第8章 軟件的質(zhì)量與測(cè)試

第8章軟件的質(zhì)量與測(cè)試

軟件工程研究室SoftwareEngineering1

主要內(nèi)容

軟件的質(zhì)量

軟件的測(cè)試目的:測(cè)試是軟件質(zhì)量保證中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)28.1軟件的質(zhì)量

8.1.1軟件的質(zhì)量觀Juran

的質(zhì)量觀:

產(chǎn)品在使用時(shí)，能適合用戶需要的目標(biāo)程度。ISO的質(zhì)量觀:“一個(gè)產(chǎn)品或服務(wù)是否能夠滿足其指定的或蘊(yùn)含的需求有關(guān)的性質(zhì)與特征總和”.

3

產(chǎn)品質(zhì)量的特性質(zhì)量由多種因素組成,但互不獨(dú)立,

可能是沖突的,也不一定同等重要;

在一定前提下來衡量質(zhì)量,不能脫離代價(jià)來衡量產(chǎn)品的質(zhì)量.4

8.1.2軟件質(zhì)量因素

McCall軟件質(zhì)量模型(1977):

產(chǎn)品修改產(chǎn)品操作產(chǎn)品改型易使用性高效性正確性可靠性完整性易維護(hù)性靈活性易測(cè)試性易移植性易復(fù)用性互用性

圖8-1McCall

軟件質(zhì)量模型5每個(gè)要素包含系列衡量標(biāo)準(zhǔn)正確性易追溯性一致性完備性從需求中找到實(shí)現(xiàn)能力實(shí)現(xiàn)了所有的功能一致的術(shù)語和技術(shù)高效性運(yùn)行效率存儲(chǔ)效率使用最少的處理時(shí)間使用最小的內(nèi)存空間6易使用性輸入、輸出量輸入、輸出速度易交流培訓(xùn)易操作可靠性簡潔性準(zhǔn)確性一致性容錯(cuò)性:異常,仍能操作7易維護(hù)性一致性模塊性簡潔性:易理解簡明性:代碼少自我描述性:有解釋靈活性易擴(kuò)展性模塊性一致性自我描述性8易測(cè)試性簡潔性模塊性檢視:測(cè)量、識(shí)別錯(cuò)誤能力自我描述性易移植性硬件獨(dú)立性軟件獨(dú)立性自我描述性模塊性9易復(fù)用性硬件獨(dú)立性模塊性通用性軟件獨(dú)立性自我描述性互用性數(shù)據(jù)共同性通訊共同性模塊性10Boehm模型

(1978)在該模型中，軟件質(zhì)量的全體稱為總體效用分為現(xiàn)存效用、易維護(hù)性指不涉及軟件的修改質(zhì)量因素11總體效用易維護(hù)性現(xiàn)存效用易修改性易理解性易測(cè)試性效率人機(jī)界面可靠性易移植性易更改性

可認(rèn)性

簡明性結(jié)構(gòu)性自我描述性易交流性易存取性設(shè)備效率可依靠性一致性完整性準(zhǔn)確性自我包含性硬件獨(dú)立性圖8-2Boehm模型12McCall和Boehm模型從用戶出發(fā)的質(zhì)量觀為基礎(chǔ)提出的.模型都是層次結(jié)構(gòu)模型.使用模型時(shí)需根據(jù)具體情況決定質(zhì)量要素的相對(duì)重要性.13軟件質(zhì)量要素之間的關(guān)系正確性可靠性效率完整性易使用性易維護(hù)性易測(cè)試性靈活性易移植性易復(fù)用性互用性正確性可靠性效率完整性易使用性易維護(hù)性易測(cè)試性靈活性易移植性易復(fù)用性互用性直接相關(guān)反向相關(guān)無關(guān)圖8-3Perry的質(zhì)量要素之間關(guān)系148.2軟件測(cè)試

軟件測(cè)試它既令人興奮，也令人煩腦；既令人羨慕不己，也令人望而卻步；要想在預(yù)算內(nèi)按時(shí)交付高質(zhì)量的軟件，測(cè)試是必不可少的。158.2軟件測(cè)試

軟件測(cè)試概述

程序錯(cuò)誤分類

軟件測(cè)試的V模型

軟件測(cè)試的方法

軟件的調(diào)試

168.2.1軟件測(cè)試概述

(1)什么是軟件測(cè)試？

和測(cè)試接近的詞:

過失

(Mistake):人為產(chǎn)生的不正確結(jié)果.

故障

(Fault):過失發(fā)展結(jié)果,可能導(dǎo)致失效.

失效

(Failure):故障引起的結(jié)果.

錯(cuò)誤

(Error)、過錯(cuò)（Mistake）稱bug

不正確結(jié)果的全部.

缺陷(Defect):錯(cuò)誤的表現(xiàn)結(jié)果.

事故

(Incident):失效時(shí)可能呈現(xiàn)給用戶.

測(cè)試(Test):

測(cè)試要處理錯(cuò)誤、缺陷、失效和事故.

測(cè)試是采用測(cè)試用例執(zhí)行的軟件活動(dòng).

17(2)軟件測(cè)試的目的

軟件測(cè)試是對(duì)軟件質(zhì)量的度量，并代表了規(guī)約、設(shè)計(jì)和編碼的最終評(píng)審.

為找出錯(cuò)誤而運(yùn)行程序或系統(tǒng)的過程.(Myers，1979）.

測(cè)試是證明錯(cuò)誤的存在,而不是證明錯(cuò)誤的不存在（Dijstra)

確信程序做了它應(yīng)該做的事(Hetzel,1973).

確認(rèn)程序正確地實(shí)現(xiàn)了所要求的功能.

軟件測(cè)試概述18(3)軟件測(cè)試的準(zhǔn)則#盡早地和不斷地進(jìn)行軟件測(cè)試.#

所有的測(cè)試應(yīng)能追溯到用戶需求#

測(cè)試用例:由輸入數(shù)據(jù)和與之對(duì)應(yīng)的預(yù)期輸出結(jié)果組成;包括合理的輸入和不合理的輸入條件.#

測(cè)試從小規(guī)模開始,逐漸擴(kuò)到大規(guī)模,#

窮舉測(cè)試不可能.#

測(cè)試人員,WhoPerformstheTest?#

獨(dú)立測(cè)試組或SoftwareTestEngineer#

使用或開發(fā)測(cè)試工具.#

需求確定后,制定測(cè)試計(jì)劃,并執(zhí)行測(cè)試計(jì)劃.#

測(cè)試中發(fā)現(xiàn)8o%錯(cuò)誤,可能由程序的20%的組件造成的(Pareto原理)

軟件測(cè)試概述19(4)軟件的可測(cè)試性

程序被測(cè)試的難易程度一個(gè)特定測(cè)試集覆蓋產(chǎn)品的充分程度軟件可測(cè)試性的度量特征:

a.可操作性b.可觀察性c.可控制性

d可分解性e.簡單性f.穩(wěn)定性

g.可理解性

軟件測(cè)試概述20(5)軟件測(cè)試的對(duì)象

軟件測(cè)試并不等于程序測(cè)試，應(yīng)貫穿于軟件定義與開發(fā)的各個(gè)階段。

測(cè)試包括：

需求規(guī)格說明概要設(shè)計(jì)規(guī)格說明詳細(xì)設(shè)計(jì)規(guī)格說明源程序21軟件測(cè)試對(duì)象之間關(guān)系軟件需求用戶：要什么需求說明書分析員：可以提供什么設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)員：讓軟件怎么做源程序程序員：讓計(jì)算機(jī)做什么運(yùn)行結(jié)果計(jì)算機(jī)：程序運(yùn)行得到的結(jié)果理解正確性表達(dá)正確性理解正確性設(shè)計(jì)正確性表達(dá)正確性理解正確性編碼正確性輸入正確性運(yùn)行正確性相符嗎？圖8-4軟件測(cè)試對(duì)象之間關(guān)系228.2.2軟件錯(cuò)誤分類

Beizer

給出的軟件錯(cuò)誤:

抽樣大小—6877000條語句(含注釋）總錯(cuò)誤數(shù)—16209個(gè)錯(cuò)每千條語句錯(cuò)誤數(shù)—2.36個(gè)錯(cuò)23錯(cuò)誤分類錯(cuò)誤數(shù)百分比（%）需求錯(cuò)誤13178.1需求不正確6494.0需求邏輯錯(cuò)1530.9需求不完備2241.4需求文檔描述錯(cuò)130.1需求變更2781.7表8-1需求錯(cuò)誤錯(cuò)誤分類24錯(cuò)誤分類錯(cuò)誤數(shù)百分比（%）功能和性能錯(cuò)誤262416.2功能和性能不正確4562.8性能不完整2311.4功能不完整1931.2適用范圍錯(cuò)7784.8用戶信息和診斷信息錯(cuò)8575.3異常處理錯(cuò)790.5其他功能錯(cuò)300.2表8-2功能和性能錯(cuò)誤錯(cuò)誤分類25錯(cuò)誤分類錯(cuò)誤數(shù)百分比（%）程序結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤408225.2控制流和控制順序錯(cuò)誤、變量、分支、循環(huán)等問題207812.8處理器錯(cuò)200412.4表8-3程序結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤錯(cuò)誤分類26錯(cuò)誤分類錯(cuò)誤數(shù)百分比（%）數(shù)據(jù)錯(cuò)誤363822.4數(shù)據(jù)類型定義,引用及結(jié)構(gòu)錯(cuò)180511.1數(shù)據(jù)存取及處理錯(cuò)183111.3其他數(shù)據(jù)錯(cuò)(比較、計(jì)算、精度、零為除數(shù))2表8-4數(shù)據(jù)錯(cuò)誤錯(cuò)誤分類27錯(cuò)誤分類錯(cuò)誤數(shù)百分比（%）編碼與實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤16019.9編碼與程序輸入錯(cuò)誤3322.0違反編程標(biāo)準(zhǔn)或風(fēng)格3182.0文檔錯(cuò)9605.9其他實(shí)現(xiàn)錯(cuò)10.0表8-5編碼與實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤錯(cuò)誤分類28錯(cuò)誤分類錯(cuò)誤數(shù)百分比（%）軟件集成錯(cuò)誤14559.0內(nèi)部接口錯(cuò)8595.3外部接口，時(shí)間吞吐量不匹配5183.2其他集成錯(cuò)780.5系統(tǒng)及軟件結(jié)構(gòu)錯(cuò)2821.7表8-6軟件集成錯(cuò)誤錯(cuò)誤分類29錯(cuò)誤分類錯(cuò)誤數(shù)百分比（%）測(cè)試定義和執(zhí)行錯(cuò)誤4472.8測(cè)試設(shè)計(jì)錯(cuò)110.1測(cè)試執(zhí)行錯(cuò)3552.2測(cè)試文檔錯(cuò)110.1測(cè)試用例不充分640.4其他測(cè)試錯(cuò)誤60.0其他錯(cuò)誤

(定時(shí)和協(xié)調(diào),性能,故障恢復(fù),不付合標(biāo)準(zhǔn))7634.7表8-7測(cè)試定義和執(zhí)行錯(cuò)誤錯(cuò)誤分類308.2.3軟件測(cè)試的V模型模塊規(guī)約系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與子系統(tǒng)規(guī)約用戶需求分析規(guī)約確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)模塊實(shí)現(xiàn)規(guī)約用戶需求用戶要求用戶接受測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)集成子系統(tǒng)集成與測(cè)試模塊測(cè)試模塊代碼測(cè)試后的模塊測(cè)試后子系統(tǒng)集成的系統(tǒng)檢驗(yàn)過的系統(tǒng)交付的系統(tǒng)圖8-5軟件測(cè)試的V模型318.2.4軟件測(cè)試的分類

(1)

按實(shí)施步驟分：(2)

按測(cè)試對(duì)象分：單元測(cè)試--軟件單元測(cè)試組裝測(cè)試--軟件部件測(cè)試確認(rèn)測(cè)試--軟件配置項(xiàng)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試--系統(tǒng)測(cè)試(3)

按使用的測(cè)試技術(shù)分：靜態(tài)測(cè)試：動(dòng)態(tài)測(cè)試：白盒測(cè)試、黑盒測(cè)試32軟件測(cè)試的分類

(4)按軟件組裝策略分:

(5)按測(cè)試的完整性分：

--增量測(cè)試--完全性和連續(xù)性測(cè)試

自頂向下

--圖路徑測(cè)試

自底向上

--程序路徑測(cè)試

三明治

--窮舉測(cè)試

--非增量測(cè)試33軟件測(cè)試的分類

(6)按項(xiàng)目測(cè)試條目分：

--

功能測(cè)試--恢復(fù)性測(cè)試

--性能測(cè)試--敏感性測(cè)試

--接口測(cè)試--安裝性測(cè)試

--強(qiáng)度測(cè)試--協(xié)調(diào)性測(cè)試

--安全性測(cè)試--人機(jī)界面測(cè)試

--可靠性測(cè)試

348.2.5軟件測(cè)試技術(shù)軟件測(cè)試技術(shù)靜態(tài)測(cè)試動(dòng)態(tài)測(cè)試黑盒測(cè)試白盒測(cè)試功能測(cè)試結(jié)構(gòu)測(cè)試圖8-6軟件測(cè)試技術(shù)分類35靜態(tài)測(cè)試(代碼會(huì)審/走查/辦公桌)

數(shù)據(jù)引用錯(cuò)(使用未賦值的變量)

數(shù)據(jù)說明錯(cuò)(類型不符錯(cuò))

數(shù)據(jù)計(jì)算錯(cuò)(混合類型,零為除數(shù))

數(shù)據(jù)比較錯(cuò)(運(yùn)算符、邏輯符不符)

控制流錯(cuò)(循環(huán)初值、次數(shù)不對(duì))

接口錯(cuò)輸入輸出錯(cuò)文件錯(cuò)檢查:36表8-8黑盒測(cè)試與白盒測(cè)試

黑盒(功能)測(cè)試白盒(結(jié)構(gòu))測(cè)試只利用規(guī)格說明標(biāo)識(shí)測(cè)試用例只利用程序源代碼標(biāo)識(shí)測(cè)試用例如果程序?qū)崿F(xiàn)了未描述的行為，功能測(cè)試無法意識(shí)到。如果已描述的行為未能實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)性測(cè)試無法意識(shí)到冗余度大，可能會(huì)有漏洞具有覆蓋率指標(biāo)動(dòng)態(tài)測(cè)試37

任何程序都可以看作是將輸入定義域取值映射到輸出值域的函數(shù)。將系統(tǒng)看成“黑盒”。也稱黑盒測(cè)試軟件InputOutput1)

功能測(cè)試(FunctionTesting)圖8-7黑盒測(cè)試38

證實(shí)每個(gè)實(shí)現(xiàn)了的功能是否符合需求規(guī)格說明書的要求。

黑盒測(cè)試要在軟件的接口處進(jìn)行.目的:39黑盒測(cè)試可以發(fā)現(xiàn)如下錯(cuò)誤:

是否有不正確或遺漏的功能？在接口上，輸入能否被正確地接受？能否輸出正確的結(jié)果？是否有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤或外部信息

(例如數(shù)據(jù)文件)訪問錯(cuò)誤？性能上是否能夠滿足要求？是否有初始化或終止性錯(cuò)誤?40功能測(cè)試的方法：

等價(jià)類分析邊界值分析錯(cuò)誤推測(cè)法因果圖法隨機(jī)測(cè)試基于決策樹的測(cè)試41（1）等價(jià)類(Equivalencepartitioning)

把輸入的數(shù)據(jù)按有效的和無效的劃分為若干個(gè)等價(jià)類.

不考慮程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，只依據(jù)程序的規(guī)格說明來設(shè)計(jì)測(cè)試用例.

42

等價(jià)類概念等價(jià)類:

等價(jià)類是指某個(gè)輸入域的子集合。在該子集合中，各個(gè)輸入數(shù)據(jù)對(duì)于揭露程序中的錯(cuò)誤都是等效的.

有效等價(jià)類：對(duì)于程序規(guī)格說明,是合理的,有意義的輸入數(shù)據(jù)構(gòu)成的集合。

無效等價(jià)類：是指對(duì)于程序規(guī)格說明,是不合理的,無意義的輸入數(shù)據(jù)構(gòu)成的集合.功能測(cè)試43等價(jià)類劃分的原則:

按區(qū)間劃分

按數(shù)值劃分按數(shù)值集合劃分

按限制條件或規(guī)則劃分

功能測(cè)試44測(cè)試用例={測(cè)試數(shù)據(jù)十期望結(jié)果}

測(cè)試結(jié)果={測(cè)試數(shù)據(jù)十期望結(jié)果十實(shí)際結(jié)果}

在確立了等價(jià)類之后，建立等價(jià)類表，列出所有劃分出的等價(jià)類數(shù)據(jù)十期望結(jié)果確立測(cè)試用例功能測(cè)試等價(jià)類劃分

………

……………….無效等價(jià)類有效等價(jià)類輸入條件表8-9劃分出的等價(jià)類45

輸入條件有效等價(jià)類無效等價(jià)類標(biāo)識(shí)符個(gè)數(shù)

1個(gè)(1)多個(gè)(2)

0個(gè)(3)標(biāo)識(shí)符字符數(shù)

1—8個(gè)(4)0個(gè)，>8個(gè)，>80個(gè)

(5)

(6)(7)標(biāo)識(shí)符組成

字母(8)

數(shù)字(9)

非字母數(shù)字字符(10)

保留字(11)第一個(gè)標(biāo)識(shí)符字母(12)非字母(13)標(biāo)識(shí)符使用先說明后使用

(14)

未說明已使用(15)表8-10標(biāo)識(shí)符的等價(jià)類劃分例1為標(biāo)識(shí)符劃分等價(jià)類46測(cè)試用例:

VARX，T1234567:REAL；(1,2,4,8,9,12,14)X=3.414；T1234567:=2.73VAR:REAL；(3)VARX,:REAL;(5)VART12345678:REAL；(6)VART123456789….:REAL(7)>80VART$:CHAR；(10)VARGOTO:INTEGER；(11)VAR2T:REAL；(13)VARPAR:REAL；(15)47

三角形問題的等價(jià)類測(cè)試用例

對(duì)于三角形問題，可能由四種輸出：

三角形

不等邊三角形等腰三角形等邊三角形根據(jù)四種輸出標(biāo)識(shí)輸出（值域）等價(jià)類。例248表8-11三角形問題的等價(jià)類測(cè)試用例測(cè)試用例ABC預(yù)期輸出WN1555等邊三角形WN2223等腰三角形WN3345不等邊三角形WN4412不構(gòu)成三角形49表8-12三角形問題的等價(jià)類測(cè)試用例b取值不在所允許的范圍內(nèi)abc取值不在所允許的范圍內(nèi)測(cè)試用例abc預(yù)期輸出SR1a取值不在所允許的范圍內(nèi)5c取值不在所允許的范圍內(nèi)ab取值不在所允許的范圍內(nèi)

bc取值不在所允許的范圍內(nèi)ac取值不在所允許的范圍內(nèi)

SR2SR3SR4SR5SR6SR75-15-1-15-1-1-1-1-155555-1-1-1-1-150

NextDate函數(shù)等價(jià)類測(cè)試

NextDate是一個(gè)三個(gè)變量函數(shù)：月、日、年這些變量的有效區(qū)間：M1={月份：1月份12}D1={日期：1日期31}Y1={年：1812年2012}例351NextDate函數(shù)等價(jià)類測(cè)試

無效等價(jià)類M1={月份：月份<1}M1={月份：月份>12}D1={日期：日期<1}D1={日期：日期>31}Y1={年：年<1812}Y1={年：年>2012}52表8-13NextDate函數(shù)等價(jià)類測(cè)試表用例ID月份日期年預(yù)期輸出SR1-1151912月份,日期不在有效值域SR26-11912日期不在有效值域1...31中SR36151811年,日期不在有效值域中SR4-1-11912月份,日期不在有效值域中SR56-11811年,日期不在有效值域中SR6-1151811年,月份,日期不在有效值域SR7-1-11811年,月份,日期不在有效值域53確定等價(jià)類的原則小結(jié)（1）

如果輸入條件規(guī)定了取值范圍，或者值的個(gè)數(shù)，則可以確定一個(gè)有效等價(jià)類和兩個(gè)無效等價(jià)類；如果輸入條件規(guī)定了輸入值的集合，或者是規(guī)定了“必須如何”的條件，則可以確立一個(gè)有效等價(jià)類和一個(gè)無效等價(jià)類；如果輸入條件是一個(gè)布爾量，則可以確立一個(gè)有效等價(jià)類和一個(gè)無效等價(jià)類；54確定等價(jià)類的原則小結(jié)（2）

如果規(guī)定了輸入數(shù)據(jù)必須遵守的規(guī)則，則可以確立一個(gè)有效等價(jià)類（即遵守規(guī)則的數(shù)據(jù)）和若干無效等價(jià)類（從不同角度違反規(guī)則的數(shù)據(jù)）；如果確知以劃分的等價(jià)類中的各元素在程序中的處理方式不同，則應(yīng)進(jìn)一步劃分成更小的等價(jià)類

55選擇測(cè)試用例的原則:

設(shè)計(jì)盡可能少的測(cè)試用例，覆蓋所有的有效等價(jià)類.

針對(duì)每一個(gè)無效等價(jià)類，設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)試用例來覆蓋它.等價(jià)類劃分56(2)邊界值法(BoundaryValueAnalysis)

把測(cè)試值選在等價(jià)類的邊界上.

abcd錯(cuò)誤可能出現(xiàn)在輸入變量的極值附近。功能測(cè)試圖8-8邊界值測(cè)試法57邊界值測(cè)試abcd5個(gè)元素情況:

最小值略高于最小值正常值略低于最大值最大值

n個(gè)變量,有4n+1個(gè)測(cè)試用例

圖8-9邊界值測(cè)試法58邊界值健壯性測(cè)試

對(duì)例外情況的測(cè)試abcd在5個(gè)元素基礎(chǔ)上增如:略高于最大值略低于最小值圖8-10邊界值測(cè)試法59例三角形問題

輸入:三角形的三條邊a、b、c三個(gè)整數(shù)輸出:由這三條邊確定的三角形類型：等邊三角形、等腰三角形、不等邊三角形或非三角形.整數(shù)a、b、c必須滿足以下條件：

c1：1a200；c2：1b200c3：1c200；c4：a<

b+cc5：b<

a+c

；

c6:c<

a+b60

如果輸入值沒有滿足上述條件中的一個(gè)，則程序應(yīng)該輸出故障信息如果a、b、c滿足c1、c2、c3則給出以下四種相互排斥輸出中的一個(gè)：如果三邊相等，則程序輸出是等邊三角形；如果恰好由兩邊相等，則程序輸出是等腰三角形；如果沒有兩邊相等，則程序輸出不等邊三角形；如果c4、c5、c6有一個(gè)條件不滿足，則程序的輸出是非三角形；

61三角形程序的具體實(shí)現(xiàn)（1）Programtriangle‘StructuredprogrammingversionofsimplerspecificationDima,b,cAsIntegerDimIsATriangleAsBoolean‘Step1:GetInputOutput(“Enter3integerwhicharesideofatriangle”)Input(a,b,c)Output(“SideAis“,a)Output(“SideBis“,b)Output(“SideCis“,c)62‘Step2:IsAtriangleIf(a<b+c)AND(b<a+c)AND(c<a+b) ThenIsATriangle=TRUEElseIsATriangle=FALESEndIf63‘Step3:DetermineTriangleTypeIfIsATriangle

ThenIf(a=b)AND(b=c) ThenOutput(“Equilateral”) ElseIf(ab)AND(bc) ThenOutput(“Scalene”) ElseOutput(“Isosceles”)

EndIf

EndIf Elseoutput(“NotaTriangle”)EndIfEndtriangle64三角形程序的具體實(shí)現(xiàn)（2）Programtriangle2‘StructuredprogrammingversionofimprovedspecificationDima,b,cAsIntegerDimIsATriangleAsBoolean‘Step1:GetInputDoOutput(“Enter3integerwhicharesideofatriangle”)Input(a,b,c)c1=(1<=a)AND(a<=200)c2=(1<=b)AND(b<=200)c3=(1<=c)AND(c<=200)65IfNOT(c1) ThenOutput(“Valueofaisnotintherangeofpermittedvalues”)EndIfIfNOT(c2) ThenOutput(“Valueofbisnotintherangeofpermittedvalues”)EndIfIfNOT(c3) ThenOutput(“Valueofcisnotintherangeofpermittedvalues”)EndIfUntilc1ANDc2ANDc3Output(“SideAis“,a)Output(“SideBis“,b)Output(“SideCis“,c)66‘Step2:IsAtriangleIf(a<b+c)AND(b<a+c)AND(c<a+b) ThenIsATriangle=TRUEElseIsATriangle=FALESEndIf67‘Step3:DetermineTriangleTypeIfIsATriangle

ThenIf(a=b)AND(b=c) ThenOutput(“Equilateral”) ElseIf(ab)AND(bc) ThenOutput(“Scalene”) ElseOutput(“Isosceles”)

EndIf

EndIf Elseoutput(“NotaTriangle”)EndIfEndtriangle268基本思想:

列舉出程序中所有可能有的錯(cuò)誤和容易發(fā)生錯(cuò)誤的特殊情況,根據(jù)它們選擇測(cè)試用例.

利用經(jīng)驗(yàn)確定程序中容易出錯(cuò)的地方。(3)錯(cuò)誤推測(cè)法功能測(cè)試69例對(duì)排序程序進(jìn)行測(cè)試

邊界值法

-輸入表為空

-輸入表中僅有一個(gè)數(shù)據(jù)

-輸入表為滿表

錯(cuò)誤猜測(cè)法

-輸入表已排好序

-輸入表的排序與要求的順序相反

-輸入表中的所有數(shù)據(jù)全部相同70(4)因果圖(Cause-EffectGraphing)

借助圖形來設(shè)計(jì)測(cè)試用例的一種方法.

用于被測(cè)程序具有多種輸入條件,而輸出又依賴于輸入條件的各種組合情況.

因果圖方法最終生成的就是判定表。功能測(cè)試71因果圖中的基本符號(hào)Ci表示原因，Ei表示結(jié)果。各結(jié)點(diǎn)表示狀態(tài)，“0”---狀態(tài)不出現(xiàn)，“1”---狀態(tài)出現(xiàn).CiEi恒等CiEi非C1EiC2或C1EiC2與圖8-12因果圖基本符號(hào)72表示約束條件的因果圖符號(hào)EabE(互斥、排他)IabI(包含、或)cOabO(唯一)RabR(要求)MabM(屏蔽)圖8-13表示約束條件的因果圖符號(hào)73例

利用因果圖設(shè)計(jì)測(cè)試用例飲料自動(dòng)售貨機(jī)軟件測(cè)試用例。售1杯飲料單價(jià)5角.若投入5角錢或1元錢的硬幣，按下橙汁或啤酒的按鈕，則飲料流出.若售貨機(jī)沒有零錢找，則顯示一個(gè)零錢找完的紅燈亮，這時(shí)若投入1元錢硬幣并按下按鈕，則不僅不送出飲料而且退出1元錢；若有零錢找，則顯示零錢找完的紅燈滅，并在送出飲料的同時(shí)退還5角硬幣。74自動(dòng)售貨機(jī)軟件測(cè)試用例原因結(jié)果1.售貨機(jī)有零錢找21.售貨機(jī)零錢找完紅燈亮2.投入1元硬幣22.退還1元硬幣3.投入5角硬幣23.退還5角硬幣4.按下橙汁按鈕24.送出橙汁飲料5.按下啤酒按鈕25.送出啤酒飲料75自動(dòng)售貨機(jī)軟件測(cè)試用例

中間狀態(tài)11.投入1元硬幣且按下飲料按鈕12.按下橙汁或啤酒按鈕13.應(yīng)當(dāng)找5角錢且售貨機(jī)有零錢找14.錢已付清76按下橙汁按鈕12345售貨機(jī)有零錢找投入1元硬幣投入5角硬幣按下啤酒按鈕2122232425售貨機(jī)零錢找完紅燈亮退還1元硬幣找回5角硬幣送出橙汁飲料送出啤酒飲料E11131412E該找5角可找5角按下按鈕錢已付清圖8-14自動(dòng)售貨機(jī)的因果圖77

因果圖方法生成測(cè)試用例的步驟：

找出軟件規(guī)格說明中的原因（輸入條件或輸入條件的等價(jià)類),及由原因引起的結(jié)果（即輸出條件動(dòng)作）.b.分析軟件規(guī)格說明描述中的語義,找出原因與結(jié)果之間,原因與原因之間對(duì)應(yīng)的是什么關(guān)系?根據(jù)這些關(guān)系畫,出因果圖.

78因果圖方法生成測(cè)試用例的步驟：c.由于語法或環(huán)境限制，有些原因與原因之間,原因與結(jié)果之間的組合情況不可能出現(xiàn)。為表明這些特殊情況,在因果圖上用一些記號(hào)標(biāo)明約束或限制條件.d.把因果圖轉(zhuǎn)換成判定表.e.把判定表的每一列拿出來作為依據(jù)，設(shè)計(jì)測(cè)試用例.79(5)綜合策略的測(cè)試方法Myers提出了使用各種測(cè)試方法的綜合策略:-任何情況下都必須使用邊界值分析方法。必要時(shí)用等價(jià)類劃分法補(bǔ)充一些測(cè)試用例.

用錯(cuò)誤推測(cè)法再追加一些測(cè)試用例.

如果程序的功能說明中含有輸入條件的組合情況，則一開始就可選用因果圖法.

測(cè)試用例的邏輯覆蓋程度要達(dá)到要求的覆蓋標(biāo)準(zhǔn).

80(6)窮舉測(cè)試

是不可能的

對(duì)于黑盒測(cè)試來講，最簡單程序，設(shè)A、B、C都是整形變量，在字長為32位的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，則輸入數(shù)據(jù)的可能性有232x232=264種，如果這個(gè)程序執(zhí)行一次需1ms，則所有的組合完全測(cè)試一次將需要5億年。ProgramABCc81功能性測(cè)試

方法優(yōu)點(diǎn)：與軟件如何實(shí)現(xiàn)無關(guān)，如果實(shí)現(xiàn)發(fā)生變化，測(cè)試用例仍然有用；測(cè)試用例開發(fā)可以與程序的實(shí)現(xiàn)并行進(jìn)行.

方法缺點(diǎn)：測(cè)試用例之間可能存在嚴(yán)重的冗余；存在測(cè)試的不徹底性.822）結(jié)構(gòu)測(cè)試(白盒測(cè)試)

測(cè)試軟件產(chǎn)品的內(nèi)部操作,是否符合設(shè)計(jì)規(guī)格要求.

主要對(duì)程序模塊進(jìn)行如下的檢查:

對(duì)模塊的每一個(gè)獨(dú)立的執(zhí)行路徑至少測(cè)試一次.

對(duì)所有的邏輯判定的每一個(gè)分支，

(真與假)都至少測(cè)試一次.

在循環(huán)的邊界和運(yùn)行界限內(nèi)執(zhí)行循環(huán)體.

測(cè)試內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的有效性.83結(jié)構(gòu)測(cè)試方法語句覆蓋判定/分支覆蓋條件覆蓋條件組合覆蓋邏輯覆蓋:基本路徑測(cè)試條件測(cè)試數(shù)據(jù)流測(cè)試循環(huán)測(cè)試控制結(jié)構(gòu)測(cè)試:84

(1)語句覆蓋

每一可執(zhí)行語句至少執(zhí)行一次.

Procedureexample(a,b:real;VarX:real)

beginif(a>1)and(b=0)thenS1elses2end例邏輯覆蓋85（a>1)∧(b=0)S1FTStartS2End圖8-15程序流程圖語句覆蓋是最弱的覆蓋。86

(2)判定覆蓋

被測(cè)程序中每一個(gè)分支至少被執(zhí)行一次.

(3)

條件覆蓋被測(cè)程序判定語句中的每一個(gè)條件均按“真”、“假”兩種取值,至少被執(zhí)行一次.(4)條件組合覆蓋判定和條件組合(對(duì)于每一個(gè)判定,要求所有可能的條件取值的組合都必須取到).

87

覆蓋種類

滿足條件

測(cè)試數(shù)據(jù)

期望結(jié)果

判定覆蓋

A>1，B=0A>1,B≠0或

A≤1,B=0或

A≤1,B≠0

A=2,B=0A=2,B=1或

A=1,B=0或

A=1,B=1執(zhí)行S1

執(zhí)行S2

條件覆蓋

A>1或B=0或

A≤1或B≠0

A=2,B=0A=1,B=1執(zhí)行S2條件組合覆蓋

A>1,B=0A>1,B≠0A≤1,B=0A≤1,B≠0

A=2,B=0A=2,B=1A=1,B=0A=1,B=1

執(zhí)行S1

執(zhí)行S2

執(zhí)行S2

執(zhí)行S288例流程圖L1（ace）L2（abd）

L3（abe）L4（acd）Start（a>1)∧(b=0)

X=X/aFTabc（a=2)∨(X>1)

X=X+1FTdeEnd選擇L1設(shè)計(jì)測(cè)試用例[a，b，X]：{[2，0，4]，[2，0，3〕}圖8-16程序流程圖89

判定覆蓋

如果選擇路徑L1和L2（或L3和L4)可實(shí)現(xiàn)判定覆蓋,測(cè)試用例為：

[a,b,X]:{[2,0,4],[2,0,3]}覆蓋L1

[a,b,X]:{[1,1,1],[1,1,1]}覆蓋L2[a,b,X]:{[2,1,1],[2,1,2]}覆蓋L3[a,b,X]:{[3,0,3],[3,1,1]}覆蓋L490條件覆蓋表8-14條件覆蓋表91表8-15條件組合覆蓋92

(5)路徑覆蓋測(cè)試

(TomMcCabe提出)

設(shè)計(jì)足夠的測(cè)試用例,覆蓋程序中所有可能的路徑.表8-16路徑覆蓋控制結(jié)構(gòu)的測(cè)試93

程序圖符號(hào)順序語句If語句While語句Until語句case語句路徑測(cè)試圖8-17程序圖符號(hào)94

流程圖與流圖對(duì)應(yīng)1368754291011圖8-18流程圖與程序圖12,34567109811節(jié)點(diǎn)邊邊R1R2R3R4區(qū)域路徑測(cè)試95

程序?qū)?yīng)的程序(流)圖Procedure:sort1:dowhilerecordsremainReadrecord2:ifrecordfield1=03:thenprocessrecord;Storeinbuffer;Incrementcounter;4:Elseifrecordfield2=05:Thenresetcounter;6:Elseprocessrecord;Storeinfield7a:endif

endif7b:enddo8:end123467b7a58R1R2R3R4路徑測(cè)試圖8-19程序與程序圖96AND、NAND、OR、NOR

. . .IfaORbThenprocedurexElseprocedurey

EndIfabxyx

邏輯組合條件情況路徑測(cè)試圖8-20邏輯組合條件流圖97

邏輯組合條件情況

. . .IfaANDbThenprocedurexElseprocedureyEndIf路徑測(cè)試圖8-21邏輯組合條件流圖aybyx98流圖中的獨(dú)立路徑包括：1。1—112。1—2—3—4—5—10—1—113。1—2—3—6—7—9—10—1—114。1—2—3—6—8—9—10—1—11而：

1—2—3—4—5—10—1—2—3—6—8—9—10—1—11就不是獨(dú)立路徑。1234567109811R1R2R3R4

程序的環(huán)路復(fù)雜性

獨(dú)立路徑:沒有處理過的語句或條件的一組路徑。

圖8-22復(fù)雜環(huán)路流圖99

根據(jù)圖求出環(huán)路復(fù)雜性

環(huán)路復(fù)雜性V（G）=判斷節(jié)點(diǎn)

+1

或

V(G)=基本路徑的個(gè)數(shù)基本路徑并不是唯一的，對(duì)于給定的流圖,可以得到不同的基本路徑.路徑測(cè)試100例1求平均值本程序要求計(jì)算不超過100個(gè)數(shù)字的平均值；同時(shí)計(jì)算總和與有效數(shù)字個(gè)數(shù)。minimum<Input.valid<maxinum輸入為有效數(shù)字;否則為無效數(shù)字.如果輸入為-999，則表示輸入停止。路徑測(cè)試101procedureaverageTYPEvalue[i:100]ISSCALARARRAYTYPEaverage,total.input,total.valid,minimum,maxinum,sumISSCALARTYPEiISIntegeri=1;total.input=total.valid=0;sum=0;DOWHILEvalue[i]<>-999ANDtotal.input<100 incrementtotal.inputby1; IFvalue[i]>=minimumANDvalue[i]<=maxium THENincrementtotal.validby1; sum=sum+value[i] ELSEskip ENDIF incrementiby1;ENDDO123987654102IFtotal.valid>0 THENaverage=sum/total.valid; ELSEaverage=-999ENDIFENDaverag出控制流圖13121110987654321V（G）=6個(gè)區(qū)域V（G）=5個(gè)判斷節(jié)點(diǎn)+1=6V（G）=17條邊-13個(gè)結(jié)點(diǎn)

+2=6圖8-23求平均值流圖104根據(jù)環(huán)路復(fù)雜性導(dǎo)出基本路徑Path1：1--2--10--11--13path2：1--2--10--12--13path3：1--2--3--10--11--13path4：1--2--3--4--5--8--9--2……path5：1--2--3--4--5--6--8--9--2……path6：1--2--3--4--5--6--7--8--9--2……105準(zhǔn)備測(cè)試用例Path1：輸入數(shù)據(jù)：value[k]=有效數(shù)據(jù)，限于k<ivalue[i]=-999,當(dāng)2<=i<=100.輸出結(jié)果:n個(gè)值的正確的平均值,正確的總計(jì)數(shù);Path2:輸入數(shù)據(jù)：value[1]=-999預(yù)期結(jié)果:平均值=-999，總計(jì)數(shù)取初值。106準(zhǔn)備測(cè)試用例Path3：試圖處理101個(gè)或更多的值，而前100個(gè)應(yīng)當(dāng)是有效的值。預(yù)期輸出：n個(gè)值的正確的平均值,正確的總計(jì)數(shù);Path4：輸入數(shù)據(jù)：value[i]=有效輸入，且i<100value[k]<最小值，當(dāng)k<=i時(shí).預(yù)期輸出：n個(gè)值的正確的平均值,正確的總計(jì)數(shù);107準(zhǔn)備測(cè)試用例Path5:輸入數(shù)據(jù)：value[i]=有效輸入，且i<100value[k]<最小值，當(dāng)k<=i時(shí).預(yù)期輸出：n個(gè)值的正確的平均值,正確的總計(jì)數(shù);Path6:輸入數(shù)據(jù)：value[i]=有效輸入，且i<100預(yù)期輸出：n個(gè)值的正確的平均值,正確的總計(jì)數(shù);108開始讀入成績表，讀入numnum<>0印出“未找到”查找結(jié)束在上半部分？找到所查學(xué)號(hào)？讀入下一numfirst,last,middle賦初值打印分?jǐn)?shù)重算middle調(diào)整first調(diào)整last結(jié)束內(nèi)FTTFTFTF(a)流程圖

外12345678910acbdefghlnmq(b)程序圖例2成績查詢圖8-24成績查詢流程圖與程序圖109simpleloopnestedloops(6)循環(huán)體測(cè)試循環(huán)體類型零次循環(huán)一次循環(huán)二次循環(huán)m次循環(huán)m-1,m+1

次循環(huán)從內(nèi)層循環(huán)開始測(cè)試,所有其他循環(huán)設(shè)為最小值內(nèi)層循環(huán)使用簡單循環(huán)測(cè)試方法,

外層循環(huán)迭代參數(shù)取最小值.

為越界值或非法值增加測(cè)試由內(nèi)向外對(duì)每一個(gè)循環(huán)測(cè)試,外層循環(huán)取最小值.110圖8-25循環(huán)體類型concatenatedloopsUnstructured

loops改造結(jié)構(gòu)若兩個(gè)循環(huán)完全獨(dú)立用簡單循環(huán)測(cè)試方法否則,用嵌套循環(huán)測(cè)試方法

111(7)數(shù)據(jù)流測(cè)試

數(shù)據(jù)的定義與引用關(guān)系的測(cè)試數(shù)據(jù)間交互作用的測(cè)試結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)測(cè)試過程間的數(shù)據(jù)流112路徑測(cè)試步驟小結(jié)

使用路徑測(cè)試技術(shù)設(shè)計(jì)測(cè)試用例的步驟如下：

根據(jù)過程設(shè)計(jì)結(jié)果畫出相應(yīng)的流圖

計(jì)算流圖的環(huán)形復(fù)雜度

確定現(xiàn)行獨(dú)立路徑的基本集合

設(shè)計(jì)可強(qiáng)制執(zhí)行基本集合中每條路徑的測(cè)試用例113選擇任何一種測(cè)試方法意味著

選擇一種風(fēng)險(xiǎn)!

窮舉是最安全、最全面的方法，但是不可能。任何一種方法的選擇，都將面臨著不完全、不安全。為此，不得不選擇一種或多種方法。114

單元測(cè)試集成測(cè)試確認(rèn)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試8.2.6軟件測(cè)試步驟115軟件測(cè)試的分類

在不同的測(cè)試步驟中采用不同的測(cè)試技術(shù)單元測(cè)試黑盒測(cè)試、白盒測(cè)試、靜態(tài)測(cè)試集成測(cè)試黑盒測(cè)試、白盒測(cè)試、靜態(tài)測(cè)試、增量測(cè)試確認(rèn)測(cè)試黑盒測(cè)試、靜態(tài)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試黑盒測(cè)試、表8-17測(cè)試步驟與測(cè)試技術(shù)結(jié)合116軟件測(cè)試的分類

測(cè)試步驟和測(cè)試類別：集成測(cè)試接口測(cè)試確認(rèn)測(cè)試功能測(cè)試、性能測(cè)試、人機(jī)界面測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試可靠性測(cè)試、強(qiáng)度測(cè)試…………表8-18測(cè)試步驟和測(cè)試類別結(jié)合117(1)單元測(cè)試單元測(cè)試單元測(cè)試單元測(cè)試單元測(cè)試單元測(cè)試錯(cuò)誤或缺陷跟蹤測(cè)試步驟118

單元測(cè)試的內(nèi)容及環(huán)境接口局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)邊界條件獨(dú)立的路徑、循環(huán)路徑錯(cuò)誤處理驅(qū)動(dòng)模塊被測(cè)模塊樁模塊樁驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器測(cè)試用例樁模塊圖8-27單元測(cè)試的內(nèi)容及環(huán)境119驅(qū)動(dòng)模塊:為被測(cè)模塊提供數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)程序A驅(qū)動(dòng)程序B驅(qū)動(dòng)程序C驅(qū)動(dòng)程序D調(diào)用從屬模塊從表或外部文件中傳送參數(shù)顯示參數(shù)兼有驅(qū)動(dòng)程序B、C的功能表示傳送的參數(shù)信息120樁模塊:只做少量的數(shù)據(jù)操作模塊A顯示跟蹤信息模塊A顯示傳遞信息模塊A從一個(gè)表或外部文件返回一個(gè)值模塊A進(jìn)行一項(xiàng)表查詢根據(jù)輸入?yún)?shù)返回輸出參數(shù)121

單元測(cè)試方法

檢查代碼代碼審查數(shù)學(xué)方法完全測(cè)試語句測(cè)試路徑測(cè)試122(2)集成測(cè)試

a)集成測(cè)試考慮的問題:模塊接口的數(shù)據(jù)是否會(huì)丟失組合后的子功能，能否達(dá)到預(yù)期要求的父功能模塊的功能是否會(huì)相互產(chǎn)生不利的影響全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是否有問題模塊的誤差累積是否會(huì)放大單個(gè)模塊的錯(cuò)誤是否會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫錯(cuò)誤測(cè)試步驟123

b)集成測(cè)試的集成方式

FEDCBABADCEFECd1FFd2Bd3d4d5Ds5s4s3A一次成功的可能性不大；很難定位發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤；查錯(cuò)和改錯(cuò)的工作量大；無法確定接口的模塊錯(cuò)誤.

一次性集成方式:E圖8-28一次性集成124

增殖式集成方式

自頂向下集成--深度優(yōu)先:A、B、E、C、D、F

—廣度優(yōu)先:A、B、C、D、E、F集成方式As1s2s3s3s3Bs2AEs2BAs3CBAES5EDCBAFEDCBAs4加入D圖8-29加入B加入E加入C測(cè)試A采用回歸測(cè)試加入F自頂向下集成125

增殖式集成方式

-自底向上集成

-混合增殖式測(cè)試

(三明治測(cè)試,SandwichTesting)

自底向上-自頂向下結(jié)合測(cè)試.回歸測(cè)試

調(diào)用圖(有向圖)的集成成對(duì)節(jié)點(diǎn)集成、相鄰節(jié)點(diǎn)集成

基于路徑的集成集成方式126

c)接口測(cè)試

接口類型:

參數(shù)接口、共享內(nèi)存接口、程序接口、消息傳遞接口

測(cè)試內(nèi)容:

參數(shù)類型、順序等,

調(diào)用方式、共享數(shù)據(jù),

強(qiáng)度.

127

d)集成測(cè)試文檔大綱I.測(cè)試范圍

1.對(duì)模塊n的測(cè)試描述II.測(cè)試計(jì)劃

2.

額外軟件的描述

A.測(cè)試階段和結(jié)構(gòu)

3.

期望的結(jié)果

B.組裝進(jìn)度

C.

測(cè)試環(huán)境

C.額外的軟件

1.

特殊的工具和技術(shù)

D.環(huán)境和資源

2.額外的軟件描述III.測(cè)試過程n

D.

測(cè)試用例數(shù)據(jù)

A.組裝順序

E.

建立n所期望的結(jié)果

1.

目的IV.實(shí)際的測(cè)試結(jié)果

2.要測(cè)試模塊V.參考文獻(xiàn)

B.對(duì)結(jié)構(gòu)中模塊單元的測(cè)試VI.

附錄128(3)確認(rèn)測(cè)試

驗(yàn)證軟件的有效性(功能、性能等)測(cè)試步驟選擇測(cè)試人員有效測(cè)試用例實(shí)際運(yùn)行測(cè)試軟件計(jì)劃用戶文檔開發(fā)文檔源程序文檔支持環(huán)境有效性測(cè)試專家鑒定會(huì)管理機(jī)構(gòu)裁決軟件配置審查軟件配置測(cè)試報(bào)告交用戶運(yùn)行維護(hù)圖8-30確認(rèn)測(cè)試過程129確認(rèn)測(cè)試

-有效性測(cè)試（功能測(cè)試）用黑盒測(cè)試方法，驗(yàn)證被測(cè)軟件是否滿足需求規(guī)格說明中列出的需求.

測(cè)試其它軟件需求，如可移植性、兼容性、出錯(cuò)自動(dòng)恢復(fù)等.

軟件配置復(fù)查保證軟件配置的所有成分齊全，質(zhì)量符合要求，具有維護(hù)階段必需的細(xì)節(jié).130確認(rèn)測(cè)試

-驗(yàn)收測(cè)試

驗(yàn)收測(cè)試是以用戶為主的測(cè)試。使用用戶界面輸入測(cè)試數(shù)據(jù)，并分析測(cè)試的輸出結(jié)果.一般使用實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試。

α測(cè)試由一個(gè)用戶在開發(fā)環(huán)境下進(jìn)行的測(cè)試.

評(píng)價(jià)軟件產(chǎn)品的功能、可使用性、可靠性、性能和支持,尤其注重產(chǎn)品的界面和特色

β測(cè)試多個(gè)用戶在一個(gè)或多個(gè)用戶的實(shí)際使用環(huán)境下進(jìn)行的測(cè)試。開發(fā)者通常不在測(cè)試現(xiàn)場.

衡量產(chǎn)品功能、可使用性、可靠性、性能。著重于產(chǎn)品的支持性，包括文檔、客戶培訓(xùn)和支持產(chǎn)品生產(chǎn)能力等.

131(4)系統(tǒng)測(cè)試

測(cè)試的種類:

設(shè)計(jì)評(píng)審代碼審查功能測(cè)試結(jié)構(gòu)測(cè)試回歸測(cè)試可靠性測(cè)試性能測(cè)試恢復(fù)測(cè)試強(qiáng)度測(cè)試配置測(cè)試安全測(cè)試啟動(dòng)/停止可使用性可支撐性互聯(lián)測(cè)試兼容性容量測(cè)試安裝測(cè)試文檔測(cè)試測(cè)試步驟1328.2.7軟件的調(diào)試

(1)調(diào)試的目的確定程序中可疑錯(cuò)誤的確切性質(zhì)和位置;

對(duì)程序（設(shè)計(jì)，編碼)進(jìn)行修改，排除錯(cuò)誤.(2)調(diào)試的方法

以分析為主,強(qiáng)調(diào)思考強(qiáng)行排錯(cuò)回溯法排錯(cuò)歸納法排錯(cuò)演繹法排錯(cuò)133圖8-31歸納、演繹糾錯(cuò)法開始收集錯(cuò)誤癥狀提出假想錯(cuò)誤歸納癥狀找到真實(shí)錯(cuò)誤測(cè)試糾錯(cuò)證明假想錯(cuò)誤結(jié)束YYNN(a)歸納糾錯(cuò)法開始羅列可能的病因有余下病因？排除矛盾的病因確定真實(shí)病因測(cè)試糾錯(cuò)能證實(shí)病因有能無不能(b)演繹糾錯(cuò)法結(jié)束134(3)確定錯(cuò)誤的性質(zhì)和位置的原則：用頭腦去分析思考與錯(cuò)誤征兆有關(guān)的信息.避開死胡同.把調(diào)試工具當(dāng)做輔助手段來使用.避免用試探法，最多只能把它當(dāng)做最后手段.(4)修改錯(cuò)誤的原則：在出現(xiàn)錯(cuò)誤的地方，很可能還有別的錯(cuò)誤.修正一個(gè)錯(cuò)誤的同時(shí),有可能會(huì)引入新的錯(cuò)誤.修改錯(cuò)誤的過程將迫使人們暫時(shí)回到程序設(shè)計(jì)階段.修改源代碼程序，不要改變目標(biāo)代碼.

軟件的調(diào)試135

(5)改錯(cuò)的輔助手段

設(shè)置顯示輸出,打印語句寫記錄文件使用工具:CodeAnalysisToolsTestExecutionToolsTestCaseGenerators136(6)排錯(cuò)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

好線索,簡單錯(cuò)誤經(jīng)驗(yàn)1:尋找熟悉的模式如出現(xiàn)超范圍的存儲(chǔ)器訪問;

出現(xiàn)特別大的整數(shù);特大特小的整數(shù)浮點(diǎn)數(shù);

忘記對(duì)全局變量的初始化等等.

經(jīng)驗(yàn)2:檢查最近的改動(dòng)經(jīng)驗(yàn)3:不要兩次犯同樣的錯(cuò)誤經(jīng)驗(yàn)4:現(xiàn)在排除,而不是以后經(jīng)驗(yàn)5:取得堆棧軌跡137

失敗位置的源程序行號(hào),堆棧追蹤中屢次出現(xiàn)的部分都是最有用的排錯(cuò)信息;

不應(yīng)出現(xiàn)的參數(shù)值如空指針,應(yīng)是很小的整數(shù)值現(xiàn)在卻特別大,應(yīng)是正值現(xiàn)是負(fù)值,字符串里的非字母字符等等.

如對(duì)一個(gè)整數(shù)組排序,應(yīng)該用整數(shù)比較函數(shù)

icmp調(diào)用qsort:

int

arr[N]；

qsort(arr，N，sizeof(arr[0]，icmp)；無意中把字符串比較函數(shù)傳進(jìn)去:?int

arr[N]；

?qsort(arr，N，sizeof(arr[0]，scmp)；138

編譯無法發(fā)現(xiàn)這類錯(cuò)誤,災(zāi)難就發(fā)生了.程序運(yùn)行時(shí)會(huì)垮臺(tái),它訪問非法的存儲(chǔ)器地址。運(yùn)行排錯(cuò)系統(tǒng)產(chǎn)生的堆棧追蹤是:0strcmp(0x1a2,0x1c2)[“strcmp.s”:311scmp(p1=0x10001048,p2=0x1000105c)[“badqs.c”;13]2sst(0x10001048,0x10001074,0x400b20,0x4)[“qsort.c”:147]3qsort(0x10001048,0x1c2,0x4,0x400b20)[“qsort.c”:63]4main()[“badqs.c”:45]5–istart()[“crtltinit.s”:13]

程序死在strcmp里,送給strcmp的兩個(gè)指針都特別小,

這是出毛病的的一個(gè)明確標(biāo)志.堆棧追蹤給出每個(gè)函數(shù)調(diào)用的源程序行號(hào),在測(cè)試程序badqs.c里的第13行是;returnstrcmp(v1,v2);

失敗的調(diào)用,矛頭直指錯(cuò)誤.

139無線索,難辦的錯(cuò)誤經(jīng)驗(yàn)6:把錯(cuò)誤弄成可重現(xiàn)的.經(jīng)驗(yàn)7:分而治之

導(dǎo)致程序失敗的輸入弄得更小一點(diǎn),或用二分檢索的方式丟掉一半輸入,檢查輸出.經(jīng)驗(yàn)8:研究錯(cuò)誤的計(jì)數(shù)特性如拼寫錯(cuò)誤,字符丟失.經(jīng)驗(yàn)9:顯示輸出,使搜索局部化

顯示更多信息,驗(yàn)證你對(duì)程序的理解.經(jīng)驗(yàn)10:寫自檢測(cè)代碼140經(jīng)驗(yàn)11:寫記錄文件

記錄垮臺(tái)前發(fā)生的情況.

保證做了I/O緩沖區(qū)刷新,使最后的記錄也能出現(xiàn)在記錄文件里.

像printf一類的輸出函數(shù)通常對(duì)輸出采用緩沖方式,提高打印效率。在程序非正常終止時(shí),位于緩沖里的輸出信息可能就被丟掉了.

在C語言里調(diào)用一次函數(shù)fflush,就能保證把緩沖區(qū)里的數(shù)據(jù)寫出去.C++和Java語言對(duì)輸出流也有與fflush類似的函數(shù).

標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)setbuf和setvbuf用于做緩沖控制,

調(diào)用setbuf(fp,NULL)將關(guān)閉對(duì)于流fp的緩沖.141

標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤流(stder.cerr和System.err)的默認(rèn)方式一般都不是緩沖的.經(jīng)驗(yàn)11:畫一個(gè)圖

圖形幫助理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特別有效.

最后的手段經(jīng)驗(yàn)12:以步進(jìn)方式遍歷程序

概念性的錯(cuò)誤卻很簡單,如運(yùn)算符優(yōu)先級(jí),

用錯(cuò)了運(yùn)算符,程序縮寫形式與實(shí)際結(jié)構(gòu)不符,作用域錯(cuò)誤,局部變量與全局變量同名,全局變量侵犯了一個(gè)局部作用域,編輯之后遺留下某些東西,

草率的輸入,參數(shù)次序錯(cuò)又恰出現(xiàn)在類型無法發(fā)現(xiàn)的地方,你不知全局變量或共享變量被修改.142

算法或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)里存在致命缺陷.

如用一組鏈接表操作函數(shù)來建立新元素,將它們鏈接在表的前面或后面,等等.

也寫一個(gè)測(cè)試程序,如:

?While(scanf(“%s%d”,name,&alue)!=EOF){?P=newitem(name,alue);?list1=addfront(list1,p);?List2=addend(list2,p);?}?For(p=list1;p!=NULL;p=p->next)?printf(“%s%d,p->name,p->value);143在第1個(gè)循環(huán)里,結(jié)點(diǎn)p被同時(shí)放進(jìn)兩個(gè)表里,打印時(shí),指針己被覺得亂七八槽了.

這種情況下,排錯(cuò)比較困難.錯(cuò)誤出現(xiàn)在測(cè)試代碼里.

注意,了解整個(gè)程序的結(jié)構(gòu),順著程序的實(shí)際工作流程,而不是頭腦里設(shè)想的流程.144經(jīng)驗(yàn)13:偶然也會(huì)遇到這種情況

問題確實(shí)出現(xiàn)在編譯系統(tǒng),或者庫,或者操作系統(tǒng),計(jì)算機(jī)硬件,環(huán)境里剛剛換過的什么東西.

如,很久前一個(gè)程序運(yùn)行在一個(gè)雙處理器上.程序中表達(dá)式1/2的計(jì)算結(jié)果有時(shí)為0.5,有時(shí)為0.7432.

其原因是一個(gè)處理器的浮點(diǎn)單元有毛病.

又如:電路板松了,當(dāng)機(jī)器發(fā)熱時(shí),電路板從插槽翹出,使更多的數(shù)據(jù)位與底板斷開,導(dǎo)致浮點(diǎn)計(jì)算低位出錯(cuò).145經(jīng)驗(yàn)14:不可重現(xiàn)的錯(cuò)誤

根據(jù)信息本身,找出非確定性行為

有的錯(cuò)誤不是算法本身的問題,而是有些代碼以某種方式使用了什么信息,這些信息在每一次程序運(yùn)行時(shí)又可能是不同的.

出現(xiàn)某個(gè)隨機(jī)值--檢查所有變量是否都正確地進(jìn)行了初始化.增加排錯(cuò)代碼之后錯(cuò)誤的行為改變了,甚至消失

--可能是一個(gè)存儲(chǔ)分配錯(cuò).排錯(cuò)代碼加入后,

改變了存儲(chǔ)安排,也可能改變了存儲(chǔ)的行為.

如輸出函數(shù),從printf到對(duì)話窗口,在工作過程中都要分配存儲(chǔ),可能把水?dāng)嚮?146

一個(gè)程序?qū)δ橙四芄ぷ?而對(duì)另一個(gè)人則不行

--是某些東西依賴于外部環(huán)境(程序需要讀的文件、環(huán)境變量、命令的查找路徑、各種默認(rèn)的東西和啟動(dòng)文件等)經(jīng)驗(yàn)15:其他人的程序錯(cuò)誤147小結(jié)帶著一種好心情,排錯(cuò)也是件愉快的事情,就像是解一個(gè)迷題.排錯(cuò)也是一種藝術(shù),要去實(shí)踐它.

書寫良好的代碼一開始包含的錯(cuò)誤就比較少,剩下的錯(cuò)誤也比較容易查清楚.

看到了一個(gè)程序,應(yīng)考慮出錯(cuò)的可能線索:

錯(cuò)誤從何來?熟不熟…

若無法發(fā)現(xiàn)好的線索,思考,縮小錯(cuò)誤范圍，分而治之。借助其他力量，排錯(cuò)工具。了解自己，易犯什么錯(cuò)誤。148

(6)什么時(shí)候停止測(cè)試

判斷系統(tǒng)故障數(shù)上升?還是下降?

故障注入(FaultSeeding)

用于估計(jì)一個(gè)程序中故障數(shù)量的技術(shù)基本方法:一人向程序中注入故障,

另一個(gè)人查找故障.

設(shè):S為種植的故障數(shù)

有:S/s=N/ns為測(cè)試中找到的種植的故障數(shù)

N=S*n/sN為程序中總的故障數(shù)

設(shè):S=100,

n為測(cè)試找到非種植故障數(shù)

s=50,n=20

缺點(diǎn):種植的故障類型難以確定.

則:N=40個(gè)故障

149

改進(jìn)的方法:

設(shè)兩個(gè)小組測(cè)同一個(gè)程序

x:Grop1發(fā)現(xiàn)的故障數(shù)

y:Grop2發(fā)現(xiàn)的故障數(shù)

q:共同發(fā)現(xiàn)的故障數(shù)q≤x,q≤yn:程序總故障數(shù)組1發(fā)現(xiàn)了組2發(fā)現(xiàn)的y個(gè)故障中的q個(gè)故障組1測(cè)試效率E1=x/n,E1=x/n=q/y

組2測(cè)試效率E2=y/n,E2=y/n=q/x

所以,n=q/(E1*E2)

設(shè):x=25,y=30,q=15

則:n=50(程序中約有50個(gè)故障)150

1.測(cè)試代碼的邊界情況

檢查條件所導(dǎo)致的分支是否正確;

檢查循環(huán)實(shí)際執(zhí)行的次數(shù)是否正確;

檢查不存在或空的輸入;

檢查單個(gè)輸入項(xiàng);

檢查一個(gè)正好填滿了的數(shù)組;等等.

觀點(diǎn):大部分錯(cuò)誤都出現(xiàn)在邊界上測(cè)試實(shí)例編程過程中測(cè)試151

測(cè)試代碼的邊界情況

模擬fgets,讀入一些字符,直到迂到一個(gè)換行或緩沖區(qū)滿了.

inti；

chars[MAX]；

for(i=0；(s[i]=getchar())!=‘\n’&&i<MAX-1；++i)

；

s[--i]=‘\0’；第1個(gè)邊界測(cè)試:

讀入一個(gè)空行,一開始就是個(gè)換行符.結(jié)果如何?152循環(huán)在第1次重復(fù)時(shí)就結(jié)束了,這時(shí)i=0最后一行代碼i值減小到-1,并把一個(gè)空字節(jié)寫入s[-1]在數(shù)組開始之前,通過邊界測(cè)試發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤重寫循環(huán),用字符填充數(shù)組的方法:for(i=0；i<MAX-1；i++)if((s[i]=getchar())==‘\n’)break；

s[i]=‘\0’；

153重復(fù)前面邊界測(cè)試,對(duì)只有一個(gè)換行字符的行,程序能正確處理.i=0，第1個(gè)輸入字符跳出循環(huán),而‘\0’

被存入s[0]中

對(duì)一個(gè)或兩個(gè)字符之后是換行符的輸入做類似檢查,在接