軟件測(cè)試概述

第1章軟件測(cè)試概述1本章概述軟件測(cè)試的發(fā)展歷史軟件測(cè)試技術(shù)的分類方法、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試原則軟件測(cè)試與軟件開發(fā)的關(guān)系2目錄1.1軟件測(cè)試背景

1.2軟件測(cè)試的基本理論

1.3軟件測(cè)試與軟件開發(fā)31.1軟件測(cè)試背景軟件的質(zhì)量就是軟件的生命，為了保證軟件的質(zhì)量，人們?cè)陂L(zhǎng)期的開發(fā)過程中積累了許多經(jīng)驗(yàn)并形成了許多行之有效的方法。但是借助這些方法，我們只能盡量減少軟件中的錯(cuò)誤和不足，卻不能完全避免所有的錯(cuò)誤。軟件測(cè)試是最有效的排除和防止軟件缺陷與故障的手段，并由此促進(jìn)了軟件測(cè)試?yán)碚撆c技術(shù)實(shí)踐的快速發(fā)展。新的測(cè)試?yán)碚?、測(cè)試方法、測(cè)試技術(shù)手段在不斷涌出，軟件測(cè)試機(jī)構(gòu)和組織也在迅速產(chǎn)生和發(fā)展，由此軟件測(cè)試技術(shù)職業(yè)也同步完善和健全起來。41.1.1軟件缺陷

⒈軟件錯(cuò)誤案例研究⑴迪斯尼的獅子王游戲軟件缺陷－⑵愛國(guó)者導(dǎo)彈防御系統(tǒng)缺陷－⑶千年蟲問題－⑷美國(guó)航天局火星登陸探測(cè)器缺陷－⑸金山詞霸缺陷－⑹英特爾奔騰浮點(diǎn)除法缺陷－51.1.1軟件缺陷⒉軟件缺陷的定義⑴對(duì)于軟件存在的各種問題可稱為軟件缺陷或軟件故障(bug)⑵計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或者程序中存在的任何一種破壞正常運(yùn)行能力的問題、錯(cuò)誤，或者隱藏的功能缺陷、瑕疵⑶對(duì)于軟件缺陷的準(zhǔn)確定義，通常有以下5條描述：①軟件未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品說明書要求的功能。②軟件出現(xiàn)了產(chǎn)品說明書指明不會(huì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤。③軟件超出實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品說明書提到的功能。④軟件實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品說明書雖未明確指出但應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。⑤軟件難以理解，不易使用，運(yùn)行緩慢或者終端用戶認(rèn)為不好。6例如：計(jì)算器說明有使用。計(jì)算器的產(chǎn)品說明書聲稱它能夠準(zhǔn)確無誤地進(jìn)行加、減、乘、除運(yùn)算。當(dāng)你拿到計(jì)算器后，按下（＋）鍵，結(jié)果什么反應(yīng)也沒有，這是一個(gè)缺陷。假如得到錯(cuò)誤答案，這同樣是一個(gè)缺陷。若產(chǎn)品說明書聲稱計(jì)算器永遠(yuǎn)不會(huì)崩潰、鎖死或者停止反應(yīng)。當(dāng)你任意敲鍵盤，計(jì)算器停止接受輸入，這是一個(gè)缺陷。若用計(jì)算器進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)除了加、減、乘、除之外它還可以求平方根，說明書中從沒提到這一功能，這是軟件缺陷。若在測(cè)試計(jì)算器時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)電池沒電會(huì)導(dǎo)致計(jì)算不正確，但產(chǎn)品說明書未指出這個(gè)問題。這是個(gè)缺陷。如“＝”鍵布置的位置使其極其不好按；或在明亮光下顯示屏難以看清。這些都是缺陷。1.1.1軟件缺陷—①軟件未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品說明書要求的功能—②軟件出現(xiàn)了產(chǎn)品說明書指明不會(huì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤—③軟件超出實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品說明書提到的功能—④軟件實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品說明書雖未明確指出但應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)—⑤軟件難以理解，不易使用，運(yùn)行緩慢或者終端用戶認(rèn)為不好71.1.1軟件缺陷⒊軟件缺陷的原因軟件缺陷的產(chǎn)生，首先是不可避免的。造成軟件缺陷的原因，歸納如下：(1)技術(shù)問題算法錯(cuò)誤。語法錯(cuò)誤。計(jì)算和精度問題。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不合理，造成系統(tǒng)性能問題。接口參數(shù)不匹配出現(xiàn)問題。81.1.1軟件缺陷⒉團(tuán)隊(duì)工作系統(tǒng)分析時(shí)對(duì)客戶的需求不是十分清楚，或者和用戶的溝通存在一些困難。不同階段的開發(fā)人員相互理解不一致，軟件設(shè)計(jì)對(duì)需求分析結(jié)果的理解偏差，編程人員對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)格說明書中某些內(nèi)容重視不夠，或存在著誤解。設(shè)計(jì)或編程上的一些假定或依賴性，沒有得到充分的溝通。91.1.1軟件缺陷⒊軟件本身文檔錯(cuò)誤、內(nèi)容不正確或拼寫錯(cuò)誤。數(shù)據(jù)考慮不周全引起強(qiáng)度或負(fù)載問題。對(duì)邊界考慮不夠周全，漏掉某幾個(gè)邊界條件造成的錯(cuò)誤。對(duì)一些實(shí)時(shí)應(yīng)用系統(tǒng)，保證精確的時(shí)間同步，否則容易引起時(shí)間上不協(xié)調(diào)、不一致性帶來的問題。沒有考慮系統(tǒng)崩潰后在系統(tǒng)安全性、可靠性的隱患。硬件或系統(tǒng)軟件上存在的錯(cuò)誤。軟件開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)或過程上的錯(cuò)誤。101.1.1軟件缺陷⒋軟件缺陷的組成我們知道軟件缺陷是由很多原因造成的，如果把它們按需求分析結(jié)果——規(guī)格說明書，系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)果，編程的代碼等歸類起來，比較后發(fā)現(xiàn)，結(jié)果規(guī)格說明書是軟件缺陷出現(xiàn)最多的地方，如圖1-1。111.1.1軟件缺陷軟件產(chǎn)品規(guī)格說明書為什么是軟件缺陷存在最多的地方，主要原因有以下幾種。用戶一般是非計(jì)算機(jī)專業(yè)人員，軟件開發(fā)人員和用戶的溝通存在較大困難，對(duì)要開發(fā)的產(chǎn)品功能理解不一致。由于軟件產(chǎn)品還沒有設(shè)計(jì)、開發(fā)、完全靠想象去描述系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)結(jié)果，所以有些特性還不夠清晰。需求變化的不一致性。用戶的需求總是在不斷變化的，這些變化如果沒有在產(chǎn)品規(guī)格說明書中得到正確的描述，容易引起前后文，上下文的矛盾。對(duì)規(guī)格說明書不夠重視，在規(guī)格說明書的設(shè)計(jì)和寫作上投入的人力，時(shí)間不足。沒有在整個(gè)開發(fā)隊(duì)伍中進(jìn)行充分溝通，有時(shí)只有設(shè)計(jì)師或項(xiàng)目經(jīng)理得到比較多的信息。121.1.1軟件缺陷⒌軟件缺陷的修復(fù)費(fèi)用軟件不僅僅是表面上的那些東西——通常要靠有計(jì)劃、有條理的開發(fā)過程來實(shí)現(xiàn)。從開始到計(jì)劃、編程、測(cè)試，到公開使用的過程中，都有可能發(fā)現(xiàn)軟件缺陷。費(fèi)用指數(shù)級(jí)地增長(zhǎng)——也就是說，隨著時(shí)間的推移，費(fèi)用呈十倍地增長(zhǎng)。當(dāng)早期編寫產(chǎn)品說明書時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)缺陷，費(fèi)用只要1美元甚至更少。同樣的缺陷如果直到軟件編寫完成開始測(cè)試時(shí)才發(fā)現(xiàn)，費(fèi)用可能要10～100美元。如果是客戶發(fā)現(xiàn)的，費(fèi)用可能達(dá)到數(shù)千甚至數(shù)百萬美元。131.1.2軟件測(cè)試技術(shù)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀⒈軟件測(cè)試技術(shù)的發(fā)展歷史隨著計(jì)算機(jī)的誕生——在軟件行業(yè)發(fā)展初期就已經(jīng)開始實(shí)施軟件測(cè)試，但只有是一種類似調(diào)試的測(cè)試。20世紀(jì)50年代后期到20世紀(jì)60年代，測(cè)試的重點(diǎn)也逐步轉(zhuǎn)入到使用高級(jí)語言編寫的軟件系統(tǒng)中來。這一時(shí)期軟件測(cè)試的理論和方法發(fā)展比較緩慢。20世紀(jì)70年代以后，隨著軟件開發(fā)技術(shù)的成熟和完善，很多測(cè)試?yán)碚摵蜏y(cè)試方法應(yīng)運(yùn)而生，逐漸形成了一套完整的體系，培養(yǎng)和造就了一批批出色的測(cè)試人才。如今在整個(gè)軟件開發(fā)過程中，測(cè)試已經(jīng)不再只是基于程序代碼進(jìn)行的活動(dòng)，而是一個(gè)基于整個(gè)軟件生命周期的質(zhì)量控制活動(dòng)，貫穿于軟件開發(fā)的各個(gè)階段。141.1.2軟件測(cè)試技術(shù)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀⒉軟件測(cè)試的現(xiàn)狀在我國(guó)，軟件測(cè)試可能算不上一個(gè)真正的產(chǎn)業(yè)，軟件開發(fā)企業(yè)對(duì)軟件測(cè)試認(rèn)識(shí)淡薄，軟件測(cè)試人員與軟件開發(fā)人員往往比例失調(diào)，而在發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)軟件測(cè)試已經(jīng)成了一個(gè)產(chǎn)業(yè)，微軟的開發(fā)工程師與測(cè)試工程師的比例是1：2，國(guó)內(nèi)一般公司是6：1。與一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，國(guó)內(nèi)測(cè)試工作還存在一定的差距。主要體現(xiàn)在測(cè)試意識(shí)以及測(cè)試?yán)碚摰难芯?，大型測(cè)試工具軟件的開發(fā)以及從業(yè)人員數(shù)量等方面。但是，我們?cè)谲浖y(cè)試實(shí)現(xiàn)方面并不比國(guó)外差，國(guó)際上優(yōu)秀的測(cè)試工具，我們基本都有，這些工具所體現(xiàn)的思想我們也有深刻的理解，很多大型系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)都得到了很好的測(cè)試。151.2軟件測(cè)試的基本理論1.2.1軟件測(cè)試定義和目標(biāo)⒈軟件測(cè)試的定義軟件測(cè)試是為了發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤而執(zhí)行程序的過程。具體說，它是根據(jù)軟件開發(fā)各階段的規(guī)格說明和程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)而精心設(shè)計(jì)出一批測(cè)試用例，并利用測(cè)試用例來運(yùn)行程序，以發(fā)現(xiàn)程序錯(cuò)誤的過程。⒉軟件測(cè)試的目標(biāo)⑴測(cè)試是程序的執(zhí)行過程，目的在于發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，不能證明程序的正確性，僅限于處理有限種的情況。⑵檢查系統(tǒng)是否滿足需求，這也是測(cè)試的期望目標(biāo)。⑶一個(gè)好的測(cè)試用例在于發(fā)現(xiàn)還未曾發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤；成功的測(cè)試是發(fā)現(xiàn)了錯(cuò)誤的測(cè)試。161.2.2軟件測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)⒈軟件測(cè)試的目標(biāo)在于揭示錯(cuò)誤。測(cè)試人員要始終站在用戶的角度去看問題，系統(tǒng)中最嚴(yán)重的錯(cuò)誤的是那些導(dǎo)致程序無法滿足用戶需求的錯(cuò)誤。⒉軟件測(cè)試必須基于“質(zhì)量第一”的思想去開展各項(xiàng)工作。⒊事先定義好產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。只有建立了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，才能根據(jù)測(cè)試的結(jié)果，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行分析和評(píng)估。⒋軟件項(xiàng)目一啟動(dòng)，軟件測(cè)試也就開始，而不是等程序?qū)懲?，才開始進(jìn)行測(cè)試。⒌測(cè)試用例是設(shè)計(jì)出來的，不是寫出來的，所以要根據(jù)測(cè)試的目的，采用相應(yīng)的方法去設(shè)計(jì)測(cè)試用例，從而提高測(cè)試的效率，更多的發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，提高程序的可靠性。⒍對(duì)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤較多的程序段，應(yīng)進(jìn)行更深入的測(cè)試。171.2.3軟件測(cè)試原則－1⒈應(yīng)當(dāng)把盡早地和不斷地進(jìn)行軟件測(cè)試作為軟件開發(fā)者的座右銘。堅(jiān)持在軟件開發(fā)的各個(gè)階段的技術(shù)評(píng)審，這樣才能在開發(fā)過程中盡早發(fā)現(xiàn)和預(yù)防錯(cuò)誤，把出現(xiàn)的錯(cuò)誤克服在早期，杜絕某些隱患，提高軟件質(zhì)量。⒉測(cè)試用例應(yīng)由測(cè)試輸入數(shù)據(jù)和與之對(duì)應(yīng)的預(yù)期輸出結(jié)果這兩部分組成。如果對(duì)測(cè)試輸入數(shù)據(jù)沒有給出預(yù)期的程序輸出結(jié)果，那么就缺少了檢驗(yàn)實(shí)測(cè)結(jié)果的基準(zhǔn)，就有可能把一個(gè)似是而非的錯(cuò)誤結(jié)果當(dāng)成正確結(jié)果。⒊程序員應(yīng)避免檢查自己的程序。如果由別人來測(cè)試程序員編寫的程序，可能會(huì)更客觀，更有效，并更容易取得成功。⒋在設(shè)計(jì)測(cè)試用例時(shí)，應(yīng)當(dāng)包括合理的輸入條件和不合理的輸入條件。181.2.3軟件測(cè)試原則－2⒌充分注意測(cè)試中的群集現(xiàn)象。測(cè)試時(shí)不要以為找到了幾個(gè)錯(cuò)誤問題就已解決，不需繼續(xù)測(cè)試了。應(yīng)當(dāng)對(duì)錯(cuò)誤群集的程序段進(jìn)行重點(diǎn)測(cè)試，以提高測(cè)試投資的效益。⒍嚴(yán)格執(zhí)行測(cè)試計(jì)劃，排除測(cè)試的隨意性。對(duì)于測(cè)試計(jì)劃，要明確規(guī)定，不要隨意解釋。⒎應(yīng)當(dāng)對(duì)每一個(gè)測(cè)試結(jié)果做全面檢查。這是一條最明顯的原則，但常常被忽視。必須對(duì)預(yù)期的輸出結(jié)果明確定義，對(duì)實(shí)測(cè)的結(jié)果仔細(xì)分析檢查，抓住關(guān)鍵，暴露錯(cuò)誤。⒏妥善保存測(cè)試計(jì)劃，測(cè)試用例，出錯(cuò)統(tǒng)計(jì)和最終分析報(bào)告，為維護(hù)提供方便。191.2.4軟件測(cè)試分類－1⒈從是否需要執(zhí)行被測(cè)軟件的角度分類靜態(tài)測(cè)試（StaticTesting）和動(dòng)態(tài)測(cè)試(DynamicTesting)靜態(tài)測(cè)試就是通過對(duì)被測(cè)程序的靜態(tài)審查，發(fā)現(xiàn)代碼中潛在的錯(cuò)誤。它一般用人工方式脫機(jī)完成，故亦稱人工測(cè)試或代碼評(píng)審（CodeReview）;也可借助于靜態(tài)分析器在機(jī)器上以自動(dòng)方式進(jìn)行檢查，但不要求程序本身在機(jī)器上運(yùn)行。按照評(píng)審的不同組織形式，代碼評(píng)審又可分為代碼會(huì)審，走查以及辦公桌檢查，同行評(píng)分4種。對(duì)某個(gè)具體的程序，通常只使用一種評(píng)審方式。動(dòng)態(tài)測(cè)試：動(dòng)態(tài)測(cè)試的對(duì)象必須是能夠由計(jì)算機(jī)真正運(yùn)行的被測(cè)試的程序。它分為黑盒測(cè)試和白盒測(cè)試，也是我們下面將要介紹的內(nèi)容。20靜態(tài)測(cè)試－1靜態(tài)方法的主要特征是在用計(jì)算機(jī)測(cè)試源程序時(shí)，計(jì)算機(jī)并不真正運(yùn)行被測(cè)試的程序，只對(duì)被測(cè)試程序進(jìn)行特性分析。靜態(tài)測(cè)試包括代碼檢查、靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析、代碼質(zhì)量度量等。靜態(tài)測(cè)試可以完成的工作如下：(1)可以發(fā)現(xiàn)如下的程序缺陷：錯(cuò)用了局部變量和全局變量；不匹配的參數(shù)；未定義的變量；不適當(dāng)?shù)难h(huán)嵌套或分支嵌套；無終止的死循環(huán)；不允許的遞歸；調(diào)用不存在的子程序；遺漏了標(biāo)號(hào)或代碼。21靜態(tài)測(cè)試－2(2)找出如下問題的根源：未使用過的變量；不會(huì)執(zhí)行到的代碼；從未引用過的標(biāo)號(hào)；潛在的死循環(huán)。(3)提供程序缺陷的如下間接信息：標(biāo)識(shí)符的使用方式；過程的調(diào)用層次；所用變量和常量的交叉應(yīng)用表；是否違背編碼規(guī)則。(4)為進(jìn)一步查錯(cuò)做準(zhǔn)備。(5)選擇測(cè)試用例。實(shí)踐表明：靜態(tài)測(cè)試可發(fā)現(xiàn)大約1/3－2/3的邏輯設(shè)計(jì)和編碼錯(cuò)誤。22動(dòng)態(tài)測(cè)試動(dòng)態(tài)測(cè)試是真正運(yùn)行被測(cè)程序，在執(zhí)行過程中，通過輸入有效的測(cè)試用例，對(duì)其輸入與輸出的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行分析，以達(dá)到檢測(cè)的目的。動(dòng)態(tài)測(cè)試方法的基本步驟：⑴選取定義域有效值，或定義域外無效值；⑵對(duì)已選取值決定預(yù)期的結(jié)果；⑶用選取值執(zhí)行程序；⑷執(zhí)行結(jié)果與預(yù)期的結(jié)果相比，不吻合程序有錯(cuò)。231.2.4軟件測(cè)試分類－2⒉從軟件測(cè)試用例設(shè)計(jì)方法的角度分類黑盒測(cè)試（Black-BoxTesting）和白盒測(cè)試（White-BoxTesting）24黑盒測(cè)試黑盒測(cè)試（Black-boxTesting）又稱為功能測(cè)試、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)測(cè)試和基于規(guī)格說明的測(cè)試。是一種從用戶觀點(diǎn)出發(fā)的測(cè)試。黑盒測(cè)試的基本觀點(diǎn)是：任何程序都可以看作是從輸入定義域映射到輸出值域的函數(shù)過程，被測(cè)程序被認(rèn)為是一個(gè)打不開的黑盒子，黑盒中的內(nèi)容（實(shí)現(xiàn)過程）完全不知道，只明確要做到什么。黑盒測(cè)試作為軟件功能的測(cè)試手段，是重要的測(cè)試方法。它主要根據(jù)規(guī)格說明設(shè)計(jì)測(cè)試用例，并不涉及程序內(nèi)部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部特性，只依靠被測(cè)程序輸入和輸出之間的關(guān)系或程序的功能設(shè)計(jì)測(cè)試用例。黑盒測(cè)試的具體技術(shù)方法主要包括：邊界值分析法、等價(jià)類劃分法、比較測(cè)試法、決策表法、因果圖法等。25白盒測(cè)試白盒測(cè)試（White-boxTesting）也稱作結(jié)構(gòu)測(cè)試或邏輯驅(qū)動(dòng)測(cè)試，它是知道產(chǎn)品內(nèi)部工作過程，可通過測(cè)試來檢測(cè)產(chǎn)品內(nèi)部動(dòng)作是否按照規(guī)格說明書的規(guī)定正常進(jìn)行。按照程序內(nèi)部的結(jié)構(gòu)測(cè)試程序，檢驗(yàn)程序中的每條通路是否都有能按預(yù)定要求正確工作，而不顧它的功能。白盒測(cè)試的主要方法有：邏輯覆蓋、基本路徑測(cè)試等，主要用于軟件驗(yàn)證。通常的程序邏輯覆蓋有：語句覆蓋；判斷覆蓋；條件覆蓋；判斷/條件覆蓋；條件組合覆蓋；路徑覆蓋。26黑盒測(cè)試與白盒測(cè)試黑盒測(cè)試白盒測(cè)試優(yōu)點(diǎn)①適用于各個(gè)測(cè)試階段；②從產(chǎn)品功能角度進(jìn)行測(cè)試；③容易入手生成測(cè)試數(shù)據(jù)。①可構(gòu)成測(cè)試數(shù)據(jù)使特定程序部分得到測(cè)試；②有一定充分性度量手段；③可獲較多工具支持。缺點(diǎn)①某些代碼得不到測(cè)試；②如果規(guī)則說明有誤，無法發(fā)現(xiàn)；③不易進(jìn)行充分行測(cè)試。①不易生成測(cè)試數(shù)據(jù)；②無法對(duì)未實(shí)現(xiàn)規(guī)格說明的部分進(jìn)行測(cè)試；③工作量大，通常只用于單元測(cè)試，有應(yīng)用局限性。性質(zhì)一種確認(rèn)技術(shù)，目的是確認(rèn)“設(shè)計(jì)的系統(tǒng)是否正確”。一種驗(yàn)證技術(shù)，目的是驗(yàn)證“系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否正確”。271.2.4軟件測(cè)試分類－3⒊從軟件測(cè)試的策略和過程的角度分類單元測(cè)試（UnitTesting），集成測(cè)試（IntegrationTesting）,確認(rèn)測(cè)試（ValidationTesting）,系統(tǒng)測(cè)試（SystemTesting）和驗(yàn)收測(cè)試（VerificationTesting）單元測(cè)試是針對(duì)每個(gè)單元的測(cè)試，是軟件測(cè)試的最小單位。它確保每個(gè)模塊能正常工作。單元測(cè)試多數(shù)使用白盒測(cè)試，用以發(fā)現(xiàn)內(nèi)部錯(cuò)誤。集成測(cè)試是對(duì)已測(cè)試過的模塊進(jìn)行組裝，進(jìn)行集成測(cè)試的目的主要在于檢驗(yàn)與軟件設(shè)計(jì)相關(guān)的程序結(jié)構(gòu)問題。集成測(cè)試一般通過黑盒測(cè)試方法來完成。確認(rèn)測(cè)試是檢驗(yàn)所開發(fā)的軟件能否滿足所有功能和性能需求的最后手段，通常采用黑盒測(cè)試方法。系統(tǒng)測(cè)試的主要任務(wù)是檢測(cè)被測(cè)軟件與系統(tǒng)的其他部分的協(xié)調(diào)性。驗(yàn)收測(cè)試是軟件產(chǎn)品質(zhì)量的最后一關(guān)。這一環(huán)節(jié)，測(cè)試主要從用戶的角度著手，其參與者主要是用戶和少量的程序開發(fā)人員。281.3軟件測(cè)試與軟件開發(fā)⒈測(cè)試與軟件開發(fā)各階段的關(guān)系軟件開發(fā)過程是一個(gè)自頂向下，逐步細(xì)化的過程，首先在軟件計(jì)劃階段定義了軟件的作用域，然后進(jìn)行軟件需求分析，建立軟件的數(shù)據(jù)域、功能和性能需求、約束和一些有效性準(zhǔn)則。接著進(jìn)入軟件開發(fā)，首先是軟件設(shè)計(jì)，然后再把設(shè)計(jì)用某種程序設(shè)計(jì)語言轉(zhuǎn)換成程序代碼。測(cè)試過程則是依相反的順序安排的自底向上，逐步集成的過程，低一級(jí)測(cè)試為上一級(jí)測(cè)試準(zhǔn)備條件。291.3軟件測(cè)試與軟件開發(fā)⒉測(cè)試與開發(fā)模型軟件測(cè)試不僅僅是執(zhí)行測(cè)試，而是一個(gè)包含很多復(fù)雜活動(dòng)的過程，并且這些過程應(yīng)該貫穿于整個(gè)軟件開發(fā)過程。在軟件開發(fā)過程中，應(yīng)該什么時(shí)候進(jìn)行測(cè)試，如何更好地把軟件開發(fā)和測(cè)試活動(dòng)集成到一起？其實(shí)這也是軟件測(cè)試工作人員必須考慮的問題，因?yàn)橹挥羞@樣，才能提高軟件測(cè)試工作的效率，提高軟件產(chǎn)品的質(zhì)量，最大限度地降低軟件開發(fā)與測(cè)試的成本，減少重復(fù)勞動(dòng)。如圖1-4所示，即為軟件測(cè)試與開發(fā)的完整流程。30小結(jié)本章從軟件缺陷實(shí)例為出發(fā)點(diǎn)介紹了軟件測(cè)試背景和測(cè)試發(fā)展的歷程，以及它在國(guó)內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r。隨著軟件開發(fā)過程和開發(fā)技術(shù)的不斷改進(jìn)，軟件測(cè)試?yán)碚摵头椒ㄒ苍诓粩嗤晟?，測(cè)試工具也在蓬勃發(fā)展。軟件測(cè)試是軟件質(zhì)量保證的手段，本章講述了軟件測(cè)試的定義，并以最少的時(shí)間和人力找出軟件中潛在的各種錯(cuò)誤和缺陷作為測(cè)試目標(biāo)，闡述了軟件測(cè)試執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)和軟件測(cè)試的原則。從不同角度，對(duì)軟件測(cè)試進(jìn)行了分類：從是否需要執(zhí)行被測(cè)軟件的角度可分為靜態(tài)測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試；從軟件測(cè)試用例設(shè)計(jì)方法的角度可分為黑盒測(cè)試和白盒測(cè)試；從軟件測(cè)試的策略和過程的角度又可分為單元測(cè)試、集成測(cè)試、確認(rèn)測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試、驗(yàn)收測(cè)試。最后介紹了軟件開發(fā)與軟件測(cè)試的相輔相成的關(guān)系。31⑴迪斯尼的獅子王游戲軟件缺陷1994年秋天，迪斯尼公司發(fā)布了第一個(gè)面向兒童的多媒體光盤游戲——獅子王動(dòng)畫故事書（TheLionKingAnimatedStorybook）。盡管已經(jīng)有許多其他公司在兒童游戲市場(chǎng)上運(yùn)作多年，但是這次是迪斯尼公司首次進(jìn)軍這個(gè)市場(chǎng)，所以進(jìn)行了大量促銷宣傳。結(jié)果，銷售額非?？捎^，該游戲成為孩子們那年節(jié)假日的“必買游戲”。然而后來卻飛來橫禍。12月26日，圣誕節(jié)的后一天，迪斯尼公司的客戶支持電話開始響個(gè)不停。很快，電話支持技術(shù)員們就淹沒在來自于憤怒的家長(zhǎng)并伴隨著玩不成游戲的孩子們哭叫的電話之中。報(bào)紙和電視新聞進(jìn)行了大量的報(bào)道。后來證實(shí)，迪斯尼公司未能對(duì)市面上投入使用的許多不同類型的PC機(jī)型進(jìn)行廣泛的測(cè)試。軟件在極少數(shù)系統(tǒng)中工作正?！?例如在迪斯尼程序員用來開發(fā)游戲的系統(tǒng)中——但在大多數(shù)公眾使用的系統(tǒng)中卻不能運(yùn)行。32⑵愛國(guó)者導(dǎo)彈防御系統(tǒng)缺陷愛國(guó)者導(dǎo)彈防御系統(tǒng)是里根總統(tǒng)提出的戰(zhàn)略防御計(jì)劃（即星球大戰(zhàn)計(jì)劃）的縮略版本，它首次應(yīng)用在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中對(duì)抗伊拉克飛毛腿導(dǎo)彈的防御戰(zhàn)中。盡管對(duì)系統(tǒng)贊譽(yù)的報(bào)道不絕于耳，但是它確實(shí)在對(duì)抗幾枚導(dǎo)彈中失利，包括一次在沙特阿拉伯的多哈擊斃了28名美國(guó)士兵。分析發(fā)現(xiàn)癥結(jié)在于一個(gè)軟件缺陷，系統(tǒng)時(shí)鐘的一個(gè)很小的計(jì)時(shí)錯(cuò)誤積累起來到14小時(shí)后，跟蹤系統(tǒng)不再準(zhǔn)確。在多哈的這次襲擊中，系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)行了100多個(gè)小時(shí)。33⑶千年蟲問題20世紀(jì)70年代早期的某個(gè)時(shí)間，某位程序員正在為本公司設(shè)計(jì)開發(fā)工資系統(tǒng)。他使用的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)空間很小，迫使他盡量節(jié)省每一個(gè)字節(jié)。他將自己的程序壓縮得比其他任何人都緊湊。使用的其中一個(gè)方法是把4位數(shù)年份，例如1973年，縮減為2位數(shù)，73。因?yàn)楣べY系統(tǒng)相當(dāng)信賴于日期的處理，所以需要節(jié)省大量的存儲(chǔ)空間。他簡(jiǎn)單的認(rèn)為只有在到達(dá)2000年，那時(shí)他的程序開始計(jì)算00或01這樣的年份時(shí)問題才會(huì)產(chǎn)生。雖然他知道會(huì)出這樣的問題，但是他認(rèn)定在25年之內(nèi)程序肯定會(huì)升級(jí)或替換，而且眼前的任務(wù)比現(xiàn)在計(jì)劃遙不可及的未來更加重要。然而這一天畢竟到來了。1995年他的程序仍然在使用，而他退休了，誰也不會(huì)想到如何深入到程序中檢查2000年兼容問題，更不用說去修改了。估計(jì)全球各地更換或升級(jí)類似的前者程序以解決潛在的2000問題的費(fèi)用已經(jīng)達(dá)數(shù)千億美元。34⑷美國(guó)航天局火星登陸探測(cè)器缺陷1999年12月3日，美國(guó)航天局的火星極地登陸者號(hào)探測(cè)器試圖在火星表面著陸時(shí)失蹤。一個(gè)故障評(píng)估委員會(huì)調(diào)查了故障，認(rèn)定出現(xiàn)故障的原因極可能是一個(gè)數(shù)據(jù)位被意外置位。最令人警醒的問題是為什么沒有在內(nèi)部測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)呢。從理論上看，著陸的計(jì)劃是這樣的：當(dāng)探測(cè)器向火星表面降落時(shí)，它將打開降落傘減緩探測(cè)器的下降速度。降落傘打開幾秒鐘后，探測(cè)器的三條腿將迅速撐開，并鎖定位置，準(zhǔn)備著陸。當(dāng)探測(cè)器離地面1800米時(shí)，它將丟棄降落傘，點(diǎn)燃著陸推進(jìn)器，緩緩地降落到地面。美國(guó)航天局為了省錢，簡(jiǎn)化了確定何時(shí)關(guān)閉著陸推進(jìn)器的裝置。為了替代其他太空船上使用的貴重雷達(dá)，他們?cè)谔綔y(cè)器的腳部裝了一個(gè)廉價(jià)的觸點(diǎn)開關(guān)，在計(jì)算機(jī)中設(shè)置一個(gè)數(shù)據(jù)位來控制觸點(diǎn)開關(guān)關(guān)閉燃料。很簡(jiǎn)單，探測(cè)器的發(fā)動(dòng)機(jī)需要一直點(diǎn)火工作，直到腳“著地”為止。遺憾的是，故障評(píng)估委員會(huì)在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，許多情況下，當(dāng)探測(cè)器的腳迅速撐開準(zhǔn)備著陸時(shí)，機(jī)械震動(dòng)也會(huì)觸發(fā)著陸觸點(diǎn)開關(guān)，設(shè)置致命的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)位。設(shè)想探測(cè)器開始著陸時(shí)，計(jì)算機(jī)極有可能關(guān)閉著陸推進(jìn)器，這樣火星極地登陸者號(hào)探測(cè)器飛船下墜1800米之后沖向地面，撞成碎片。結(jié)果是災(zāi)難性的，但背后的原因卻很簡(jiǎn)單。登陸探測(cè)器經(jīng)過了多個(gè)小組測(cè)試。其中一個(gè)小組測(cè)試飛船的腳折疊過程，另一個(gè)小組測(cè)試此后的著陸過程。前一個(gè)小組不去注意著地?cái)?shù)據(jù)是否置位——這不是他們負(fù)責(zé)的范圍；后一個(gè)小組總是在開始復(fù)位之前復(fù)位計(jì)算機(jī)，清除數(shù)據(jù)位。雙方獨(dú)立工作都做得很好，但合在一起就