軟體測試（二）之 Failure, Error & Fault

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知識回顧

　　軟體測試中的錯誤主要分為三種：Failure, Error 和 Fault。

　　下面就分析一下它們的不同：

　　Fault的定義：可能導致系統或功能 失效的異常條件（ Abnormal condition that can cause an element or an item to fail.），可譯為 “故障”。　　 　　Error的定義：計算、觀察或測量 值或條件，與真實、規定或理論上正確的 值或條件之間的差異（Discrepancy between a computed, observed or measured value or condition and the true, specified, or theoretically 　　　　　　　　　　correct value or condition.），可譯為 “錯誤”。Error是能夠導致系統出現Failure的 系統內部狀態。 

　　Failure的定義：當一個系統不能執行所要求的功能時，即為Failure，可譯為“失效”。（Termination of the ability of an element or an item to perform a function as required.）

　　 　　三者關係分析：

• 由於人類試圖通過上述3個基本術語來覆蓋所有現實中的失效情境，所以就有“Fault -> Error -> Failure”。即，故障發生了，會導致錯誤，錯誤有可能造成系統功能的減弱或喪失。
• 當Fault是另外一個組件/系統的失效時，則有Failure (Fault) -> Error -> Failure；當將Fault說成是某組件狀態Error時，則有Error (Fault) -> Error -> Failure。
• 事實上，這是一種遞迴迴圈的關係，遞迴關係要成立必須有一個明確的結束條件，這個條件就是要找出Root Cause，否則將無法完成一個失效分析。    
  

 

　　舉例：

　　病人告訴醫生自己的各種癥狀，身體沒有健康地工作 – Failures 

　　醫生想找出疾病的根源，如病毒 – Fault

　　病人身體狀態異常，比如血壓較高，心跳不規律等 – Errors

 

執行個體（HOMEWORK2）

　　 程式1：

 1 public int findLast (int[] x, int y)  2 { //Effects: If x==null throw                 3         NullPointerException  4    // else return the index of the last element  5    // in x that equals y.  6    // If no such element exists, return -1 7    for (int i=x.length-1; i > 0; i--) 8    { 9         if (x[i] == y) 10        { 11           return i; 12         } 13     }14      return -1; 15 } 16 // test: x=[2, 3, 5]; y = 2 17 // Expected = 0       

 

　　Solution：

　　1.Fault: 迴圈條件沒設定好，i > 0會導致迴圈無法進行到數組第一項，應該改成 i >= 0。

　  2.數組x為空白時，會拋出null 指標錯誤，迴圈無法執行，也不會執行上面敘述的Fault。

　  3.只要滿足數組x[0]不是與y相等的唯一的元素即可避免Error，比如測試案例 x = [1, 2, 3, 4, 5, 6],  y = 2, 這樣得到返回結果 Expected = 1, 結果是正確的。

     4.當數組只有一個元素的時候，由於迴圈無法訪問第一個元素（x[0]），所以迴圈無法進行，永遠返回-1，導致Error。此時Failure產生未知， 如果這唯一的元素與y不相等，則Failure也不會產生。測試案例 x = [1], y = 2，此時　　 返回-1，只有Error，無Failure。

 

　 程式2

 1 public static int lastZero (int[] x) { 2     // Effects: if x==null throw NullPointerException 3     // else return the index of the LAST 0 in x. 4     // Return -1 if 0 does not occur in x 5     for (int i = 0; i < x.length; i++) 6     { 7         if (x[i] == 0) 8         { 9             return i;10         } 11     } 12     return -1;13 }14 // test: x=[0, 1, 0]15 // Expected = 2

 

　　Solution：

　　1.Fault: 迴圈錯誤，從前往後遍曆，遇到第一個0便返回其下標，迴圈應改為for (int i=x.length-1; i >= 0; i--)。

　  2.由於該程式從前往後遍曆，迴圈至少執行一次，所以總會執行該Fault。

　  3.迴圈如果無法執行便不會導致Error，即數組為空白。另外若數組只有一個元素，這樣不論如何遍曆結果也相同，也不會引發Error。

     4.當數組有一個以上元素且只有一個元素為0時，此時迴圈返回的是第一個等於0的元素的下標，導致Error。但是由於只有一個元素等於0， 所以同時這也是最後一個等於0的元素的下標，則Failure不會產生。測試案例 x =

       [1，0，1]，Expected=1，此時只有Error，無Failure。

 

軟體測試（二）之 Failure, Error & Fault