軟件測試用例的復(fù)用技術(shù)研究

易成榮 鄒勁松

(重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電氣工程系，重慶 永川 402160)

隨著軟件規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化發(fā)展，軟件的復(fù)雜程度越來越高，軟件的功能變得也越來越強(qiáng)大。與此同時，軟件產(chǎn)品滲透到國民經(jīng)濟(jì)生活的各個領(lǐng)域，其質(zhì)量也自然受到前所未有的關(guān)注。長期以來，我國軟件企業(yè)一直被軟件質(zhì)量問題所困擾。其中一個重要因素是對軟件測試的忽視。

在軟件測試過程中，測試用例的選擇對軟件測試的成敗起著至關(guān)重要的作用，測試用例設(shè)計的基本目的是確定一組最有可能發(fā)現(xiàn)某個錯誤或某類錯誤的測試數(shù)據(jù)，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對某個功能的測試。測試用例設(shè)計過程約占整個測試過程的60%。故測試用例設(shè)計人員必須用最少量的測試用例，來發(fā)現(xiàn)最大量的可能性錯誤，所以其測試用例的優(yōu)劣將直接影響測試的質(zhì)量和效果。因時間和費(fèi)用的問題不可能進(jìn)行窮舉測試。提高測試效率、降低測試成本，是測試用例的設(shè)計者的目標(biāo)或努力方向[1]。

1 軟件測試的相關(guān)概念

1.1 軟件測試的測試過程

軟件測試是發(fā)現(xiàn)并指出軟件 (包含軟件經(jīng)過建模、需求、設(shè)計等階段所產(chǎn)生的大量輸出工作及程序代碼)中存在的缺陷的過程，該過程指明和標(biāo)注問題存在的正確位置，詳細(xì)記錄導(dǎo)致問題出現(xiàn)的操作步驟，即存儲當(dāng)時的錯誤狀態(tài)以便測試后問題能夠準(zhǔn)確再現(xiàn)，并跟蹤軟件開發(fā)人員對軟件缺陷修復(fù)的進(jìn)展情況[2]圖1 給出了軟件測試的四個步驟，即單元測試、集成測試、確認(rèn)測試和系統(tǒng)測試[3]。

1.2 軟件和軟件測試復(fù)用的概念

軟件復(fù)用是指“為了復(fù)用目的而設(shè)計的軟件”的過程[4]。軟件復(fù)用強(qiáng)調(diào)復(fù)用的目的，它是一種系統(tǒng)化的方法，為了復(fù)用而進(jìn)行設(shè)計，為了復(fù)用而開發(fā)，并且要高效地組織和管理這些復(fù)用的軟件產(chǎn)品，方便人們檢索和使用。

軟件測試復(fù)用指在兩次或多次不同的軟件測試過程中反復(fù)使用相同或相似的測試思想來組織和跟蹤測試的過程。它的宗旨是保證對測試對象的測試不再采用一切“從原點(diǎn)開始”的模式，而是在已有的測試工作的基礎(chǔ)上，充分利用過去軟件測試過程中積累的測試策略、測試思想和測試經(jīng)驗(yàn)等，最終實(shí)現(xiàn)對軟件測試過程中可復(fù)用成分最大程度的復(fù)用。

軟件測試的復(fù)用主要包括測試策略、測試工具、測試流程、測試數(shù)據(jù)、測試結(jié)果和測試用例等復(fù)用。其中，測試用例作為軟件測試的核心內(nèi)容，它的復(fù)用也就成為整個軟件測試復(fù)用工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。表1 列出了軟件復(fù)用可能的資源并作簡要說明，其中所列出的可復(fù)用項(xiàng)目不是完整的，需要一定的補(bǔ)充[5]。

2 軟件測試用例的復(fù)用

2.1 測試用例復(fù)用的概念

測試用例的復(fù)用就是指測試工程師在執(zhí)行一項(xiàng)新的測試工作時，通過直接調(diào)用或修改現(xiàn)有的、適合此項(xiàng)測試的測試用例，并將它們運(yùn)用其中的過程。即測試用例要實(shí)現(xiàn)復(fù)用必須具備三個條件，(1)必須存在可復(fù)用的測試用例；(2)所復(fù)用的用例必須有用；(3)測試工程師必須知道如何去復(fù)用測試用例。測試用例是測試工作的指導(dǎo)，是軟件測試必須遵守的準(zhǔn)則，更是軟件測試質(zhì)量穩(wěn)定的根本保障。

2.2 提高測試用例復(fù)用的途徑

2.2.1 組織和編寫具有很強(qiáng)可復(fù)用性的測試用例

在軟件測試中用到的任何一個測試用例，只要它的開發(fā)不涉及已有的用例，就將它作為一個新的基類似的測試用例。在上述情況下，我們可以建立兩種用例類：一種是基于基類的抽象型用例類，它提煉了將要表達(dá)的概念；另一種是抽象型類的派生類即具體型用例類，它具體去實(shí)現(xiàn)基類的思想。在不同的軟件應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)過程中，根據(jù)不同的場景去應(yīng)用抽象型用例類，從而提高了測試用例的復(fù)用度。

2.2.2 可適應(yīng)性測試用例

開發(fā)一個軟件產(chǎn)品，一般會發(fā)布多個版本，伴隨著測試用例的不斷維護(hù)，測試用例也需要不斷完善并與產(chǎn)品功能、特性的變化保持一致，最終使測試用例和產(chǎn)品版本相關(guān)聯(lián)，這時需要對以前的測試用例做適應(yīng)性修改。具體的操作如下：測試人員可以在已有的復(fù)用測試用例庫中尋找具有類似功能的用例，通過對其進(jìn)行繼承和修改，漸進(jìn)式地設(shè)計出新的測試用例。如果新用例將要成為已有用例的子用例，那么它應(yīng)當(dāng)繼承了這個已有用例的所有屬性和方法。同時，新的用例還可以對需要追加的屬性以及必需的方法作局部的定義或者將幾個現(xiàn)存用例的特性組合起來開發(fā)出另一個新用例。

2.2.3 復(fù)制式的引用測試用例

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在以往的軟件開發(fā)中，已經(jīng)將大量的測試用例收集到測試用例庫中，并且根據(jù)測試用例的類類型進(jìn)行了合理的分類，這時測試工程師可以根據(jù)需要到測試用例共享庫中進(jìn)行檢索。這種方法最快捷和高效。

2.3 測試用例的復(fù)用策略

為了實(shí)現(xiàn)測試用例的復(fù)用，就必須對測試用例的設(shè)計進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)范，進(jìn)行行之有效的用例創(chuàng)建管理。在用例的創(chuàng)建過程中，測試經(jīng)理對用例設(shè)計做出統(tǒng)一的建模組織，使所有的測試用例具備統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)、統(tǒng)一的輸入、輸出接口，這樣即使以后軟件運(yùn)行環(huán)境發(fā)生變化，對原有用例稍作修改就可以再次利用，這些具有統(tǒng)一結(jié)構(gòu)的用例就是可復(fù)用的測試用例。要實(shí)現(xiàn)用例的復(fù)用，可采取以下策略：

首先，基于復(fù)用的目的，對所使用的測試用例進(jìn)行統(tǒng)一的建模組織，。有效地將測試用例收集到測試用例庫中，并按照用例各自的屬性特點(diǎn)進(jìn)行多級合理的分類、組織、存儲。那些采用不同方式描述的測試用例，將會各自實(shí)現(xiàn)不同程度的復(fù)用。

其次，對共享測試用例庫中的測試用例實(shí)行有效管理。通過提供有助于復(fù)用的多種查詢方式，確保測試用例的復(fù)用程度。對不同類別的測試用例進(jìn)行復(fù)用頻率統(tǒng)計，為測試人員提供有效的復(fù)用信息，在保證軟件測試質(zhì)量的前提下提高效率。

最后，對共享測試用例庫中的測試用例具體實(shí)現(xiàn)復(fù)用。通過檢索出所需的測試用例，得到測試用例的信息，針對不同用途的測試用例采用不同的復(fù)用方式進(jìn)行復(fù)用[6]。

3 測試用例的復(fù)用模型

從圖2 可以看出，測試用例的復(fù)用有三條路徑，待測軟件、已測軟件和復(fù)用式測試軟件，恰恰對應(yīng)了上文所講的三種提高測試用例復(fù)用的途徑。首先，對待測軟件進(jìn)行分析，接著開始用例的設(shè)計并注入測試復(fù)用的思路；其次產(chǎn)生相應(yīng)的測試方法，根據(jù)該測試方法進(jìn)行軟件測試，生成測試結(jié)果。對一個軟件的測試所產(chǎn)生的各種測試資源要作為可復(fù)用的素材，必須進(jìn)行對其提煉和抽象，使其與被測項(xiàng)目的相關(guān)程度降到最低，在待測軟件路徑上所生成的測試方法和測試結(jié)果數(shù)據(jù)要進(jìn)行抽象，產(chǎn)生可復(fù)用的測試用例要存入共享測試用例庫中。其次，對已測軟件進(jìn)行分析，深度挖掘各種可能的復(fù)用機(jī)會并開始用例的提??；接著對測試用例進(jìn)行可復(fù)用性的修改，然后交由測試組長進(jìn)行審核驗(yàn)證并進(jìn)行類型劃分，最終添加至共享測試用例庫中。最后，復(fù)用式測試軟件指當(dāng)測試工程師進(jìn)行軟件測試時，到測試用例共享庫中查找具有類似功能的測試用例的過程；當(dāng)我們找到功能類似的測試用例時，結(jié)合目前的測試項(xiàng)目對測試用例進(jìn)行剖析，如果完全能勝任目前的測試任務(wù)就直接用到測試中去，否則進(jìn)行相應(yīng)的適應(yīng)性修改，直至滿足要求并應(yīng)用到測試中去，最后對經(jīng)過適應(yīng)性修改的測試用例進(jìn)行入庫。

4 測試用例復(fù)用的優(yōu)點(diǎn)和難點(diǎn)

通過大量的工程實(shí)踐，不難發(fā)現(xiàn)測試用例的復(fù)用具有以下優(yōu)點(diǎn)和難點(diǎn)。其優(yōu)點(diǎn)如下：(1)提高軟件測試的效率；(2)縮短軟件測試的周期；(3)提高軟件測試的可靠性；(4)降低軟件測試的費(fèi)用；(5)部分解決測試人員的經(jīng)驗(yàn)欠缺。但是要真正實(shí)現(xiàn)測試用例復(fù)用的困難也是不可忽視的，若不能較好地解決以下問題，必將使得軟件測試工作事倍功半。其難點(diǎn)如下：(1)測試用例數(shù)據(jù)庫的維護(hù)問題；(2)測試用例劃分的標(biāo)準(zhǔn)；(3)測試用例的版本管理問題；(4)測試用例可復(fù)用度量問題；(5)被測軟件之間的差異；(6)管理因素、法律因素、人的因素和教育因素等。

5 結(jié)論

本文介紹了涉及軟件測試用例復(fù)用的相關(guān)概念并給出了軟件測試用例的復(fù)用模型。首先，描述了軟件測試的相關(guān)基本概念，主要有軟件、軟件測試復(fù)用、測試用例復(fù)用；其次，說明了提高測試用例復(fù)用的途徑、測試用例的復(fù)用策略和給出了測試用例的復(fù)用模型；最后，根據(jù)工程實(shí)踐總結(jié)了測試用例復(fù)用的優(yōu)點(diǎn)和難點(diǎn)。

[1]胡正芳.測試用例復(fù)用技術(shù)研究：[碩士學(xué)位論文].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)，2009.

[2]張大方，李瑋。軟件測試技術(shù)與管理[M].長沙:湖南大學(xué)出版社，2007.

[3]柳純錄，黃子河。軟件評測師教程.清華大學(xué)出版社。2005：1-221頁.

[4]Will T.Confessions of a used program sales maninstitutionalizing software reuse[M].New York:Addison wesley Publishing Co.,1995.

[5]邵正隆，白曉穎，趙沖沖.面向復(fù)用的測試設(shè)計模型的研究與實(shí)現(xiàn).小型微型計算機(jī)系統(tǒng).2006,27(11):2150:2155頁

[6]卜國峰，孫志剛，丁小良.軟件測試用例的復(fù)用研究[J].四川兵工學(xué)報，2009，5(30)