軟件測試第五章集成測試

1、軟件測試技術東北大學軟件學院吳辰鈮第五章 集成測試主要內容5.1 什么是集成測試5.2 集成測試策略5.3 集成測試分析5.4 集成測試用例設計5.5 集成測試的實施5.6 集成測試環(huán)境5.7 集成測試應堅持的原則5.8 小結5.1 什么是集成測試規(guī)格定義設計編碼系統(tǒng)測試集成測試單元測試用戶需求驗收測試回歸測試配置管理缺陷跟蹤 5.1 什么是集成測試集成測試（Integration Testing）是在單元測試的基礎上，將所有模塊按照概要設計要求組裝成子系統(tǒng)或系統(tǒng)，進行集成測試，集成測試關注的重點： 在把各個模塊連接起來時，穿越模塊接口的數(shù)據是否會丟失。 各個子功能組合起來，能否達到預期要求的

2、功能。 一個模塊的功能是否會對另一個模塊的功能產生不利的影響。 全局數(shù)據結構是否有問題，會不會被異常修改。 單個模塊的誤差積累起來，是否會放大，從而達不到可以接受的程度。5.1 什么是集成測試集成測試的特點：單元測試具有不徹底性，對于模塊間接口信息內容的正確性、相互調用關系是否符合設計無能為力。只能依靠集成測試來進行保障。同系統(tǒng)測試相比，集成測試用例是從程序結構出發(fā)的，目的性、針對性更強，測試項發(fā)現(xiàn)問題的效率更高，定位問題的效率也較高。能夠較容易地測試到系統(tǒng)測試用例難以模擬的特殊異常流程，從純理論的角度來講，集成測試能夠模擬所有實際情況。定位問題較快。5.1 什么是集成測試集成測試的層次： 模

3、塊內集成 子系統(tǒng)內集成 子系統(tǒng)間集成5.1 什么是集成測試集成測試、單元測試和系統(tǒng)測試的差別5.2 集成測試策略 大爆炸集成 自頂向下集成 自底向上集成 三明治集成 分層集成 高頻集成 基于事件（消息）的集成5.2 集成測試策略大爆炸集成： 大爆炸集成是屬于非增值式集成的一種方法，它把所有的系統(tǒng)組件一次性集合到被測試系統(tǒng)中，不考慮組件之間的相互依賴性或者可能存在的風險。 策略：ABCDEFd1Bs1d2Ds2d3Cd4Ed5FAs3s4s55.2 集成測試策略優(yōu)點：可以迅速完成集成測試，并且只要極少數(shù)的驅動和樁模塊。多個測試人員可以并行工作，對人力、物力資源利用率較高。 缺點：發(fā)現(xiàn)錯誤時，定位

4、和修改比較困難。許多接口錯誤很容易躲過測試而進入系統(tǒng)測試。5.2 集成測試策略適用范圍：維護型項目。被測系統(tǒng)較小。每個開發(fā)階段的質量和單元測試質量都相當高。5.2 集成測試策略自頂向下集成：（1）首先集中于頂層的組件，然后逐步測試處于底層的組件。（2）該方式可以采用深度優(yōu)先策略和廣度優(yōu)先策略。（3）進行回歸測試，排除集成過程中引起錯誤的可能。（4）判斷是否所有的模塊都已集成到系統(tǒng)中，是則結束測試，否則轉到（2）去執(zhí)行。5.2 集成測試策略策略：深度優(yōu)先組裝As1s2s3ABs2s3s4ABs2s3EABCs3EABCDEs5ABCDEF5.2 集成測試策略策略：廣度優(yōu)先組裝As1s2s3ABs

5、2s3s4ABCs3s4ABCDEs5ABCDEFABCDs4s55.2 集成測試策略樁模塊的幾種選擇5.2 集成測試策略當樁模塊不能正確的向上傳遞有用信息，可以采用一些解決辦法：將很多測試推遲到裝模塊用實際模塊代替了之后進行。進一步開發(fā)能模擬實際模塊功能的樁模塊。自底向上集成和測試軟件。5.2 集成測試策略優(yōu)點：較早的驗證了主要的控制和判斷點。如果按深度方向組裝，可以首先實現(xiàn)和驗證一個完整的軟件功能。最多只需一個驅動模塊。支持故障隔離。 缺點：樁的開發(fā)和維護成本較大。底層組件的無法預計的需求可能會導致許多頂層組件的修改。5.2 集成測試策略適用范圍：產品的控制結構比較清晰和穩(wěn)定。產品的高層接

6、口變化比較小。產品的底層接口未定義或經?？赡鼙恍薷?。產品的控制模塊具有較大的技術風險，需要盡早被驗證。5.2 集成測試策略自底向上的集成： 從具有最小依賴性的底層組件開始，按照依賴關系的結構，逐層向上集成，以檢測整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 策略：d4BEd5DFd1Cd2Ed3FABCDEF5.2 集成測試策略驅動模塊的幾種選擇5.2 集成測試策略優(yōu)點：允許對底層模塊行為進行早期驗證，可以在任何一個葉子節(jié)點已經就緒的情況下進行集成測試。減少了樁模塊的工作量。支持故障隔離。 缺點：驅動模塊的開發(fā)工作量比較龐大。對高層的驗證被推遲到了最后，設計上的錯誤不能被及時發(fā)現(xiàn)。底層的異常比較難覆蓋。5.2 集成測試

7、策略適用范圍： 底層接口比較穩(wěn)定，高層接口變化比較頻繁的產品。5.2 集成測試策略三明治集成： 綜合自頂向下的集成測試策略和自底向上集成測試策略優(yōu)點。 策略：ABCDEF層1層2層3 先測試A，開發(fā)樁模塊替代B、C、D。 測試E、F，使用驅動代替B、D。 測試（B、E）（D、F），使用驅動代替A。 最后集成到一起。5.2 集成測試策略優(yōu)點：具有自頂向下和自底向上兩種集成策略的優(yōu)點。 缺點：中間層在被集成前測試不充分。 適用范圍：大部分軟件開發(fā)項目都是用這種集成策略。5.2 集成測試策略分層集成： 通過增量式集成的方法驗證一個具體層次體系結構的應用系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可互操作性。 策略： 劃分系統(tǒng)的層

8、次。 確定每個層次內部的集成策略。 確定層次間的集成策略。 適用范圍：通信類軟件。有明顯層次關系的產品系統(tǒng)。5.2 集成測試策略高頻集成：頻繁將新代碼加入到一個已經穩(wěn)定的基線中，以免集成故障難以發(fā)現(xiàn)，同時控制可能出現(xiàn)的基線偏差。 策略：開發(fā)人員完成要提供的代碼的增量部分，同時測試人員完成相關的測試包。集成測試人員將開發(fā)人員修改或增加的組件集中起來形成一個新的集成體，并且在上面運行集成后的測試包。評價結果。5.2 集成測試策略優(yōu)點：可有效防止錯誤。嚴重錯誤、遺漏和不正確的假設能被較早的揭示。錯誤定位比較容易。樁代碼和驅動代碼的開發(fā)量減少。開發(fā)和集成可同時進行。 缺點：剛開始的幾個周期可能不易于平

9、穩(wěn)集成。高頻集成的頻率需要有個好的把握。 適用范圍：采用迭代過程模型開發(fā)的產品。5.2 集成測試策略基于事件（消息）的集成： 從驗證消息路徑的正確性出發(fā)，漸增式的把系統(tǒng)集成到一起，從而驗證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 策略：從系統(tǒng)的外部看，分析系統(tǒng)可能輸入的消息集。選取一條消息，分析其穿越的模塊。集成這些模塊進行消息接口測試。重復上面的步驟，直到所有的消息都被測試過。 優(yōu)點：驗證一條消息時，可能同時需要多個模塊，因此進度上要快一些。減少驅動模塊的開發(fā)。5.2 集成測試策略缺點：對于復雜的系統(tǒng)，消息之間的相互關聯(lián)性可能是錯綜復雜并難以分析的。對一些接口測試不夠充分。 適用范圍：面向對象的系統(tǒng)?；谟邢逘顟B(tài)機的

10、嵌入式系統(tǒng)。5.3 集成測試分析集成測試關注的內容： 體系結構分析 模塊分析 接口分析 可測試性分析 集成測試策略分析 常見的集成測試故障5.3 集成測試分析體系結構分析： 從需求的跟蹤實現(xiàn)出發(fā)，劃分出系統(tǒng)實現(xiàn)上的結構層次。找出系統(tǒng)組件之間的依賴關系。目的：找出集成測試的粒度，即基礎模塊的大小。5.3 集成測試分析模塊分析： 明確本次測試的模塊。 找出模塊之間的關系，將關系最密切的模塊首先集成在一起。 依次集成模塊之間耦合度較低的模塊。5.3 集成測試分析接口分析： 接口的劃分：確定系統(tǒng)、子系統(tǒng)和模塊的邊界。確定模塊內部、子系統(tǒng)內部、系統(tǒng)內部的接口。確定模塊間、子系統(tǒng)間的接口。確定系統(tǒng)與操作系

11、統(tǒng)、硬件以及第三方軟件的接口。5.3 集成測試分析接口分析： 接口的分類：函數(shù)接口。消息接口。類接口。 接口數(shù)據分析：分析穿越接口的數(shù)據。函數(shù)接口關注參數(shù)的個數(shù)、順序、屬性等。消息接口關注消息的類型、消息的域等。類接口關注類的屬性和行為。5.3 集成測試分析可測試性分析：主要關注隨著集成范圍的增加而導致的可測試性下降，因此要充分關注不可測試的接口，盡可能早的找到解決方案。集成測試策略分析：好的集成測試策略主要關注：能夠對被測對象進行比較充分的測試，尤其是關鍵模塊。能夠使模塊和接口的劃分清晰明了。投入的資源被充分利用。5.3 集成測試分析常見的集成測試故障： 配置/版本控制錯誤。 遺漏、重疊或沖

12、突的函數(shù)。 文件或數(shù)據庫使用不正確或不一致。 錯誤的對象和消息的綁定。 錯誤的參數(shù)或不正確的參數(shù)值。 組件之間的沖突。 資源競爭。5.4 集成測試用例設計正向測試用例設計。逆向測試用例設計。特殊需求用例設計。滿足覆蓋率的用例設計，比方說功能覆蓋、接口覆蓋。5.5 集成測試的實施集成測試的方法和步驟（1）首先確定子系統(tǒng)有哪些模塊組成，保證這些模塊都進行過單元測試。（2）由開發(fā)人員組裝這些模塊，生成一個子系統(tǒng)，并保證在此子系統(tǒng)中，各個模塊的功能盡可能發(fā)揮出來。（3）測試前，要設計測試用例，以一個關鍵模塊為核心展開。以功能和性能為兩條主線，注重模塊間接口。（4）搭建必要的測試環(huán)境，按照所寫的測試用例，進行模塊連接的充分測試。（5）記錄測試結構，總結測試問題。5.5 集成測試的實施集成測試工作的主要內容：測試主要依據材料概要設計說明書。集成測試計劃的制定。包括集成測試進度安排、人員分配、測試用例設計。集成測試計劃的評審。集成測試過程。過程中包括測試過程記錄、問題記錄、問題定位和解決、問題回歸。集成測試報告的編寫。包括測試總結、測試活動評估和測試問題分類統(tǒng)計和分析。5.6 集成測試環(huán)境硬件環(huán)境操