基于CMMI的軟件測(cè)試過(guò)程度量分析

摘 要：本文基于CMMI的軟件測(cè)試過(guò)程度量分析進(jìn)行了詳細(xì)探討，為確保軟件測(cè)試過(guò)程的精確性和有效性提供了重要保障。

關(guān)鍵詞：CMMI；軟件測(cè)試過(guò)程；度量分析

中圖分類號(hào)：TP311.52

近幾年來(lái)，隨著我國(guó)信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，軟件行業(yè)得到大幅度提高，使得軟件項(xiàng)目的功能等復(fù)雜度在逐步壯大，與此同時(shí)，軟件的成本和質(zhì)量也很難得到控制。那么，如何提高軟件產(chǎn)品的質(zhì)量成為當(dāng)前軟件行業(yè)普遍關(guān)注的問(wèn)題。而軟件度量分析是改進(jìn)軟件過(guò)程中的關(guān)鍵所在，最終為軟件過(guò)程提供量化測(cè)試結(jié)果。因此，基于CMMI的軟件測(cè)試過(guò)程度量分析的研究，對(duì)提高軟件產(chǎn)品的質(zhì)量具有重要的實(shí)際意義。

1 CMMI軟件測(cè)試和度量之間的關(guān)系

1.1 CMMI和軟件測(cè)試

CMMI的提出的目的是為了提高軟件產(chǎn)品的質(zhì)量，有利于改進(jìn)軟件過(guò)程，可以說(shuō)，CMMI是一個(gè)廣泛使用的過(guò)程改進(jìn)模型。由于在軟件過(guò)程中，軟件測(cè)試是其中關(guān)鍵性內(nèi)容，基于CMMI的軟件測(cè)試能夠?yàn)檐浖^(guò)程的改進(jìn)提供重要的指導(dǎo)性方針。尤其在CMMI連續(xù)表示中，軟件測(cè)試和驗(yàn)證域和過(guò)程域緊密相連，對(duì)改進(jìn)軟件測(cè)試過(guò)程提供了重要支持。其中，常見(jiàn)的過(guò)程域有風(fēng)險(xiǎn)分析過(guò)程、量化項(xiàng)目管理過(guò)程等。

1.2 CMMI和度量

CMMI為軟件開(kāi)發(fā)提供了重要度量和分析過(guò)程域，有效提高了管理信息所需要的度量能力。通常情況下，度量能夠提取軟件過(guò)程或產(chǎn)品的表征數(shù)據(jù)，而分析則主要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，一旦發(fā)現(xiàn)不一致及其他問(wèn)題，為及時(shí)采取措施進(jìn)行處理，促使軟件企業(yè)免受損失。度量分析執(zhí)行流程如圖1所示。從中可以發(fā)現(xiàn)，CMMI的度量分析流程主要由計(jì)劃、收集和分析這三部分構(gòu)成。對(duì)于計(jì)劃過(guò)程來(lái)說(shuō)，它主要是確定并細(xì)化度量目標(biāo)。對(duì)于收集過(guò)程來(lái)說(shuō)，它主要是采集并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的收集和檢查過(guò)程。而分析過(guò)程主要是按照相應(yīng)分析原則對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和存儲(chǔ)，甚至還能夠報(bào)告結(jié)果的過(guò)程。所以，CMMI的度量分析過(guò)程比較嚴(yán)格，但具有明確的目標(biāo)，流程十分清楚，實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件測(cè)試過(guò)程的指導(dǎo)和度量活動(dòng)。

圖1 度量和分析執(zhí)行流程

2 軟件測(cè)試過(guò)程模型

2.1 軟件測(cè)試階段劃分

在軟件投入運(yùn)行之前需要對(duì)軟件進(jìn)行測(cè)試，軟件測(cè)試目的就是確認(rèn)軟件需求和設(shè)計(jì)說(shuō)明以及編碼的是否合理。因此，軟件測(cè)試直接影響著軟件的生存周期。通常情況下，軟件程序中的故障不一定由代碼錯(cuò)誤引起，還可以能是詳細(xì)設(shè)計(jì)過(guò)程、需求分析階段等出現(xiàn)問(wèn)題造成，總之，軟件問(wèn)題可以存在于軟件開(kāi)發(fā)的整個(gè)環(huán)節(jié)?；诖?，這就要求軟件測(cè)試貫穿于軟件定義和開(kāi)發(fā)的整個(gè)階段，其中包括單元測(cè)試、集成測(cè)試、確認(rèn)測(cè)試等各個(gè)階段。對(duì)于單元測(cè)試來(lái)說(shuō)，它是軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中最低級(jí)別的測(cè)試活動(dòng)，和傳統(tǒng)的C語(yǔ)言相比，其單元測(cè)試的對(duì)象一般是函數(shù)。但在類似C++語(yǔ)言中，其單元測(cè)試的對(duì)象還可以能是類或類的成員函數(shù)。對(duì)于集成測(cè)試而言，當(dāng)每個(gè)模塊能夠單獨(dú)工作之后，將這些模塊組裝在一起，同時(shí)還要驗(yàn)證其是否正常，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，將會(huì)給影響功能的發(fā)揮。當(dāng)每個(gè)模塊進(jìn)行單元測(cè)試完畢之后，則需要按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)程序圖進(jìn)行組裝，為集成測(cè)試提供重要依據(jù)。當(dāng)各個(gè)單元測(cè)試中的各個(gè)模塊組合在一起之后，利用集成測(cè)試就可以對(duì)接口相關(guān)的不同故障進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于確認(rèn)測(cè)試來(lái)說(shuō)，當(dāng)在完成集成測(cè)試之后，可以連接分散開(kāi)發(fā)的模塊，從而構(gòu)成一個(gè)完整的程序，待各個(gè)模塊之間的故障消除之后，就可以直接進(jìn)行確認(rèn)測(cè)試。在確認(rèn)測(cè)試過(guò)程中，主要按照軟件需求說(shuō)明書(shū)作為主要依據(jù)，評(píng)估軟件產(chǎn)品的質(zhì)量等，從而滿足軟件需求過(guò)程，并及時(shí)對(duì)軟件功能、接口等方面做出嚴(yán)格評(píng)價(jià)。

2.2 基于CMMI的軟件測(cè)試過(guò)程模型

基于CMMI的軟件測(cè)試過(guò)程需要遵循多個(gè)原則，第一，軟件測(cè)試應(yīng)貫穿于整個(gè)軟件生命周期中；第二，軟件測(cè)試需要具有嚴(yán)格的過(guò)程定義，同時(shí)還要嚴(yán)格按照相應(yīng)的規(guī)范進(jìn)行輸入、輸出和過(guò)程本身，且每一個(gè)測(cè)試階段都有多種任務(wù)；第三，軟件測(cè)試過(guò)程中擁有不同的測(cè)試對(duì)象，為不同開(kāi)發(fā)階段提供不同類型的測(cè)試；第四，軟件測(cè)試應(yīng)及時(shí)進(jìn)行，一旦滿足測(cè)試環(huán)境就可以實(shí)行軟件測(cè)試過(guò)程；第五，軟件測(cè)試除了和軟件開(kāi)發(fā)周期息息相關(guān)，還和風(fēng)險(xiǎn)管理以及成本管理等有著直接聯(lián)系。第六，軟件測(cè)試活動(dòng)應(yīng)將確認(rèn)和驗(yàn)證作為重點(diǎn)。軟件測(cè)試過(guò)程模型左邊從需求分析開(kāi)始直至軟件運(yùn)行和維護(hù)都需要測(cè)試，進(jìn)而將測(cè)試需求遞交至右邊的軟件測(cè)試基本流程中。在這個(gè)過(guò)程中，測(cè)試計(jì)劃、測(cè)試設(shè)計(jì)等每個(gè)階段都有一系列的任務(wù)，而這些任務(wù)均和整個(gè)測(cè)試流程有著密切聯(lián)系，比如，在測(cè)試計(jì)劃中，它主要以測(cè)試需求為依據(jù)，計(jì)劃測(cè)試包括單元測(cè)試和集成測(cè)試等。

3 度量元的選取和細(xì)化

3.1 度量元的選取模型

基于CMMI軟件測(cè)試過(guò)程為軟件開(kāi)發(fā)提供更多的實(shí)踐指導(dǎo)，因此，根據(jù)CMMI的要求和原則，引入度量分析是十分必要的。而利用GOM方法能夠有效確保度量元選取以及細(xì)化的有效性。由于GOM有效利用了目標(biāo)驅(qū)動(dòng)，使得軟件開(kāi)發(fā)具有較高的效率。也就是說(shuō)在利用GOM方法時(shí)，要先對(duì)一組目標(biāo)進(jìn)行確定，然后針對(duì)各個(gè)目標(biāo)提出極有可能出現(xiàn)的問(wèn)題，這便是對(duì)目標(biāo)的定義，待定義完目標(biāo)之后，應(yīng)針對(duì)每一個(gè)問(wèn)題設(shè)計(jì)出相應(yīng)的測(cè)量方法，這樣就可以用這一組的測(cè)量方法所得出的度量元解決這一問(wèn)題。在這個(gè)過(guò)程中，利用GOM方法最主要的是確保問(wèn)題轉(zhuǎn)化的完整性和匹配性。

3.2 度量元的選取原則

度量元的選取原則具有多種，其中有過(guò)程域裁剪原則、實(shí)踐剪裁性原則、文檔剪裁性原則等，對(duì)于過(guò)程域裁剪原則來(lái)說(shuō)，每個(gè)STPA均有幾個(gè)相關(guān)過(guò)程域，如果幾個(gè)STPA同時(shí)擁有一個(gè)確定的過(guò)程域，那么就應(yīng)該實(shí)行保留并合并下來(lái)，如果涉及軟件測(cè)試關(guān)系性不強(qiáng)，那么則可以完全刪除，如此一來(lái)就可以確保軟件測(cè)試實(shí)踐的有效性和完整性。對(duì)于實(shí)踐剪裁來(lái)說(shuō)，基于CMMI的整個(gè)軟件過(guò)程改進(jìn)中，需要對(duì)整個(gè)軟件過(guò)程的實(shí)踐性進(jìn)行及時(shí)關(guān)注，尤其是置換軟件測(cè)試過(guò)程。通常情況下，如何和軟件測(cè)試無(wú)關(guān)的某些實(shí)踐，都可以直接剪裁掉。如果針對(duì)某些零散的實(shí)踐，如果表示的同一目標(biāo)，那么可以直接進(jìn)行合并。對(duì)于文檔剪裁性原則來(lái)說(shuō)。通常情況下，每個(gè)STPA均擁有大量且繁瑣的文檔，這給管理和維護(hù)帶來(lái)一定困難。針對(duì)此，應(yīng)保留和測(cè)試輸入或輸出相關(guān)的文檔資料，為整個(gè)度量分析提供重要依據(jù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，基于CMMI的軟件測(cè)試過(guò)程度量分析是軟件行業(yè)中重點(diǎn)內(nèi)容，尤其是近幾年來(lái)，我國(guó)軟件行業(yè)得到大幅度發(fā)展，使得軟件成本和質(zhì)量出現(xiàn)失控的狀態(tài)，針對(duì)此，基于CMMI的軟件測(cè)試過(guò)程度量分析有效改善了這一問(wèn)題。因此，文中基于CMMI的軟件測(cè)試過(guò)程度量分析進(jìn)行探討，不僅為度量分析的應(yīng)用起到了良好的指導(dǎo)作用，還具有一定輔助作用。相信，在未來(lái)，CMMI的軟件測(cè)試過(guò)程度量分析將會(huì)更加完善，進(jìn)一步推動(dòng)軟件行業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：包瑋?。?984-），男，蒙古族，遼寧大連人，講師，碩士，研究方向：軟件工程。

作者單位：重慶航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院，重慶 400021