測(cè)試常用方法 （2）測(cè)試用例9.4 軟件測(cè)試常用方法軟件測(cè)試常用方法 2）邊界值分析法）邊界值分析法 是對(duì)等價(jià)類劃分法的有效補(bǔ)充，測(cè)試用例來(lái)自于等價(jià)類邊界，針對(duì)發(fā)生錯(cuò)誤的各種邊界情況設(shè)計(jì)測(cè)試用例。 使

10、用邊界值分析方法設(shè)計(jì)測(cè)試用例，通常針對(duì)輸入等價(jià)類的邊界，選取正好等于、剛剛大于或剛剛小于邊界的值作為測(cè)試數(shù)據(jù)。9.4軟件測(cè)試常用方法軟件測(cè)試常用方法范例：下面是邊界值分析法測(cè)試數(shù)據(jù)舉例。（1）軟件系統(tǒng)中有一輸入框，要求輸入數(shù)值在-1000到+1000間整數(shù)，要測(cè)試的程序有兩個(gè)邊界值，-1000和+1000，同時(shí)，按照經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于0和位數(shù)升級(jí)的數(shù)值（例如，從99到100，從999到1000等）也要做一個(gè)邊界值來(lái)進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試用例輸入值包括：-1000、-1001、-999、1000、1001、999、0、1、-1、-9999、9999、99、100、101等。9.4軟件測(cè)試常用方法軟件測(cè)試常用方法

11、 3）因果圖法 等價(jià)類劃分法和邊界值分析法都是著重考慮輸入條件，沒(méi)有考慮輸入條件的各種組合、輸入條件之間的相互制約關(guān)系。因果圖是適合于檢查程序輸入條件的各種組合并相應(yīng)產(chǎn)生多個(gè)動(dòng)作結(jié)果的情況進(jìn)行測(cè)試用例設(shè)計(jì)。 4）正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方是研究多因素（欲考察的變量）、多水平（變量的取值）的一種設(shè)計(jì)方法，它是根據(jù)正交性從全面試驗(yàn)中挑選部分有代表性的點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)，這些有代表性的點(diǎn)具備了“均勻分散、齊整可比”的特點(diǎn)，正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是一種基于正交表的、高效率、快速、經(jīng)濟(jì)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。9.4軟件測(cè)試常用方法軟件測(cè)試常用方法 5）錯(cuò)誤猜測(cè)法 該方法基于經(jīng)驗(yàn)和其他一些測(cè)試技術(shù)，測(cè)試人員憑經(jīng)驗(yàn)猜測(cè)錯(cuò)誤的類型及

12、軟件中潛在的錯(cuò)誤位置，并設(shè)計(jì)測(cè)試用例去發(fā)現(xiàn)這些錯(cuò)誤。 9.4 軟件測(cè)試常用方法軟件測(cè)試常用方法3.白盒測(cè)試法白盒測(cè)試法 軟件測(cè)試人員使用白盒測(cè)試，主要對(duì)程序模塊進(jìn)行如下檢測(cè)： （1）路徑覆蓋檢測(cè) 對(duì)程序模塊的所有獨(dú)立的執(zhí)行路徑至少測(cè)試一次；（2）邏輯覆蓋檢測(cè) 對(duì)所有的邏輯判定，取“真”和“假”的情況都至少測(cè)試一次；（3）控制流檢測(cè) 在循環(huán)的邊界和運(yùn)行界限內(nèi)執(zhí)行循環(huán)體（4）數(shù)據(jù)流檢測(cè)、領(lǐng)域檢測(cè) 測(cè)試內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的有效性。9.4 軟件測(cè)試常用方法軟件測(cè)試常用方法 根據(jù)覆蓋目標(biāo)的不同，邏輯覆蓋又可分為語(yǔ)句覆蓋、判定覆蓋、條件覆蓋、判定-條件覆蓋、條件組合覆蓋、路徑覆蓋等。邏輯覆蓋類型關(guān)系如圖所示。

13、9.5 面向?qū)ο鬁y(cè)試面向?qū)ο鬁y(cè)試1. 特點(diǎn)特點(diǎn)（1）測(cè)試對(duì)象從面向過(guò)程的軟件轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦驅(qū)ο蟮能浖?，是基于面向?qū)ο蟮母拍詈驮瓌t，用面向?qū)ο蟮姆椒?gòu)建。（2）測(cè)試的基本單位從模塊轉(zhuǎn)變?yōu)轭惡蛯?duì)象。（3）測(cè)試的方法和策略不同：面向?qū)ο鬁y(cè)試不僅吸納了傳統(tǒng)測(cè)試方法，如白盒測(cè)試、黑盒測(cè)試、路徑覆蓋等，而且更加側(cè)重于各種類測(cè)試的方法，集成測(cè)試和系統(tǒng)測(cè)試的方法和策略也很不相同。9.5 面向?qū)ο鬁y(cè)試面向?qū)ο鬁y(cè)試2. 單元測(cè)試單元測(cè)試 主要是對(duì)類的成員方法進(jìn)行測(cè)試。 注意的問(wèn)題：注意的問(wèn)題： 1）繼承父類的成員方法在子類中做了改動(dòng)，成員方法調(diào)用了改動(dòng)過(guò)的成員方法的部分，需要重新測(cè)試成員方法。 2）測(cè)試具有包含多態(tài)性

14、的成員方法時(shí)，需要在原有測(cè)試的基礎(chǔ)上擴(kuò)大測(cè)試用例中輸入數(shù)據(jù)類型。9.6 軟件調(diào)試軟件調(diào)試1. 軟件調(diào)試基本概念軟件調(diào)試基本概念 軟件調(diào)試也稱為糾錯(cuò)或排錯(cuò)，是糾正軟件錯(cuò)誤的過(guò)程，是程序員在編碼過(guò)程中不斷地對(duì)程序進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化所做的工作。 調(diào)試活動(dòng)由兩部分組成調(diào)試活動(dòng)由兩部分組成：（1）確定程序中錯(cuò)誤的確切性質(zhì)和位置（2）對(duì)程序進(jìn)行修改，排除錯(cuò)誤9.6 軟件調(diào)試軟件調(diào)試2. 軟件測(cè)試和調(diào)試的主要區(qū)別軟件測(cè)試和調(diào)試的主要區(qū)別（1） 測(cè)試是為了發(fā)現(xiàn)軟件中存在的錯(cuò)誤；調(diào)試則是發(fā)現(xiàn)程序錯(cuò)誤的位置、原因以及改正錯(cuò)誤等。軟件調(diào)試是發(fā)生在測(cè)試之后的步驟。（2） 測(cè)試從已知條件開(kāi)始，使用預(yù)先定義的程序，且有預(yù)知的結(jié)

15、果；調(diào)試一般是從不可知的內(nèi)部條件開(kāi)始，除統(tǒng)計(jì)性調(diào)試外，結(jié)果一般不可預(yù)見(jiàn)。（3）測(cè)試是有計(jì)劃的，需要進(jìn)行測(cè)試設(shè)計(jì)；調(diào)試是不受時(shí)間約束的。（4）測(cè)試經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤、改正錯(cuò)誤、重新測(cè)試的過(guò)程；調(diào)試是一個(gè)推理的過(guò)程，并且在開(kāi)發(fā)的整個(gè)過(guò)程中都必須進(jìn)行調(diào)試。9.6 軟件調(diào)試軟件調(diào)試（5）測(cè)試的執(zhí)行是有規(guī)程的；調(diào)試的執(zhí)行往往要求開(kāi)發(fā)人員進(jìn)行必要推理、想象。（6）測(cè)試經(jīng)常是由獨(dú)立的測(cè)試小組在不了解軟件設(shè)計(jì)的條件下完成的；調(diào)試必須由了解詳細(xì)設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)人員特別是程序員完成。（7）大多數(shù)測(cè)試的執(zhí)行和設(shè)計(jì)可以由工具支持；調(diào)試時(shí)，開(kāi)發(fā)人員通常只能夠利用卡法工具自帶的調(diào)試器。9.6 軟件調(diào)試軟件調(diào)試3.3.軟件調(diào)試的步驟軟

16、件調(diào)試的步驟（1）診斷錯(cuò)誤 系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)、輸出結(jié)果與預(yù)期結(jié)果不同、陷入死循環(huán)等，都是程序的錯(cuò)誤。診斷錯(cuò)誤的常用方法包括語(yǔ)法檢查和跟蹤程序流程等。（2）確定錯(cuò)誤的源發(fā)點(diǎn) 尋找所有與錯(cuò)誤有關(guān)地方，確定錯(cuò)誤的源發(fā)地。（3）改正錯(cuò)誤 確定錯(cuò)誤及位置后，針對(duì)錯(cuò)誤類型進(jìn)行改正。9.6 軟件調(diào)試軟件調(diào)試4.4.軟件調(diào)試方法軟件調(diào)試方法（1 1）蠻干法）蠻干法（2 2）回溯法）回溯法 從發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的地方開(kāi)始，沿程序的控制流往回追蹤分析源程序代碼，直到找出錯(cuò)誤的位置和原因。（3 3）歸納法）歸納法 歸納法是從一種特殊推斷一般的系統(tǒng)化思考方法。 （4 4）演繹法）演繹法 演繹法是從一般原理或前提出發(fā)，經(jīng)過(guò)排除和細(xì)化的過(guò)

17、程推導(dǎo)出結(jié)論的方法。9.7 軟件維護(hù)軟件維護(hù)1. 軟件維護(hù)的定義軟件維護(hù)的定義 軟件維護(hù)就是在軟件已經(jīng)交付使用之后，為了改正錯(cuò)誤或滿足新的需要而修改軟件的過(guò)程。 軟件維護(hù)的軟件維護(hù)的4 4種形式：種形式： （1）改正性維護(hù)：指改正在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)階段已發(fā)生而系統(tǒng)測(cè)試階段尚未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤。其工作量占整個(gè)維護(hù)工作量的17%21%。 （2）適應(yīng)性維護(hù)：指使用軟件適應(yīng)信息技術(shù)變化和管理需求變化而進(jìn)行的修改。占整個(gè)維護(hù)工作量的18%25%。9.7 軟件維護(hù)軟件維護(hù)（3）完善性維護(hù)：指為擴(kuò)充功能和改善性能而進(jìn)行的修改，主要是增加一些新的功能，還包括對(duì)處理效率和編寫(xiě)程序的改進(jìn)。 工作量占整體維護(hù)的50%60%。（4）預(yù)防性維護(hù)：指為了改進(jìn)軟件的可靠性和可維護(hù)性，適應(yīng)未來(lái)的軟硬件環(huán)境的變化而做的工作。工作量約占整體的4%。9.7 軟件維護(hù)軟件維護(hù)2. 影響維護(hù)工作量的因素影響維護(hù)工作量的因素 （1）系統(tǒng)大小 （2）程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言 （3）系統(tǒng)年齡大小 （4）數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用 （5）先進(jìn)的軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)9.7 軟件維護(hù)軟件維護(hù)3. 維護(hù)成本維護(hù)成本 有形的軟件維護(hù)成本是花費(fèi)了