軟體工程——測試

 

單元測試 （白盒測試）

1模組介面：  

內部檢查：傳輸參數的數目、屬性、單位、次序是否匹配；全程變數的定義是否一致；只做輸入的變元有無被修改，等等  

內部檢查：開啟、結束、關閉檔案的操作；檔案和屬性；I\O錯誤處理；輸出拼字，等等

2局部資料結構：  

資料說明；初始化與預設值的設定；變數名拼字；資料類型的相容性；上\下溢出及地址異常，等等。

3重要的執行通路：

 由於窮盡測試的不可能，故通常針對最常見的錯誤設計測試方案。

較常見的錯誤有：  計算次序問題；  不同類型混合運算；  初值設定錯誤；  精度問題；  運算式錯誤  迴圈終止條件錯誤；

4出錯處理通路：

 預見出現錯誤的條件，設定處理。

較常見的問題有：  

輸出的錯誤資訊難以理解，

不能確定錯誤位置

描述的錯誤與實際錯誤不符  

處理之前系統已經幹預  

處理不正確

5邊界條件——單元測試中最後，也可能是最重要的任務，因為軟體常在其邊界失效。

單元測試的主要手段：

1代碼審查  

走讀 walk_through:

例如 Lucent Technologies 的測試策略，是由三人一組（包括author,reader,和recorder），逐行檢查原始碼。  預演由人扮演computer,類比執行情況

優點：一次審查科發現多個錯誤，不必改一個測一個。

2製作測試軟體：  

Stub(存根)和Driver(驅動)軟體的編寫，屬額外開支。模組高內聚可簡化這一過程。

 

 

設計測試方案

任務：

1預定要測試的功能

2設計輸入的測試資料

3列出預期結果

主要技術：

1邏輯覆蓋（Logical coverage）——適用於白盒測試  覆蓋程度由弱到強依次為：  

（1）語句覆蓋（Statement coverage）:每個語句至少執行依次。  

（2）判定覆蓋（Branch coverage）:再（1）的基礎上，每個判定的每個分支至少執行依次。  

（3）條件覆蓋（Condition coverage）:在（1）的基礎上，使每個判定運算式的每個條件都取到各種可能的結果。  

（4）判定/條件覆蓋:即判定覆蓋∩條件覆蓋  

（5）條件組合覆蓋:每個判定運算式中條件的各種肯能組合都至少出現依次。  

（6）點覆蓋=語句覆蓋  

（7）邊覆蓋=判定覆蓋  

（8）路徑覆蓋（Path coverage）:每條可能的路徑都至少執行依次，若圖中有環，則每個環至少經過依次。  

（9）路徑覆蓋/條件組合覆蓋

 

2等價劃分（Equivalence Partitioning）——適用於黑箱測試  

是一種很常用的測試方法。其對測試資料的選擇是基於對程式功能的分析，按照程式輸入要求和輸出要求，選擇若干資料進行測試功能的過程。

（1）劃分經驗

當規定了輸入範圍時：無效類【 有效類 】無效類 當規定了一組輸入值，且對不同值做不同處理時。

　　例：教工分房方案中，按教授、副教授、講師、助教分別計分=》有效類4個；無效類1個（4個有效類之外）

當規定了輸入的規則時：例：PASCAL 語言規定，每個語言以“;”結束=》有效類1個；無效類若干（以“,”結束、以“：”結束、以空格結束等等）

當輸入為整型時：有效類可分為Z+、0、Z- 三種

當處理表格時：有效類可分為空白表、含一項的表、含多項的表等

（2）設計步驟

設計一個新方案以儘可能多地覆蓋尚未被覆蓋的有效等價類別；重複這一步驟直到所有有效類都被覆蓋為止。

設計一個新方案以覆蓋一個且僅一個尚未被覆蓋的無效等價類別；重複這一步驟直到所有無效類都背覆蓋為止。（通常程式執行一個錯誤後即不繼續檢查其他錯誤）

 

3邊界值分析（Boundary Value Analysis）

注意：  （1）程式最容易在邊界發生錯誤；  （2）通常與等價劃分結合進行。

 

4錯誤推測（Failure Prediction）

思路：  （1）列出可能有的錯誤；  （2）列出容易發生錯誤的特殊情況。

以此為基礎設計測試方案

根據：經驗、直覺

5實用策略（Practical Strategies） 黑盒設計+白盒補充

（1）在任何情況下都應首先實用邊界值分析的方法；

（2）必要時用等價劃分法補充；

（3）必要時再用錯誤推測法補充；

（4）對照程式邏輯，檢查測試方案。可根據對程式可靠性的要求採用不同的邏輯覆蓋標準，必要時補充一些測試方案。

註：即使用上述綜合策略設計測試方案，仍不能保證發現一切錯誤。例如Lucent公司經過包括逐行檢查原始碼在內的多方面測試之後，其軟體能達標啟動並執行成功率為 80%,可想而知，沒有經過測試的軟體運行成功率更低。