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郎哥编程

软件测试

2016-02-12 22

测试是为评价和改进产品质量、识别产品的缺陷和问题而进行的活动。软件测试是针对一个程序的行为,在有限测试用例集合上,动态验证是否达到预期的行为,需要选取适当的测试用例。
测试不再只是一种仅在编码阶段完成后才开始的活动。现在的软件测试被认为是一种应该包括在整个开发和维护过程中的活动,它本身是实际产品构造的一个重要部分。 测试不仅是检查预防措施是否有效的主要手段,而且是识别由于某种原因预舫措施无效而产生的错误的主要手段。需要注意的是,在广泛的测试活动成功完成后,软件可能仍包含错误,交付后出现的软件失效的补救措施是由软件维护达成的。 
软件测试随开发和维护过程,通常在不同的级别上进行,可以在概念上区分三个大的测试阶段:单元测试、集成测试和系统测试。 

1、单元测试


单元测试(unit testing),是指对软件中的最小可测试单元进行检查和验证。对于单元测试中单元的含义,一般来说,要根据实际情况去判定其具体含义,如C语言中单元指一个函数,Java里单元指一个类,图形化的软件中可以指一个窗口或一个菜单等。总的来说,单元就是人为规定的最小的被测功能模块。单元测试是在软件开发过程中要进行的最低级别的测试活动,软件的独立单元将在与程序的其他部分相隔离的情况下进行测试。

在一种传统的结构化编程语言中,比如C,要进行测试的单元一般是函数或子过程。在像C++这样的面向对象的语言中, 要进行测试[1]  的基本单元是类。对Ada语言来说,开发人员可以选择是在独立的过程和函数,还是在Ada包的级别上进行单元测试。单元测试的原则同样被扩展到第四代语言(4GL)的开发中,在这里基本单元被典型地划分为一个菜单或显示界面。

经常与单元测试联系起来的另外一些开发活动包括代码走读(Code review),静态分析(Static analysis)和动态分析(Dynamic analysis)。静态分析就是对软件的源代码进行研读,查找错误或收集一些度量数据,并不需要对代码进行编译和执行。动态分析就是通过观察软件运行时的动作,来提供执行跟踪,时间分析,以及测试覆盖度方面的信息。


2、集成测试

集成测试(也叫组装测试,联合测试)是单元测试的逻辑扩展。它最简单的形式是:把两个已经测试过的单元组合成一个组件,测试它们之间的接口。从这一层意义上讲,组件是指多个单元的集成聚合。在现实方案中,许多单元组合成组件,而这些组件又聚合为程序的更大部分。方法是测试片段的组合,并最终扩展成进程,将模块与其他组的模块一起测试。最后,将构成进程的所有模块一起测试。此外,如果程序由多个进程组成,应该成对测试它们,而不是同时测试所有进程。

集成测试测试组合单元时出现的问题。通过使用要求在组合单元前测试每个单元并确保每个单元的生存能力的测试计划,可以知道在组合单元时所发现的任何错误很可能与单元之间的接口有关。这种方法将可能发生的情况数量减少到更简单的分析级别。一个有效的集成测试有助于解决相关的软件与其它系统的兼容性和可操作性的问题。

集成测试是在单元测试的基础上,测试在将所有的软件单元按照概要设计规格说明的要求组装成模块、子系统或系统的过程中各部分工作是否达到或实现相应技术指标及要求的活动。也就是说,在集成测试之前,单元测试应该已经完成,集成测试中所使用的对象应该是已经经过单元测试的软件单元。这一点很重要,因为如果不经过单元测试,那么集成测试的效果将会受到很大影响,并且会大幅增加软件单元代码纠错的代价。

集成测试是单元测试的逻辑扩展。在现实方案中,集成是指多个单元的聚合,许多单元组合成模块,而这些模块又聚合成程序的更大部分,如分系统或系统。集成测试采用的方法是测试软件单元的组合能否正常工作,以及与其他组的模块能否集成起来工作。最后,还要测试构成系统的所有模块组合能否正常工作。集成测试所持的主要标准是《软件概要设计规格说明》,任何不符合该说明的程序模块行为都应该加以记载并上报。

所有的软件项目都不能摆脱系统集成这个阶段。不管采用什么开发模式,具体的开发工作总得从一个一个的软件单元做起,软件单元只有经过集成才能形成一个有机的整体。具体的集成过程可能是显性的也可能是隐性的。只要有集成,总是会出现一些常见问题,工程实践中

,几乎不存在软件单元组装过程中不出任何问题的情况。从下图可以看出,集成测试需要花费的时间远远超过单元测试,直接从单元测试过渡到系统测试是极不妥当的做法。

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3、系统测试

系统测试(System Testing),是将已经确认的软件、计算机硬件、外设、网络等其他元素结合在一起,进行信息系统的各种组装测试和确认测试。系统测试是针对整个产品系统进行的测试,目的是验证系统是否满足了需求规格的定义,找出与需求规格不符或与之矛盾的地方,从而提出更加完善的方案。系统测试发现问题之后要经过调试找出错误原因和位置,然后进行改正,是基于系统整体需求说明书的黑盒类测试,应复盖系统所有联合的部件。对象不仅仅包括需测试的软件,还要包含软件所依赖的硬件、外设甚至包括某些数据、某些支持软件及其接口等。比较常见的、典型的系统测试包括恢复测试、安全测试、压力测试。

系统研发完成,就要制定具体的应用系统测试的流程内容,通常一个较完善的基于CC的应用系统测试体系流程主要分四个大部分,即:准备测试阶段、预测试阶段、执行测试阶段、结束测评阶段系统测试流程如下图所示。

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系统测试过程中发现的所有缺陷必须用统一的缺陷管理工具来管理,开发人员应当及时消除缺陷(改错)。

项目经理设法组建富有成效的系统测试小组。系统测试小组的成员主要来源于:

·机构独立的测试小组(如果存在的话)。

·邀请其它项目的开发人员参与系统测试。

·本项目的部分开发人员。

·机构的质量保证人员。

系统测试小组应当根据项目的特征确定测试内容。一般地,系统测试的主要内容包括:

·功能测试。即测试软件系统的功能是否正确,其依据是需求文档,如《产品需求规格说明书》。由于正确性是软件最重要的质量因素,所以功能测试必不可少。

·健壮性测试。即测试软件系统在异常情况下能否正常运行的能力。健壮性有两层含义:一是容错能力,二是恢复能力。

·性能测试。即测试软件系统处理事务的速度,一是为了检验性能是否符合需求,二是为了得到某些性能数据供人们参考(例如用于宣传)。

·用户界面测试。重点是测试软件系统的易用性和视觉效果等。

·安全性(security)测试。是指测试软件系统防止非法入侵的能力。“安全”是相对而言的,一般地,如果黑客为非法入侵花费的代价(考虑时间、费用、危险等因素)高于得到的好处,那么这样的系统可以认为是安全的。

·安装与反安装测试。


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