第1次大課 軟件測(cè)試概述

軟件測(cè)試基礎(chǔ)SoftwareTestingTechnology課程介紹

課程負(fù)責(zé)人:肖新鳳Email：答疑時(shí)間：星期三15：00—17：00星期四10：00—12:00辦公地點(diǎn)：綜合樓軟件工程系教師辦公室電話：87818998課程代碼：ST3001課程學(xué)時(shí)：68學(xué)時(shí)（大課34課時(shí)，小課34課時(shí)）學(xué)分：4先修課程：C++程序設(shè)計(jì)II(IBMCY410)(SS2010)2考勤要求全人工考勤方式。全勤15分，期末系統(tǒng)自動(dòng)記分。嚴(yán)格執(zhí)行考勤制度，每堂小課全部點(diǎn)名，大課采取抽點(diǎn)名或是全點(diǎn)名的方式進(jìn)行考勤，對(duì)考勤有問(wèn)題請(qǐng)于上課第二天提出來(lái)，過(guò)后不理！關(guān)于請(qǐng)假：必須在上課之前拿請(qǐng)假條給任課老師批準(zhǔn)，沒(méi)有老師的簽字、口頭請(qǐng)假、叫同學(xué)請(qǐng)假一律無(wú)效！由于生病住院而不能及時(shí)請(qǐng)假，必須由醫(yī)生開具證明或是輔導(dǎo)員代開證明方可銷假！課堂點(diǎn)名，如果有同學(xué)代為舉手，那么一律記為曠課。曠課節(jié)數(shù)也會(huì)影響到平時(shí)作業(yè)的成績(jī)?？记谇闆r關(guān)系到你們的平時(shí)成績(jī)以及老師對(duì)學(xué)生的平時(shí)印象分，請(qǐng)各位同學(xué)準(zhǔn)時(shí)上課，做到不遲到、不曠課！3教學(xué)目的和要求本課程是為測(cè)試專業(yè)方向?qū)W生開設(shè)的必修課程本課程的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生掌握軟件測(cè)試的相關(guān)技術(shù)、工具和方法；了解軟軟測(cè)試的基本流程以及關(guān)鍵實(shí)施技巧的技術(shù)、方法；重點(diǎn)掌握軟件測(cè)試管理的全過(guò)程及方法、技巧；具備一定的實(shí)施測(cè)試項(xiàng)目能力。該課程僅僅作為軟件測(cè)試體系的一門課程，無(wú)法面面俱到，有興趣的同學(xué)請(qǐng)參考其他軟測(cè)相關(guān)書籍。4考核標(biāo)準(zhǔn)課程總評(píng)成績(jī)中平時(shí)成績(jī)占40%，期末考試成績(jī)占60%，詳細(xì)如下：考勤：準(zhǔn)時(shí)到課堂，不影響其他人，準(zhǔn)時(shí)離開課堂。占15%。作業(yè)：3次書面作業(yè)，書面作業(yè)每次占3%，平時(shí)課堂表現(xiàn)占6%，綜合時(shí)間占10%，總共25%平時(shí)課堂表現(xiàn)體現(xiàn)在出勤狀態(tài)、課堂實(shí)驗(yàn)完成狀況、上課紀(jì)律遵守程度、學(xué)習(xí)態(tài)度。學(xué)生作業(yè)中，有關(guān)學(xué)生的抄襲行為由任課老師界定。抄襲和被抄襲的作業(yè)被評(píng)為零分。5第1章軟件測(cè)試概述

1.1軟件、軟件危機(jī)、軟件工程1.2軟件缺陷與軟件故障1.3軟件質(zhì)量與質(zhì)量模型1.4軟件測(cè)試1.5軟件測(cè)試人員的基本素質(zhì)6軟件測(cè)試是軟件工程的一個(gè)重要部分，是確保軟件工程質(zhì)量的重要手段。最近幾年來(lái)，由于軟件工程的復(fù)雜度的不斷增強(qiáng)，更由于軟件的工業(yè)化發(fā)展趨勢(shì)，軟件測(cè)試得到廣泛的重視。71.1軟件、軟件危機(jī)、軟件工程1.1.1軟件、軟件危機(jī)、軟件工程的基本概念計(jì)算機(jī)軟件：是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中與硬件相互依存的另一部分，它是包括程序，數(shù)據(jù)及其相關(guān)文檔的完整集合軟件危機(jī)：在計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)和維護(hù)過(guò)程中所遇到的一系列嚴(yán)重問(wèn)題，軟件生產(chǎn)與市場(chǎng)需求出現(xiàn)極不適應(yīng)的嚴(yán)重現(xiàn)象軟件工程：應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)及管理科學(xué)等原理開發(fā)軟件的工程8

1.1.2軟件工程的目標(biāo)及其一般開發(fā)過(guò)程一個(gè)軟件產(chǎn)品從形成概念開始，經(jīng)過(guò)開發(fā)、測(cè)試、使用和維護(hù)，直到最后退出使用的全過(guò)程稱為軟件生存周期。軟件生存周期根據(jù)軟件所處的狀態(tài)，以及軟件開發(fā)活動(dòng)的目的和任務(wù)，可劃分為若干個(gè)階段。一般軟件生存周期包括軟件定義、軟件開發(fā)、軟件測(cè)試、軟件使用與維護(hù)等幾個(gè)部分。91．軟件定義可行性分析的任務(wù)是了解用戶的要求及實(shí)現(xiàn)環(huán)境，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等幾個(gè)方面研究并論證軟件系統(tǒng)的可行性。需求分析的任務(wù)是確定所要開發(fā)軟件的功能需求、性能需求和運(yùn)行環(huán)境約束，編制軟件需求規(guī)格說(shuō)明、軟件系統(tǒng)的確認(rèn)測(cè)試準(zhǔn)則。軟件的性能需求包括軟件的適應(yīng)性、安全性、可靠性、可維護(hù)性錯(cuò)誤處理等。102．軟件開發(fā)軟件開發(fā)是按照需求規(guī)格說(shuō)明的要求，由抽象到具體，逐步生成軟件的過(guò)程。軟件開發(fā)一般由設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和測(cè)試等階段組成。113．軟件測(cè)試軟件需經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的測(cè)試，以發(fā)現(xiàn)軟件在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題并加以糾正。整個(gè)測(cè)試過(guò)程分單元測(cè)試、集成測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試以及驗(yàn)收測(cè)試四個(gè)階段進(jìn)行。測(cè)試的方法主要有白盒測(cè)試和黑盒測(cè)試。124．軟件使用和維護(hù)軟件的使用是在軟件通過(guò)測(cè)試后，將軟件安裝在用戶確定的運(yùn)行環(huán)境中移交給用戶使用。軟件的維護(hù)是對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行修改或?qū)浖枨笞兓龀龇磻?yīng)的過(guò)程。131.1.3可供選擇的軟件過(guò)程模型軟件開發(fā)過(guò)程中存在各種復(fù)雜因素，為了解決由此而帶來(lái)的種種問(wèn)題，軟件開發(fā)者們經(jīng)過(guò)多年的摸索，給出了多種實(shí)現(xiàn)軟件工程的方式——軟件過(guò)程模型，如瀑布過(guò)程模型、螺旋過(guò)程模型和增量過(guò)程模型等。141．瀑布過(guò)程模型瀑布過(guò)程模型反映了人們?cè)缙趯?duì)軟件工程的認(rèn)識(shí)水平，是人們所熟悉的一種線性思維的體現(xiàn)。瀑布過(guò)程模型強(qiáng)調(diào)階段的劃分及其順序性、各階段工作及其文檔的完備性，是一種嚴(yán)格線性的、按階段順序的、逐步細(xì)化的開發(fā)模式，如圖1-1所示。15圖1-1瀑布過(guò)程模型

162．螺旋過(guò)程模型螺旋過(guò)程模型的基本思路是，依據(jù)前一個(gè)版本的結(jié)果構(gòu)造新的版本，這個(gè)不斷重復(fù)迭代的過(guò)程形成了一個(gè)螺旋上升的路徑，如圖1-2所示。17圖1-2螺旋過(guò)程模型

183．增量過(guò)程模型有些時(shí)候可能會(huì)用一種幾乎連續(xù)的過(guò)程小幅度地推進(jìn)項(xiàng)目，這就是增量過(guò)程模型，如圖1-3所示。19圖1-3增量過(guò)程模型

204．快速原型過(guò)程模型快速原型過(guò)程模型首先是快速進(jìn)行系統(tǒng)分析，

在設(shè)計(jì)人員和用戶的緊密配合下，快速確定軟件系統(tǒng)的基本要求，盡快實(shí)現(xiàn)一個(gè)可運(yùn)行的、功能簡(jiǎn)單的原型系統(tǒng)，然后通過(guò)對(duì)原型系統(tǒng)逐步求精，不斷擴(kuò)充完善得到最終的軟件系統(tǒng)。211.2軟件缺陷與軟件故障什么是軟件缺陷和軟件故障軟件缺陷是存在于軟件（文檔、數(shù)據(jù)、程序）之中的那些不希望或不可接受的偏差。其結(jié)果是軟件運(yùn)行于某一特定條件時(shí)出現(xiàn)軟件故障，這時(shí)稱軟件缺陷被激活。軟件故障是指軟件運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的一種不希望或不可接受的內(nèi)部狀態(tài)，此時(shí)若無(wú)適當(dāng)措施(容錯(cuò))加以及時(shí)處理，便產(chǎn)生軟件失效。222.軟件缺陷和軟件故障案例P81.美國(guó)迪斯尼公司獅子王游戲軟件兼容性問(wèn)題

2.美國(guó)航天局火星登陸事故3.跨世紀(jì)“千年蟲”問(wèn)題4.愛(ài)國(guó)者導(dǎo)彈防御系統(tǒng)5.“沖擊波”計(jì)算機(jī)病毒6.Windows2000中文輸入法漏洞7.金山詞霸出現(xiàn)的錯(cuò)誤233.軟件產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因軟件復(fù)雜性交流不夠、交流上有誤解或者根本不進(jìn)行交流程序設(shè)計(jì)錯(cuò)誤需求變化時(shí)間壓力代碼文檔貧乏軟件開發(fā)工具241.3軟件質(zhì)量與質(zhì)量模型軟件質(zhì)量是軟件的生命，它直接影響軟件的使用與維護(hù)。通常軟件質(zhì)量由以下幾方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。25①軟件需求是衡量軟件質(zhì)量的基礎(chǔ)，不符合需求的軟件就不具備質(zhì)量。設(shè)計(jì)的軟件應(yīng)在功能、性能等方面都符合要求，并能可靠地運(yùn)行。②軟件結(jié)構(gòu)良好，易讀、易于理解，并易于修改、維護(hù)。③軟件系統(tǒng)具有友好的用戶界面，便于用戶使用。④軟件生存周期中各階段文檔齊全、規(guī)范，便于配置、管理。26軟件的質(zhì)量因素很多，如正確性、精確性、可靠性、容錯(cuò)性、性能、效率、易用性、可理解性、簡(jiǎn)潔性、可復(fù)用性、可擴(kuò)充性、兼容性等。軟件質(zhì)量因素也稱為軟件質(zhì)量特性，反映了質(zhì)量的本質(zhì)。討論一個(gè)軟件的質(zhì)量，問(wèn)題最終要?dú)w結(jié)到定義軟件的質(zhì)量特性。27面對(duì)眾多的質(zhì)量因素如何取折衷，這實(shí)際上就是區(qū)分質(zhì)量因素對(duì)軟件質(zhì)量影響程度輕重的問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)有了解決方案，即軟件質(zhì)量模型。圖1-4所示為McCall軟件質(zhì)量模型，質(zhì)量模型中的質(zhì)量概念基于11個(gè)特性之上，這11個(gè)特性分別面向軟件產(chǎn)品的運(yùn)行、修正、轉(zhuǎn)移。28圖1-4McCall質(zhì)量模型29

圖1-5所示為ISO/IEC9126－1991標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的軟件質(zhì)量度量模型。它由3層組成，其中第1層稱為質(zhì)量特性，第2層稱為質(zhì)量子特性，第3層稱為度量。30圖1-5ISO軟件質(zhì)量度量模型

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圖1-6所示為新的ISO/IEC9126軟件質(zhì)量模型，軟件質(zhì)量包括“內(nèi)部質(zhì)量”、“外部質(zhì)量”和“使用質(zhì)量”三部分。圖1-6新的ISO/IEC9126軟件質(zhì)量模型321.4軟件測(cè)試

1.4.1軟件測(cè)試的定義及目的簡(jiǎn)單地說(shuō)，軟件測(cè)試就是為了發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤而執(zhí)行程序的過(guò)程。在IEEE提出的軟件工程標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)中，軟件測(cè)試被定義為：“使用人工和自動(dòng)手段來(lái)運(yùn)行或測(cè)試某個(gè)系統(tǒng)的過(guò)程，其目的在于檢驗(yàn)它是否滿足規(guī)定的需求或弄清楚預(yù)期結(jié)果與實(shí)際結(jié)果之間的差別?！避浖y(cè)試是與軟件質(zhì)量密切聯(lián)系在一起的，歸根結(jié)底，軟件測(cè)試是為了保證軟件質(zhì)量。33軟件測(cè)試的目的是以最少的人力、物力和時(shí)間找出軟件中潛在的各種錯(cuò)誤和缺陷，通過(guò)修正各種錯(cuò)誤和缺陷提高軟件質(zhì)量，回避軟件發(fā)布后由于潛在的軟件缺陷和錯(cuò)誤造成的隱患所帶來(lái)的商業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。34軟件是由人來(lái)完成的，所有由人做的工作都不會(huì)是完美無(wú)缺的。軟件開發(fā)是個(gè)很復(fù)雜的過(guò)程，期間很容易產(chǎn)生錯(cuò)誤。無(wú)論是軟件從業(yè)人員、專家和學(xué)者做了多大的努力，軟件錯(cuò)誤仍然存在。因而大家也得到了一種共識(shí)：軟件中殘存著錯(cuò)誤，這是軟件的一種屬性，是無(wú)法改變的。所以通常說(shuō)軟件測(cè)試的目的就是為了發(fā)現(xiàn)盡可能多的缺陷，并期望通過(guò)改錯(cuò)來(lái)把缺陷統(tǒng)統(tǒng)消滅，以期提高軟件的質(zhì)量。一個(gè)成功的測(cè)試用例在于發(fā)現(xiàn)了至今尚未發(fā)現(xiàn)的缺陷。351.4.2軟件測(cè)試的原則1.所有的測(cè)試都應(yīng)追溯到用戶需求2.把“盡早和不斷地測(cè)試”作為開發(fā)者的座右銘3.程序員應(yīng)該避免檢查自己的程序，測(cè)試工作應(yīng)該由獨(dú)立的專業(yè)的軟件測(cè)試機(jī)構(gòu)來(lái)完成4.pareto原則5.設(shè)計(jì)測(cè)試用例時(shí)，應(yīng)該考慮各種情況366.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.制定嚴(yán)格的測(cè)試計(jì)劃8.完全測(cè)試是不可能的，測(cè)試需要終止9.注意回歸測(cè)試的關(guān)聯(lián)性10.妥善保存一切測(cè)試過(guò)程文檔371.4.3軟件測(cè)試模型軟件測(cè)試過(guò)程模型是對(duì)測(cè)試過(guò)程一種抽象，用于定義軟件測(cè)試的流程和方法。隨著測(cè)試過(guò)程管理的發(fā)展，軟件測(cè)試專家通過(guò)實(shí)踐總結(jié)出了很多很好的測(cè)試過(guò)程模型。這些模型將測(cè)試活動(dòng)進(jìn)行了抽象，并與開發(fā)活動(dòng)有機(jī)的進(jìn)行了結(jié)合，是測(cè)試過(guò)程管理的重要參考依據(jù)。381．Ｖ模型V模型是最具有代表意義的測(cè)試模型，反映出了測(cè)試活動(dòng)與分析設(shè)計(jì)活動(dòng)的關(guān)系。V模型指出，單元和集成測(cè)試應(yīng)檢測(cè)程序的執(zhí)行是否滿足軟件設(shè)計(jì)的要求；系統(tǒng)測(cè)試應(yīng)檢測(cè)系統(tǒng)功能、性能的質(zhì)量特性是否達(dá)到系統(tǒng)要求的指標(biāo)；驗(yàn)收測(cè)試確定軟件的實(shí)現(xiàn)是否滿足用戶需要或合同的要求。39圖1-7軟件測(cè)試V模型402．Ｗ模型W模型由兩個(gè)V字型模型組成，分別代表測(cè)試與開發(fā)過(guò)程。相比V模型，增加了同步驗(yàn)證和確認(rèn)活動(dòng)。W模型強(qiáng)調(diào)：測(cè)試伴隨著整個(gè)軟件開發(fā)周期，而且測(cè)試的對(duì)象不僅僅是程序，需求、設(shè)計(jì)等同樣要測(cè)試，也就是說(shuō)，測(cè)試與開發(fā)是同步進(jìn)行的。41圖1-8軟件測(cè)試W模型423．Ｈ模型H模型將測(cè)試活動(dòng)完全獨(dú)立出來(lái)，形成了一個(gè)完全獨(dú)立的流程，將測(cè)試準(zhǔn)備活動(dòng)和測(cè)試執(zhí)行活動(dòng)清晰地體現(xiàn)出來(lái)。H模型揭示了軟件測(cè)試是一個(gè)獨(dú)立的流程，貫穿產(chǎn)品整個(gè)生命周期，與其他流程并發(fā)地進(jìn)行。43圖1-9軟件測(cè)試H模型444．其他模型除上述幾種常見(jiàn)模型外，還流傳著其他幾種模型，例如X模型、前置測(cè)試模型等。X模型提出針對(duì)單獨(dú)的程序片段進(jìn)行相互分離的編碼和測(cè)試，此后通過(guò)頻繁的交接，通過(guò)集成最綜合成為可執(zhí)行的程序。前置測(cè)試模型體現(xiàn)了開發(fā)與測(cè)試的結(jié)合，要求對(duì)每一個(gè)交付內(nèi)容進(jìn)行測(cè)試。451．按測(cè)試方式分類靜態(tài)測(cè)試動(dòng)態(tài)測(cè)試2．按測(cè)試方法分類白盒測(cè)試黑盒測(cè)試1.4.4軟件測(cè)試的分類463．按測(cè)試過(guò)程分類單元測(cè)試集成測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試驗(yàn)收測(cè)試47功能測(cè)試健壯性測(cè)試接口測(cè)試性能測(cè)試強(qiáng)度測(cè)試壓力測(cè)試用戶界面測(cè)試安全測(cè)試可靠性測(cè)試安裝/反安裝測(cè)試文檔測(cè)試恢復(fù)測(cè)試兼容性測(cè)試4．按測(cè)試目的分類481.4.5軟件測(cè)試流程軟件測(cè)試流程就是指從軟件測(cè)試開始到軟件測(cè)試結(jié)束經(jīng)過(guò)的一系列準(zhǔn)備、執(zhí)行、分析的過(guò)程。軟件測(cè)試工作一般要通過(guò)制訂測(cè)試計(jì)劃、設(shè)計(jì)測(cè)試、測(cè)試準(zhǔn)備和測(cè)試環(huán)境的建立、執(zhí)行測(cè)試、評(píng)估測(cè)試和總結(jié)測(cè)試工作等幾個(gè)階段來(lái)完成。49圖1-10軟件測(cè)試流程50測(cè)試流程1.測(cè)試計(jì)劃2.測(cè)試設(shè)計(jì)3.測(cè)試準(zhǔn)備和測(cè)試環(huán)境的建立4.執(zhí)行測(cè)試5.測(cè)試評(píng)估6.測(cè)試總結(jié)511.4.6軟件測(cè)試發(fā)展歷程和趨勢(shì)軟件測(cè)試是伴隨著軟件的產(chǎn)生而產(chǎn)生的，有了軟件的生成和運(yùn)行就必然有軟件測(cè)試。在早期的軟件開發(fā)過(guò)程中，測(cè)試的含義比較窄，將測(cè)試等同于“調(diào)試”，目的是糾正軟件中已經(jīng)知道的故障，常常由