軟件質(zhì)量和測(cè)試的背景課件

1第1章軟件測(cè)試和軟件質(zhì)量的背景2內(nèi)容提要1.1 軟件特征與軟件工程 1.1.1 軟件分類 1.1.2 層次化軟件工程

1.1.3 軟件范型的轉(zhuǎn)變 1.1.4 現(xiàn)代軟件開發(fā) 1.2 軟件質(zhì)量 1.2.1 質(zhì)量概念 1.2.2 質(zhì)量運(yùn)動(dòng) 1.2.3 軟件質(zhì)量概念 1.2.4 軟件質(zhì)量評(píng)價(jià)體系與標(biāo)準(zhǔn) 思考 31.1 軟件特征與軟件工程要理解軟件的含義并全面地理解軟件工程，我們首先要明確軟件的特征，并據(jù)此知道軟件與人類建造的其它事物之間的區(qū)別。IEEE定義對(duì)軟件的定義如下：軟件是計(jì)算機(jī)程序、規(guī)程以及可能的相關(guān)文檔和運(yùn)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)。軟件包含計(jì)算機(jī)程序、規(guī)程、文檔和軟件系統(tǒng)運(yùn)行所必需的數(shù)據(jù)四個(gè)部分。4軟件具有與硬件完全不同的特征軟件是開發(fā)產(chǎn)生的，而不是用傳統(tǒng)方法制造。軟件不會(huì)有像硬件一樣的磨損。很多軟件不能通過已有構(gòu)件組裝，只能自己定義。5硬件、軟件失效曲線圖（浴缸曲線）（鋸齒曲線）結(jié)論：軟件維護(hù)比硬件維護(hù)更復(fù)雜61.1.1 軟件分類當(dāng)前的計(jì)算機(jī)軟件分為七個(gè)大類，使得軟件工程正面臨持續(xù)的挑戰(zhàn)：系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件Web應(yīng)用軟件工程和科學(xué)軟件嵌入式軟件產(chǎn)品線軟件人工智能軟件7新的挑戰(zhàn)也逐漸顯現(xiàn)出來普適計(jì)算網(wǎng)絡(luò)資源開源軟件新經(jīng)濟(jì)普適計(jì)算又稱普存計(jì)算、普及計(jì)算（英文中叫做pervasivecomputing或者Ubiquitouscomputing）又稱為環(huán)境智能，強(qiáng)調(diào)和環(huán)境融為一體的計(jì)算，而計(jì)算機(jī)本身則從人們的視線里消失。在普適計(jì)算的模式下，人們能夠在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、以任何方式進(jìn)行信息的獲取與處理。核心理念是小型、便宜、網(wǎng)絡(luò)化的處理設(shè)備廣泛分布在日常生活的各個(gè)場(chǎng)所，計(jì)算設(shè)備將不只依賴命令行、圖形界面進(jìn)行人機(jī)交互，而更依賴“自然”的交互方式，計(jì)算設(shè)備的尺寸將縮小到毫米甚至納米級(jí)。8新的挑戰(zhàn)也逐漸顯現(xiàn)出來普適計(jì)算網(wǎng)絡(luò)資源開源軟件新經(jīng)濟(jì)網(wǎng)絡(luò)資源，是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過通信設(shè)備傳播和網(wǎng)絡(luò)軟件管理的信息資源。與傳統(tǒng)的信息資源相比，網(wǎng)絡(luò)信息資源在數(shù)量、結(jié)構(gòu)、分布和傳播的范圍、載體形態(tài)、內(nèi)涵傳遞手段等方面都顯示出新的特點(diǎn)。存儲(chǔ)數(shù)字化，傳輸網(wǎng)絡(luò)化；表現(xiàn)形式多樣化，內(nèi)容豐富；數(shù)量巨大，增長(zhǎng)迅速；傳播速度快、范圍廣，具有交互性；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，分布廣泛；信息源復(fù)雜、無序；動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性。9新的挑戰(zhàn)也逐漸顯現(xiàn)出來普適計(jì)算網(wǎng)絡(luò)資源開源軟件新經(jīng)濟(jì)開放源碼軟件《open-source》是一個(gè)新名詞，它被定義為描述其源碼可以被公眾使用的軟件，并且此軟件的使用，修改和分發(fā)也不受許可證的限制。具有質(zhì)量可靠、透明度高、客戶控制軟件等優(yōu)點(diǎn)。互聯(lián)網(wǎng)的普及，將原來分散開發(fā)人員聚合在一起，只要有一個(gè)合適的基礎(chǔ)和好的框架，他們就可以開發(fā)出產(chǎn)品級(jí)的工具軟件從而開源成為了一種趨勢(shì)。10新的挑戰(zhàn)也逐漸顯現(xiàn)出來普適計(jì)算網(wǎng)絡(luò)資源開源軟件新經(jīng)濟(jì)

新經(jīng)濟(jì)是指在經(jīng)濟(jì)全球化背景下，信息技術(shù)（IT）革命以及由信息技術(shù)革命帶動(dòng)的、以高新科技產(chǎn)業(yè)為龍頭的經(jīng)濟(jì)。新經(jīng)濟(jì)是信息化帶來的經(jīng)濟(jì)文化成果。新經(jīng)濟(jì)之所以“新”，源于推動(dòng)其產(chǎn)生與發(fā)展的原動(dòng)力——信息、技術(shù)革命所具有的全新的革命意義。同以往的任何一次技術(shù)革命不同，信息技術(shù)革命改變的不是人類對(duì)自然資源的利用方式。111.1.2 層次化軟件工程FritzBauer在NATO（北大西洋公約組織）會(huì)議上給出的定義仍是我們進(jìn)一步展開討論的基礎(chǔ)：軟件工程：是為了經(jīng)濟(jì)地獲得可靠的和能在實(shí)際機(jī)器上高效運(yùn)行的軟件而建立和使用的好的工程原則。美國電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers，IEEE）給出了一個(gè)更加綜合的定義：軟件工程：（1）將系統(tǒng)化的、規(guī)范的、可度量的方法應(yīng)用于軟件的開發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)的過程，即將工程化應(yīng)用于軟件中。（2）（1）中所述方法的研究。12軟件過程、軟件方法和軟件工具軟件工程是一種層次化的技術(shù)，以質(zhì)量保證為基礎(chǔ)。著眼質(zhì)量的理念促進(jìn)過程改進(jìn)，進(jìn)而有更成熟的方法出現(xiàn)13軟件工程的視圖拋開要工程化的實(shí)體，我們必須先回答下列問題：要解決的問題是什么？明確問題要用于解決該問題的實(shí)體具有什么特點(diǎn)？需求如何實(shí)現(xiàn)該實(shí)體？其解決方案是怎樣的？設(shè)計(jì)如何建造該實(shí)體？開發(fā)與實(shí)現(xiàn)采用什么方法去發(fā)現(xiàn)該實(shí)體設(shè)計(jì)和建造過程中產(chǎn)生的錯(cuò)誤？質(zhì)量監(jiān)控當(dāng)該實(shí)體的用戶要求修改、適應(yīng)和增強(qiáng)時(shí)，如何支持這些活動(dòng)？使用與維護(hù)工程是對(duì)技術(shù)實(shí)體或社會(huì)實(shí)體的分析、設(shè)計(jì)、建造、驗(yàn)證和管理。14三個(gè)階段我們可以把與軟件工程相關(guān)的工作分為三個(gè)階段，其中的每個(gè)階段能夠回答上述的一個(gè)或多個(gè)問題：定義階段針對(duì)“做什么”系統(tǒng)或信息工程、軟件項(xiàng)目計(jì)劃、需求分析開發(fā)階段針對(duì)“如何做”軟件設(shè)計(jì)、代碼生成、軟件測(cè)試維護(hù)階段針對(duì)“改變”

糾錯(cuò)、適應(yīng)、增強(qiáng)、預(yù)防15保護(hù)性活動(dòng)還有很多保護(hù)性活動(dòng)用來補(bǔ)充說明在軟件工程的一般視圖中的各個(gè)階段和相關(guān)步驟，這些典型的貫穿于整個(gè)軟件過程中的活動(dòng)包括：軟件項(xiàng)目追蹤和控制正式的技術(shù)復(fù)審軟件質(zhì)量保證軟件配置管理文檔的準(zhǔn)備和產(chǎn)生可復(fù)用管理測(cè)試風(fēng)險(xiǎn)管理161.1.3 軟件范型的轉(zhuǎn)變軟件范型（SoftwareParadigm）：軟件系統(tǒng)組織與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工程技術(shù)。既可以指軟件系統(tǒng)靜態(tài)的組織與結(jié)構(gòu)模型，也可以指動(dòng)態(tài)的軟件系統(tǒng)開發(fā)與構(gòu)造構(gòu)成模型。李德毅院士：軟件工程學(xué)科今后的走向是軟件在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下工作、軟件工程向需求工程傾斜、軟件結(jié)構(gòu)用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔硎?、問題的形式化向著本體描述發(fā)展、軟件在演化中生長(zhǎng)完善。正在進(jìn)入面向服務(wù)的軟件工程時(shí)代。17181.1.4 現(xiàn)代軟件開發(fā)傳統(tǒng)軟件開發(fā)和現(xiàn)代軟件開發(fā)（有區(qū)別：以軟件危機(jī)為轉(zhuǎn)折點(diǎn)）軟件團(tuán)隊(duì)與軟件開發(fā)人員的培養(yǎng)（微軟）191.2 軟件質(zhì)量有些軟件開發(fā)者仍然相信軟件質(zhì)量是在編碼之后才應(yīng)該開始擔(dān)心的事情。這是荒謬的，因?yàn)檐浖|(zhì)量保證（SoftwareQualityAssurance，SQA）是一種應(yīng)用于整個(gè)軟件過程的保護(hù)性活動(dòng)，它包括：一種質(zhì)量管理方法有效的軟件工程技術(shù)（方法和工具）在整個(gè)軟件過程中采用的正式技術(shù)復(fù)審一種多層次的測(cè)試策略對(duì)軟件文檔及其修改的控制保證軟件遵從軟件開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)程度量和報(bào)告機(jī)制201.2.1 質(zhì)量概念軟件質(zhì)量評(píng)價(jià)：效率第一轉(zhuǎn)變?yōu)榍逦谝晃覀儜?yīng)從以下幾個(gè)方面考慮軟件質(zhì)量：軟件結(jié)構(gòu)方面內(nèi)部結(jié)構(gòu)清晰、易于閱讀，界面友好、方便使用功能與性能方面可靠的工作，足夠健壯開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)與文檔方面遵守開發(fā)準(zhǔn)則，資料齊全三個(gè)方面相輔相成，但不同人從各自的要求出發(fā)，對(duì)軟件質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)常有不同的要求。如管理人員，用戶，維護(hù)人員。不同類型的軟件也會(huì)有不同的質(zhì)量要求。如實(shí)時(shí)控制軟件，MIS。質(zhì)量的不同特性可能會(huì)矛盾。需要取舍和平衡。211.2.2 質(zhì)量運(yùn)動(dòng)全面質(zhì)量管理（TotalQualityManagement,TQM）一個(gè)組織以質(zhì)量為中心，以全員參與為基礎(chǔ)，目的在于通過讓顧客滿意、本組織所有成員及社會(huì)收益而達(dá)到永續(xù)經(jīng)營的管理途徑。全面質(zhì)量管理通常都包括以下4個(gè)步驟：第1步是指一個(gè)連續(xù)的過程改進(jìn)系統(tǒng)，其目標(biāo)在于開發(fā)一個(gè)看的見的、可重復(fù)的和可度量的軟件過程。第2步只第1步完成之后才可啟動(dòng)。這一步將檢查影響過程的其它因素，并優(yōu)化這些因素對(duì)過程的影響。例如，軟件過程可能受到高層職員流動(dòng)的影響，而該影響則是公司內(nèi)部不斷重組而引起的。一個(gè)穩(wěn)定的公司組織會(huì)對(duì)軟件質(zhì)量的提高帶來很大的幫助，所以第2步可以幫助管理者對(duì)公司重組方式提出建議。前面兩個(gè)步驟關(guān)注的是過程，第3步（或稱為“第五感覺”）則關(guān)注軟件產(chǎn)品的用戶，它是通過檢查用戶使用產(chǎn)品的方式，而導(dǎo)致產(chǎn)品本身的改進(jìn)和潛在地改進(jìn)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。第4步將管理者的注意從當(dāng)前的產(chǎn)品上移開并拓寬。作為一個(gè)面向商業(yè)的步驟，該步驟通過觀察產(chǎn)品的市場(chǎng)用途，來尋找產(chǎn)品在相關(guān)領(lǐng)域中的發(fā)展機(jī)會(huì)。在軟件領(lǐng)域，第4步可以被視為一種發(fā)現(xiàn)有利可圖的新產(chǎn)品，或視作尋找當(dāng)前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的副產(chǎn)品用途的努力。22注意：大多數(shù)公司先要做好第一步。沒有成熟的軟件過程，后面步驟是無意義的。231.2.3 軟件質(zhì)量概念I(lǐng)EEE關(guān)于軟件質(zhì)量的定義：軟件質(zhì)量是系統(tǒng)、部件或者過程滿足規(guī)定需求的程度。系統(tǒng)、部件或者過程滿足顧客或者用戶需要或期望的程度。該定義相對(duì)客觀，強(qiáng)調(diào)了產(chǎn)品（或服務(wù)）和客戶/社會(huì)需求的一致性。ANSI關(guān)于軟件質(zhì)量的定義：按照ANSI（AmericanNationalStandardsInstitute，美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)）在1983年的標(biāo)準(zhǔn)陳述，軟件質(zhì)量定義為“與軟件產(chǎn)品滿足規(guī)定的和隱含的需求的能力有關(guān)的特征和特性的全體”。具體包括軟件產(chǎn)品中能滿足用戶給定需求的全部特性的集合，軟件具有所期望的各種屬性組合的程度，用戶主觀得出的軟件是否滿足其綜合期望的程度，決定所用軟件在使用中將滿足其綜合期望程度的軟件合成特性。強(qiáng)調(diào)了軟件的特性和特征，與需求的吻合程度以及綜合評(píng)價(jià)值246個(gè)主要特征我們把各類軟件綜合起來看，可以列出下列6個(gè)主要特征：功能性：軟件實(shí)現(xiàn)的功能達(dá)到要求的和隱含的用戶需求以及設(shè)計(jì)規(guī)范的程度，可靠性：軟件在指定條件和特定時(shí)間段內(nèi)維持性能的能力程度，易使用性：用戶使用該軟件所付出的學(xué)習(xí)精力，效率：在指定條件下，軟件功能與所占用資源之間的比值，可維護(hù)性：當(dāng)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤、運(yùn)行環(huán)境改變或客戶需求改變時(shí)，程序能修改的容易程度，可移植性：將軟件從一種環(huán)境移入另一種環(huán)境的容易程度。25其他角度過程質(zhì)量軟件產(chǎn)品是如何生產(chǎn)出來的間接地推斷軟件質(zhì)量，稱為軟件的過程質(zhì)量，可以理解為一個(gè)活動(dòng)序列、和與此相關(guān)的輸入、輸出、約束條件、實(shí)現(xiàn)方法、輔助工具等因素共同組成的系統(tǒng)。用戶滿意度軟件的產(chǎn)品質(zhì)量是最終的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，而最終的檢驗(yàn)者則是客戶。261.2.4 軟件質(zhì)量評(píng)價(jià)體系與標(biāo)準(zhǔn)軟件質(zhì)量貫穿整個(gè)軟件生存周期，涉及軟件質(zhì)量需求、軟件質(zhì)量度量、軟件屬性檢測(cè)、軟件質(zhì)量管理技術(shù)和過程等。軟件質(zhì)量保證涉及整個(gè)軟件開發(fā)過程，包括監(jiān)視和改善過程、確保任何經(jīng)過認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)與步驟均可遵循，并且保證問題被發(fā)現(xiàn)和被處理。IEEE給出軟件質(zhì)量保證的定義，軟件質(zhì)量保證（SQA）是：一種有計(jì)劃的，系統(tǒng)化的行動(dòng)模式，它是為項(xiàng)目或者產(chǎn)品符合己有技術(shù)需求提供充分信任所必需的。設(shè)計(jì)用來評(píng)價(jià)開發(fā)或者制造產(chǎn)品的過程的一組活動(dòng)，與質(zhì)量控制有區(qū)別。盡局限于開發(fā)過程及技術(shù)層面，缺少進(jìn)度和預(yù)算有關(guān)的活動(dòng)。軟件質(zhì)量控制很困難，如何進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估很關(guān)鍵。271.2.4 軟件質(zhì)量評(píng)價(jià)體系與標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展定義：軟件質(zhì)量保證是一個(gè)有系統(tǒng)的，有計(jì)劃的行動(dòng)集合，它是為提供軟件產(chǎn)品的軟件開發(fā)過程與維護(hù)過程