作者:範智華 來源:天極 隨著電腦硬體成本的不斷下降,軟體在整個電腦系統的成本中佔有越來越高的比例,如何提高軟體品質是整個電腦軟體行業的重大課題。軟體測試作為軟體開 發的一個重要環節,日益受到人們的重視。為了儘可能多地找出程式中的錯誤,生產出高品質的軟體產品,加強對測試工作的組織和管理就顯得尤為重要。
1.
軟體生存周期
一個軟體從開始計划起,到廢棄不用止,稱為軟體生存周期。一般來說,軟體生存周包括計劃、開發、運行三個時期,每一時期又可分為若干更小的階段。計劃時期 的主要任務是分析使用者要求,分析新系統的主要目標以及開發該系統的可行性。開發時期要完成設計和實現兩大任務具體。具體分為需求分析、概要設計、詳細設 計、編碼、測試。其中編碼和測試是軟體開發期的最後兩個階段。運行時期是軟體生存周期的最後一個時期,軟體人員在這一時期的工作,主要是做好軟體維護。
統計表明,開發較大規模的軟體,有40%以上的精力是耗費在測試上的,即使富有經驗的程式員,也難免在編碼中發生錯誤,何況,有寫錯誤在設計 甚至分析階段早已埋下禍根,無論是早期潛伏下來的錯誤或編碼中新引入的錯誤,若不及時排除,輕者降低軟體的可靠性,重者導致整個系統的失敗。為防患於未 然,強調軟體測試的重要性是必要的。
2.
測試的過程與方法
2.1、 測試的目的
在G.J.Myers的經典著作《軟體測試技巧》中,給出了測試的定義: "程式測試是為了發現錯誤而執行程式的過程"。測試的目的是發現程式中的錯誤,是為了證明程式有錯,而不是證明程式無錯。在軟體開發過程中,分析、設計與 編碼等工作都是建設性的,惟獨測試是帶有"破壞性",測試可視為分析、設計和編碼3個階段的"最終複審",在軟體品質保證中具有重要地位。為了確保軟體的 品質,較理想的做法應該是對軟體的開發過程,按軟體工程各階段形成的結果,分別進行嚴格的審查。 2.2、測試的過程 當設計工作完成以後,就應該著手測試的準備工作了,一般來講,由一位對整個系統設計熟悉的設計人員編寫測試大綱,明確測試的內容和測試通過的準則,設計完整合理的測試案例,以便系統實現後進行全面測試。
在實現組將所開發的程式經驗證後,提交測試組,由測試負責人組織測試,測試一般可按下列方式組織:
(1)首先,測試人員要仔細閱讀有關資料,包括規格說明、設計文檔、使用說明書及在設計過程中形成的測試大綱、測試內容及測試的通過準則,全面熟悉系統,編寫測試計劃,設計測試案例,作好測試前的準備工作。
(2)為了保證測試的品質,將測試過程分成幾個階段,即:代碼審查、單元測試、整合測試和驗收測試。
(3)代碼會審:
代碼會審是由一組人通過閱讀、討論和爭議對程式進行靜態分析的過程。會審小組由組長,2~3名程式設計和測試人員及程式員組成。會審小組在充分閱讀待審 程式文本、控制流程程圖及有關要求、規範等檔案基礎上,召開代碼會審會,程式員逐句講解程式的邏輯,並展開熱烈的討論甚至爭議,以揭示錯誤的關鍵所在。實踐 表明,程式員在講解過程中能發現許多自己原來沒有發現的錯誤,而討論和爭議則進一步促使了問題的暴露。例如,對某個局部性小問題修改方法的討論,可能發現 與之有牽連的甚至能涉及到模組的功說明、模組間介面和系統總結構的大問題,導致對需求定義的重定義、重設計驗證,大大改善了軟體的品質。
(4)單元測試:
單元測試集中在檢查軟體設計的最小單位-模組上,通過測試發現實現該模組的實際功能與定義該模組的功能說明不符合的情況,以及編碼的錯誤。由於模組規模 小、功能單一、邏輯簡單,測試人員有可能通過模組說明書和來源程式,清楚地瞭解該模組的I/O條件和模組的邏輯結構,採用結構測試(白盒法)的用例,儘可能 達到徹底測試,然後輔之以功能測試(黑盒法)的用例,使之對任何合理和不合理的輸入都能鑒別和響應。高可靠性的模組是組成可靠系統的堅實基礎。
(5)整合測試:
整合測試是將模組按照設計要求組裝起來同時進行測試,主要目標是發現與介面有關的問題。如資料穿過介面時可能丟失;一個模組與另一個模組可能有由於疏忽 的問題而造成有害影響;把子功能組合起來可能不產生預期的主功能;個別看起來是可以接受的誤差可能積累到不能接受的程度;全程資料結構可能有錯誤等。
(6)驗收測試:
驗收測試的目的是向未來的使用者表明系統能夠像預定要求那樣工作。經整合測試後,已經按照設計把所有的模組組裝成一個完整的軟體系統,介面錯誤也已經基本排除了,接著就應該進一步驗證軟體的有效性,這就是驗收測試的任務,即軟體的功能和效能如同使用者所合理期待的那樣。
經過上述的測試過程對軟體進行測試後,軟體基本滿足開發的要求,測試宣告結束,經驗收後,將軟體提交使用者。 2.3.測試方法分析 整合測試及其後的測試階段,一般採用黑盒方法。
(1)用邊值分析法和(或)等價分類法提出基本的測試案例;
(2)用猜測法補充新的測試案例;
(3)如果在程式的功能說明中含有輸入條件的組合,宜在一開始就用因果圖法,然後再按以上(1)、(2)兩步進行。
單元測試的設計策略稍有不同。因為在為模組設計程式用例時,可以直接參考模組的來源程式。所以單元測試的策略,總是把白盒法和黑盒法結合運用。具體做法有兩種:
a、先仿照上述步驟用黑盒法提出一組基本的測試案例,然後用白盒法作驗證。如果發現用黑盒法產生的測試案例未能滿足所需的覆蓋標準,就用白盒法增補新的 測試案例來滿足它們。覆蓋的標準應該根據模組的具體情況確定。對可靠性要求較高的模組,通常要滿足條件組合覆蓋或路徑覆蓋標準。
b、先用白盒法分析模組的邏輯結構,提出一批測試案例,然後根據模組的功能用黑盒法進行補充。
3.
測試人員組織
人是測試工作中最有價值也是最重要的資源,沒有一個合格的、積極的測試小組,測試就不可能實現。為高質高效地完成測試工作,好的測試工程師應具有如下能力: 3.1、溝通能力
一名理想的測試者必須能夠同測試涉及到的所有人進行溝通,具有與技術(開發人員)和非技術人員(客戶,管理員)的交流能力。既要可以和使用者談得來,又能同 開發人員說得上話,不幸的是這兩類人沒有共同語言。和使用者談話的重點必須放在系統可以正確地處理什麼和不可以處理什麼上。而和開發人員談相同的資訊時,就必 須將這些活重新組織以另一種方式表達出來,測試小組的成員必須能夠同等地同使用者和開發人員溝通。 3.2、技術能力
就總體言,開發人員對那些不懂技術的人持一種輕視的態度。一旦測試小組的某個成員作出了一個錯誤的斷定,那麼他們的可信度就會立刻被傳揚了出去。一個測試 者必須既明白被測軟體系統的概念又要會使用工程中的那些工具。要做到這一點需要有幾年以上的編程經驗,前期的開發經驗可以協助對軟體開發過程有較深入的理 解,從開發人員的角度正確的評價測試者,簡化自動化的測試工具編程的學習曲線。 3.3、自信心
開發人員指責測試者出了錯是常有的事,測試者必須對自己的觀點有足夠的自信心。如果容許別人對自己指東指西,就不能完成什麼更多的事情了。 3.4、外交能力
當你告訴某人他出了錯時,就必須使用一些外交方法。機智老練和外交手法有助於維護與開發人員的協作關係,測試者在告訴開發人員他的軟體有錯誤時,也同樣需要 一定的外交手腕。如果採取的方法過於強硬,對測試者來說,在以後和開發部門的合作方面就相當於"贏了戰爭卻輸了戰役"。 3.5、幽默感
在遇到狡辯的情況下,一個幽默的批評將是很有協助的。 3.6、很強的記憶力
一個理想的測試者應該有能力將以前曾經遇到過的類似的錯誤從記憶深處挖掘出來,這一能力在測試過程中的價值是無法衡量的。因為許多新出現的問題和我們已經發現的問題相差無幾。 3.7、懷疑精神
可以預料,開發人員會盡他們最大的努力將所有的錯誤解釋過去。測式者必須聽每個人的說明,但他必須保持懷疑直到他自己看過以後。 3.8、自我督促
幹測試工作很容易使你變得懶散。只有那些具有自我督促能力的人才能夠使自己每天正常地工作。 3.9、洞察力
一個好的測試工程師具有"測試是為了破壞"的觀點,捕獲使用者觀點的能力,強烈的品質追求,對細節的關注能力。應用的高風險區的判斷能力以便將有限的測試針對重點環節。 總之,測試是軟體生存周期中的一個關鍵的階段,也是保證軟體品質的重要活動之一。無論怎樣強調軟體測試的重要性和它對軟體可靠性的影響都不過分,面對軟體開發規模的增大、複雜程度的增加,更應高度重視軟體測試工作的組織與管理,以提到軟體品質。