軟件質(zhì)量保證與測試綜述

軟件質(zhì)量保證與測試郭俊恩計算機(jī)與信息工程系2022年10月18日第1頁2目錄一、相關(guān)關(guān)知識及及意義二、軟件件質(zhì)量保保證管理理三、軟件件測試四、軟件件質(zhì)量保保證與測測試人才才的特點(diǎn)點(diǎn)3一、相關(guān)關(guān)知識及及意義1、軟件開開發(fā)過程程42、硬件、、軟件失失效曲線線圖53、軟件質(zhì)質(zhì)量要求求包括6個主要特特征功能性：：軟件實(shí)實(shí)現(xiàn)的功功能達(dá)到到要求的的和隱含含的用戶戶需求以以及設(shè)計計規(guī)范的的程度，，可靠性：：軟件在在指定條條件和特特定時間間段內(nèi)維維持性能能的能力力程度，，易使用性性：用戶戶使用該該軟件所所付出的的學(xué)習(xí)精精力，效率：在在指定條條件下，，軟件功功能與所所占用資資源之間間的比值值，可維護(hù)性性：當(dāng)發(fā)發(fā)現(xiàn)錯誤誤、運(yùn)行行環(huán)境改改變或客客戶需求求改變時時，程序序能修改改的容易易程度，，可移植性性：將軟軟件從一一種環(huán)境境移入另另一種環(huán)環(huán)境的容容易程度度。64軟件缺陷陷的修復(fù)復(fù)費(fèi)用75意義迪斯尼獅獅子王缺缺陷人造隕石石坑缺陷陷程序員的的千年蟲蟲問題愛國者導(dǎo)導(dǎo)彈缺陷陷8二、軟軟件質(zhì)量量保證與與管理1、軟件質(zhì)質(zhì)量控制制的基本本方法軟件質(zhì)量量控制是是一組由由開發(fā)組組織使用用的程序序和方法法，使用用它可在在規(guī)定的的資金投投入和時時間限制制的條件件下，提提供滿足足客戶質(zhì)質(zhì)量要求求的軟件件產(chǎn)品并并持續(xù)不不斷地改改善開發(fā)發(fā)過程和和開發(fā)組組織本身身，以提提高將來來生產(chǎn)高高質(zhì)量軟軟件產(chǎn)品品的能力力。1.1目目標(biāo)問題題度量法法對一個項(xiàng)項(xiàng)目的各各個方面面（產(chǎn)品品、過程程和資源源）規(guī)定定具體的的目標(biāo)，，這些目目標(biāo)的表表達(dá)應(yīng)非非常明確確。對每一個個目標(biāo)，，要引出出一系列列能反映映出這個個目標(biāo)是是否達(dá)到到要求的的問題，，并要求求對這些些問題進(jìn)進(jìn)行回答答。這些些問題的的答案將將有助于于使目標(biāo)標(biāo)定量化化。將回答這這些問題題的答案案映射到到對軟件件質(zhì)量等等級的度度量上，，根據(jù)這這種度量量得出軟軟件目標(biāo)標(biāo)是否達(dá)達(dá)到的結(jié)結(jié)論，或或確認(rèn)哪哪些做好好了，哪哪些仍需需改善。。收集數(shù)據(jù)據(jù)。要為為收集和和分析數(shù)數(shù)據(jù)做出出計劃。。1.2風(fēng)風(fēng)險管理理法根據(jù)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)識別項(xiàng)項(xiàng)目要素素的有關(guān)關(guān)風(fēng)險；；評估風(fēng)險險發(fā)生的的概率和和發(fā)生的的代價；；按發(fā)生概概率和代代價劃分分風(fēng)險等等級并排排序；在項(xiàng)目限限定條件件下選擇擇控制風(fēng)風(fēng)險的技技術(shù)并制制定計劃劃；執(zhí)行計劃劃并監(jiān)視視進(jìn)程；；持續(xù)評估估風(fēng)險狀狀態(tài)并采采取正確確的措施施。1.3PDCA法（（戴明循循環(huán)）確定質(zhì)量目標(biāo)提高質(zhì)量開發(fā)質(zhì)量評估質(zhì)量質(zhì)量控制參數(shù)產(chǎn)品、過程、資源定義改善估計度量計劃Plan改進(jìn)Action實(shí)施Do檢查Check2軟件件配置管管理軟件配置置管理是是在貫穿穿整個軟軟件生命命周期中中建立和和維護(hù)項(xiàng)項(xiàng)目產(chǎn)品品的完整整性。它它的基本本目標(biāo)包包括：軟件配置置管理的的各項(xiàng)工工作是有有計劃進(jìn)進(jìn)行的。。被選擇的的項(xiàng)目產(chǎn)產(chǎn)品得到到識別，，控制并并且可以以被相關(guān)關(guān)人員獲獲取。已識別出出的項(xiàng)目目產(chǎn)品的的更改得得到控制制。使相關(guān)組組別和個個人及時時了解軟軟件基準(zhǔn)準(zhǔn)的狀態(tài)態(tài)和內(nèi)容容。常用的軟軟件配置置管理工工具VisualSVNServerTortoiseSVN3軟件件評審的的內(nèi)容3.1管理評審審一個組織織之所以以需要管管理，是是為了能能更好的的進(jìn)步和和發(fā)展。。為了達(dá)達(dá)到這個個目的，，通常需需要對原原來的發(fā)發(fā)展?fàn)顩r況進(jìn)行回回顧，分分析并總總結(jié)出存存在的問問題和改改進(jìn)的措措施。這這也就是是為什么么進(jìn)行管管理評審審的原因因。管理評審審就是最最高管理理者為評評價管理理體系的的適宜性性、充分分性和有有效性所所進(jìn)行的的活動。。管理評審審的主要要內(nèi)容是是組織的的最高管管理者就就管理體體系的現(xiàn)現(xiàn)狀、適適宜性、、充分性性和有效效性以及及方針和和目標(biāo)的的貫徹落落實(shí)及實(shí)實(shí)現(xiàn)情況況進(jìn)行正正式的評評價，其其目的就就是通過過這種評評價活動動來總結(jié)結(jié)管理體體系的業(yè)業(yè)績，并并從當(dāng)前前業(yè)績上上考慮找找出與預(yù)預(yù)期目標(biāo)標(biāo)的差距距，同時時還應(yīng)考考慮任何何可能改改進(jìn)的機(jī)機(jī)會，并并在研究究分析的的基礎(chǔ)上上，對組組織在市市場中所所處地位位及競爭爭對手的的業(yè)績予予以評價價，從而而找出自自身的改改進(jìn)方向向。3.2技技術(shù)評評審技術(shù)評審審的目的的發(fā)現(xiàn)軟件件在功能能、邏輯輯、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)上的錯錯誤；驗(yàn)證軟件件符合它它的需求求規(guī)格；；確認(rèn)軟件件符合預(yù)預(yù)先定義義的開發(fā)發(fā)規(guī)范和和標(biāo)準(zhǔn)；；保證軟件件在統(tǒng)一一的模式式下進(jìn)行行開發(fā)；；便于項(xiàng)目目管理。。技術(shù)評審審的輸入入評審的目目的是說說明為什什么要進(jìn)進(jìn)行該評評審，該該評審的的實(shí)施目目的是什什么；評審的內(nèi)內(nèi)容包括括需求文文檔、源源代碼、、測試用用例等；；評審檢查查單（檢檢查項(xiàng)））；其他必須須的文檔檔，如對對設(shè)計文文檔進(jìn)行行評審，，那么需需求文檔檔可以作作為相關(guān)關(guān)文檔帶帶入技術(shù)術(shù)評審會會。技術(shù)評審審的輸出出——技術(shù)評審審報告會議的基基本信息息；存在的問問題和建建議措施施；評審結(jié)論論和意見見；問題跟蹤蹤表；技術(shù)評審審問答記記錄（通通常作為為附錄出出現(xiàn)在報報告中））。3.3文文檔評評審文檔評審審的目的的文檔評審審的內(nèi)容容在軟件開開發(fā)過程程中，需需要進(jìn)行行評審的的文檔很很多，主主要包括括如下內(nèi)內(nèi)容：需求評審審，對《市場需求求說明書書》、《產(chǎn)品需求求說明書書》、《功能說明明書》等進(jìn)行評評審。設(shè)計評審審，對《總體設(shè)計計說明書書》、《詳細(xì)設(shè)計計說明書書》等進(jìn)行評評審。代碼評審審，對代代碼進(jìn)行行審核。。質(zhì)量驗(yàn)證證評審，，對《測試計劃劃》、《測試用例例》等進(jìn)行評評審。3.4過過程評評審過程評審審的作用用如下：：評估主要要的質(zhì)量量保證流流程?？紤]如何何處理和和解決評評審過程程中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)的不符符合問題題?？偨Y(jié)和共共享好的的經(jīng)驗(yàn)。。指出需要要進(jìn)一步步完善和和改進(jìn)的的部分。。過程評審審流程193.5代代碼審審查代碼審查查的主要要工作代碼審查查的主要要工作：：發(fā)現(xiàn)代代碼中的的bug；從代碼碼的易維維護(hù)性、、可擴(kuò)展展性角度度考察代代碼的質(zhì)質(zhì)量，提提出修改改建議。。代碼編寫寫者，代代碼審核核者共同同對代碼碼的質(zhì)量量承擔(dān)責(zé)責(zé)任。這樣才能能保證CodeReview不是走過過場，其其中代碼碼編寫者者承擔(dān)主主要責(zé)任任，代碼碼審核者者承擔(dān)次次要責(zé)任任。20三、軟軟件測試試方法1.黑盒測試試2.白盒測試試3.灰盒測試試4.集成測試試5.系統(tǒng)測試試6.壓力測試試211黑盒測試試的基本本概念黑盒測試試試圖發(fā)發(fā)現(xiàn)以下下類型的的錯誤：：功能錯誤誤或遺漏漏；界面錯誤誤；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)或外部部數(shù)據(jù)庫訪問錯誤誤；性能錯誤誤；初始化和和終止錯錯誤。221.1等價類劃劃分等價類劃劃分法是是一種黒黒盒測試試的技術(shù)術(shù)，不考考慮程序序的內(nèi)部部結(jié)構(gòu)，，是把所所有可能能的輸入入數(shù)據(jù)，，即程序序的輸入入域劃分分成若干干部分（（子集）），然后后從每一一個子集集中選取取少數(shù)具具有代表表性的數(shù)數(shù)據(jù)作為為測試用用例。231.2..1劃分等價價類等價類劃劃分可有有兩種不不同的情情況:有效等價價類和無無效等價價類。有效等價價類:是指對于于程序的的規(guī)格說說明來說說是合理理的，有有意義的的輸入數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)成成的集合合。利用有效效等價類類可檢驗(yàn)驗(yàn)程序是是否實(shí)現(xiàn)現(xiàn)了規(guī)格格說明中中所規(guī)定定的功能能和性能能。無效等價價類:與有效等等價類的的定義恰恰巧相反反，不符符合需求求規(guī)格說說明書。。241.2..2等價類表表示例輸入條件有效等價類無效等價類輸入條件有效等價類無效等價類………………<11~100>1001.無效等價類2.有效等價類3.無效等價類251.2..3設(shè)計測試試用例先根據(jù)輸輸入條件件確定有有效等價價類和無無效等價價類，然然后從劃劃分出的的等價類類中按以以下三個個原則設(shè)設(shè)計測試試用例。。每一個等等價類規(guī)規(guī)定一個個唯一的的編號。。設(shè)計一個個新的測測試用例例，使其其盡可能能多地覆覆蓋尚未未被覆蓋蓋地有效效等價類類，重復(fù)復(fù)這一步步。直到到所有的的有效等等價類都都被覆蓋蓋為止。。設(shè)計一個個新的測測試用例例，使其其僅覆蓋蓋一個尚尚未被覆覆蓋的無無效等價價類，重重復(fù)這一一步，直直到所有有的無效效等價類類都被覆覆蓋為止止。用例編號所屬等價類乘數(shù)1乘數(shù)2乘積123206021-102提示“請輸入1~100之間的整數(shù)”332003提示“請輸入1~100之間的整數(shù)”26三角形（（等價類類劃分））輸入條件有效等價類無效等價類是否三角形的3條邊（A>0），（1）（B>0），（2）（C>0），（3）（A+B>C），（4）（B+C>A），（5）（A+C>B）（6）（A≤0），（7）（B≤0），（8）（C≤0），（9）（A+B≤C），（10）（B+C≤A），（11）（A+C≤B）（12）是否等腰三角形（A=B），（13）（B=C），（14）（C=A），（15）（A≠B）and（B≠C）and（C≠A），（16）是否等邊三角形（A=B）and（B=C）and（C=A），（17）（A≠B），（18）（B≠C），（19）（C≠A），（20）27三角形測測試用例例（等價價類劃分分）用例編號【A，B，C】

覆蓋等價類輸出1【3，4，5】（1），（2），（3），（4），（5），（6）一般三角形2【0，1，2】（7）不能構(gòu)成三角形3【1，0，2】（8）4【1，2，0】（9）5【1，2，3】（10）6【1，3，2】（11）7【3，1，2】（12）8【3，3，4】（1），（2），（3），（4），（5），（6），（13）等腰三角形9【3，4，4】（1），（2），（3），（4），（5），（6），（14）10【3，4，3】（1），（2），（3），（4），（5），（6），（15）11【3，4，5】（1），（2），（3），（4），（5），（6），（16）非等腰三角形12【3，3，3】（1），（2），（3），（4），（5），（6），（17）是等邊三角形13【3，4，4】（1），（2），（3），（4），（5），（6），（14），（18）非等邊三角形14【3，4，3】（1），（2），（3），（4），（5），（6），（15），（19）15【3，3，4】（1），（2），（3），（4），（5），（6），（13），（20）281.3邊界值分分析法1.3..1邊界條件件我們可以以想象一一下，如如果在懸懸崖峭壁壁邊可以以自信地地安全行行走，平平地就不不在話下下了。如果軟件件在能力力達(dá)到極極限時能能夠運(yùn)行行，那么么在正常常情況下下一般也也就不會會有什么么問題。。邊界條件件是特殊殊情況，，因?yàn)榫幘幊虖母旧险f說不懷疑疑邊界有有問題。。奇怪的是是，程序序在處理理大量中中間數(shù)值值時都是是對的，，但是可可能在邊邊界處出出現(xiàn)錯誤誤。291.3..2其他一些些邊界條條件另一種看看起來很很明顯的的軟件缺缺陷來源源是當(dāng)軟軟件要求求輸入時時（比如如在文本本框中）），不是是沒有輸輸入正確確的信息息，而是是根本沒沒有輸入入任何內(nèi)內(nèi)容，只只按了Enter鍵。這種情況況在產(chǎn)品品說明書書中常常常被忽視視，程序序員也可可能經(jīng)常常遺忘，，但是在在實(shí)際使使用中卻卻時有發(fā)發(fā)生。程程序員總總會習(xí)慣慣性地認(rèn)認(rèn)為用戶戶要么輸輸入信息息，不管管是看起起來合法法的或非非法的信信息，要要么就會會選擇Cancel鍵放棄輸輸入，如如果沒有有對空值值進(jìn)行好好的處理理的話，，恐怕程程序員自自己都不不知道程程序會引引向何方方。正確的軟軟件通常常應(yīng)該將將輸入內(nèi)內(nèi)容默認(rèn)認(rèn)為合法法邊界內(nèi)內(nèi)的最小小值，或或者合法法區(qū)間內(nèi)內(nèi)的某個個合理值值，否則則，返回回錯誤提提示信息息。因?yàn)檫@些些值通常常在軟件件中進(jìn)行行特殊處處理，所所以不要要把它們們與合法法情況和和非法情情況混在在一起，，而要建建立單獨(dú)獨(dú)的等價價區(qū)間。。301.3..3邊界值的的選擇方方法對邊界值值設(shè)計測測試用例例，應(yīng)遵遵循以下下幾條原原則：如果輸入入條件規(guī)規(guī)定了值值的范圍圍，則應(yīng)應(yīng)取剛達(dá)達(dá)到這個個范圍的的邊界的的值，以以及剛剛剛超越這這個范圍圍邊界的的值作為為測試輸輸入數(shù)據(jù)據(jù)。如果輸入入條件規(guī)規(guī)定了值值的個數(shù)數(shù)，則用用最大個個數(shù)、最最小個數(shù)數(shù)、比最最小個數(shù)數(shù)少1、比最大大個數(shù)多多1的數(shù)作為為測試數(shù)數(shù)據(jù)。根據(jù)規(guī)格格說明的的每個輸輸出條件件，使用用前面的的原則①①。根據(jù)規(guī)格格說明的的每個輸輸出條件件，應(yīng)用用前面的的原則②②。如果程序序的規(guī)格格說明給給出的輸輸入域或或輸出域域是有序序集合，，則應(yīng)選選取集合合的第一一個元素素和最后后一個元元素作為為測試用用例。如果程序序中使用用了一個個內(nèi)部數(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)，則應(yīng)應(yīng)當(dāng)選擇擇這個內(nèi)內(nèi)部數(shù)據(jù)據(jù)結(jié)構(gòu)邊邊界上的的值作為為測試用用例。分析規(guī)格格說明，，找出其其他可能能的邊界界條件。。312白盒盒測試的的概述軟件人員員使用白白盒測試試方法，，主要想想對程序序模塊進(jìn)進(jìn)行如下下的檢查查：對程序模模塊的所所有獨(dú)立立的執(zhí)行行路徑至至少測試試一次；；對所有的的邏輯判判定，取取“真”與取“假”的兩種情情況都至至少測試試一次；；在循環(huán)的的邊界和和運(yùn)行界界限內(nèi)執(zhí)執(zhí)行循環(huán)環(huán)體；測試內(nèi)部部數(shù)據(jù)結(jié)結(jié)構(gòu)的有有效性等等。322.2白白盒測測試的實(shí)實(shí)施步驟驟：測試計劃劃階段：：根據(jù)需需求說明明書，制制定測試試進(jìn)度。。測試設(shè)計計階段：：依據(jù)程程序設(shè)計計說明書書，按照照一定規(guī)規(guī)范化的的方法進(jìn)進(jìn)行軟件件結(jié)構(gòu)劃劃分和設(shè)設(shè)計測試試用例。。測試執(zhí)行行階段：：輸入測測試用例例，得到到測試結(jié)結(jié)果。測試總結(jié)結(jié)階段：：對比測測試的結(jié)結(jié)果和代代碼的預(yù)預(yù)期結(jié)果果，分析析錯誤原原因，找找到并解解決錯誤誤。332.3控控制流流測試342.4算算法流流程352.5語語句覆覆蓋語句覆蓋蓋的含義義是：在在測試時時首先設(shè)設(shè)計若干干個測試試用例，，然后運(yùn)運(yùn)行被測測程序，，使程序序中的每每個可執(zhí)執(zhí)行語句句至少執(zhí)執(zhí)行一次次。這里里所謂“若干個”，自然是是越少越越好。讓我們總總結(jié)一下下語句覆覆蓋的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)和缺缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：很很直觀地地從代碼碼中得到到測試用用例，無無需細(xì)分分每條判判定表達(dá)達(dá)式。缺點(diǎn):對于隱藏藏的條件件和可能能到達(dá)的的隱式分分支是無無法測試試的。它它只在乎乎運(yùn)行一一次，而而不考慮慮其他情情況362.6判判定覆覆蓋按判定覆覆蓋準(zhǔn)則則進(jìn)行測測試是指指：設(shè)計若干干測試用用例，運(yùn)運(yùn)行被測測程序，，使得程程序中每每個判斷斷的取真真分支和和取假分分支至少少經(jīng)歷一一次，即即判斷的的真假值值均曾被被滿足。。下面總結(jié)結(jié)一下分分支覆蓋蓋測試的的優(yōu)點(diǎn)和和缺點(diǎn)。。優(yōu)點(diǎn)：分分支覆蓋蓋是比語語句覆蓋蓋更強(qiáng)的的測試能能力，比比語句覆覆蓋要多多幾乎一一倍的測測試路徑徑。它無無需細(xì)分分每個判判定就可可以得到到測試用用例。缺點(diǎn):往往大部部分的判判定語句句是由多多個邏輯輯條件組組合而成成，若僅僅僅判斷斷其最終終結(jié)果，，而忽略略每個條條件的取取值必然然會遺漏漏部分的的測試路路徑。372.7條條件覆覆蓋變量表達(dá)式的值類別a=2取真值記為T3a=2取假值記為t3X>1取真值記為T4X>1取假值記為t4測試用例abx路徑覆蓋條件CASE6203SABCDET1T2T3T4CASE7101SACEt1T2t3T4CASE8211SACDET1t2T3t4變量表達(dá)式的值類別a>1取真值記為T1a>1取假值記為t1b=0取真值記為T2b=0取假值記為t2測試用例abx路徑覆蓋條件CASE8211SACDET1t2T3t4CASE9103SACDEt1T2t3T438判定-條條件覆蓋蓋測試賦值類別①a>1，b=0記為T1，T2②a>1，b!=0記為T1，t2③a<=1，b=0記為t1，T2④a<=1，b!=0記為t1，t2⑤a=2，x>1記為T3，T4⑥a=2，x<=1記為T3，t4⑦a!=2，x>1記為t3，T4⑧a!=2，x<=1記為t3，t439測試用例abx覆蓋組合路徑覆蓋條件CASE1203①⑤SABCDET1T2T3T4CASE8211②⑥SACDET1t2T3t4CASE9103③⑦SACDEt1T2t3T4CASE10111④⑧SACEt1t2t3t4402.8路路徑覆覆蓋按路徑覆覆蓋要求求進(jìn)行測測試是指指，設(shè)計計足夠多多的測試試用例要要求覆蓋蓋程序中中所有可可能的路路徑。下面總結(jié)結(jié)一下路路徑覆蓋蓋測試的的優(yōu)點(diǎn)和和缺點(diǎn)。。優(yōu)點(diǎn)：路路徑覆蓋蓋是經(jīng)常常要用到到的測試試覆蓋方方法，它它比普通通的判定定覆蓋準(zhǔn)準(zhǔn)則和條條件覆蓋蓋準(zhǔn)則覆覆蓋率都都要高。。缺點(diǎn):路徑覆蓋蓋不一定定能保證證條件的的所有組組合都覆覆蓋。a<=1，b=0這個就沒沒有被測測試到。。：由于于路徑覆覆蓋需要要對所有有可能的的路徑進(jìn)進(jìn)行測試試（包括括循環(huán)、、條件組組合、分分支選擇擇等），，那么需需要設(shè)計計大量、、復(fù)雜的的測試用用例，使使得工作作量呈指指數(shù)級增增長。41四、軟件件質(zhì)量保保證與測測試人才才的特點(diǎn)點(diǎn)現(xiàn)代軟件件研發(fā)對對軟件人人才的需需求傳統(tǒng)軟件人才的特點(diǎn)創(chuàng)新軟件人才的特點(diǎn)敢冒風(fēng)險敢冒風(fēng)險有雄心壯志有雄心壯志能學(xué)習(xí)，適應(yīng)新環(huán)境能學(xué)習(xí)，適應(yīng)新環(huán)境實(shí)事求是的作風(fēng)創(chuàng)新精神有克服困難的毅力如果對問題有興趣，則有熱情、有主動性扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，尤其是數(shù)學(xué)獨(dú)立從事研究的能力很強(qiáng)的編程