軟件工程生命周期在測試自動化中的研究

劉智萍

摘要：針對當(dāng)前手工測試無法滿足軟件測試的問題，通過軟件工程生命周期來分析測試自動化。首先對軟件工程的生命周期進(jìn)行分析；其次對軟件測試自動化的定義進(jìn)行了總結(jié)性描述，并分析了測試自動化的生命周期；最后對手機(jī)通信系統(tǒng)的測試自動化進(jìn)行了分析。研究結(jié)論：對于軟件工程師和測試人員有著積極的作用。

關(guān)鍵詞：軟件工程;測試自動化;生命周期

中圖分類號：TB文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：16723198（2014）14019402

隨著IT行業(yè)的迅猛發(fā)展，軟件所開發(fā)的功能越來越多，其軟件測試所需的花費(fèi)也隨之增加。當(dāng)發(fā)現(xiàn)軟件故障越晚，其花費(fèi)的成本將更大。因此，越早發(fā)現(xiàn)軟件在設(shè)計(jì)中的故障，將會減少軟件的開發(fā)壓力并節(jié)省開發(fā)的時(shí)間。隨著技術(shù)的提高，測試自動化技術(shù)受到IT業(yè)內(nèi)的好評，在一定程度上節(jié)省了人力和財(cái)力的投入，但是測試自動化和軟件的生命周期沒有有效地進(jìn)行結(jié)合，使得測試做了許多的無用功。

1軟件工程生命周期

1.1階段劃分

軟件的生命周期主要由軟件定義、軟件開發(fā)和軟件維護(hù)三部分組成。對于軟件的各個不同階段，盡可能地將軟件的開發(fā)設(shè)計(jì)工作劃分為具體的任務(wù)，并且使任務(wù)之間的關(guān)聯(lián)性降低，盡可能地相互獨(dú)立，從而可以有效地降低軟件開發(fā)的復(fù)雜性，利于軟件開發(fā)工作的組織管理，簡化其工作流程。

1.2軟件定義時(shí)期

對軟件進(jìn)行定義的主要目的是明確軟件開發(fā)工作的總目標(biāo)和該軟件工程的可行性，分析軟件系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的具體功能及采取何種手段實(shí)現(xiàn)該功能，并對整個系統(tǒng)所需要的成本和資源進(jìn)行初步的估算，設(shè)計(jì)出工程的進(jìn)度表。該階段的工作主要由系統(tǒng)分析員完成，其主要工作有：

（1）問題描述和可行性分析。

進(jìn)行此階段分析時(shí)，主要由軟件系統(tǒng)的需求方和軟件開發(fā)方相互協(xié)商，明確軟件系統(tǒng)的目標(biāo)及可行性。

問題描述主要是明確需要解決什么問題，對問題進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，將問題的困難程度、性質(zhì)、規(guī)模及目標(biāo)等內(nèi)容以書面的形式進(jìn)行描述，并上報(bào)給上級主管部門。對軟件需求方的使用者進(jìn)行走訪，對問題的理解進(jìn)行扼要的描述，并將寫好的報(bào)告反饋給用戶，查看問題的描述是否準(zhǔn)確，統(tǒng)一雙方的意見，直至達(dá)到最終的協(xié)議。

對于可行性的分析，當(dāng)前對于該定義并沒有給出明確的定義，其主要目的是描述該系統(tǒng)是否值得去做，是否有合適的技術(shù)能夠解決此問題。在該階段的可行性相對比較簡短，只是從總體上進(jìn)行分析，并不涉及具體的問題。

（2）分析需求。

明確軟件系統(tǒng)可行之后，就需要對軟件的功能進(jìn)行詳細(xì)的分析，即：為了達(dá)到使用者的要求，軟件系統(tǒng)必須能夠做什么和具備哪些具體的功能。另外，用戶當(dāng)進(jìn)行軟件操作時(shí)，必須有個清晰的認(rèn)識，利用該軟件系統(tǒng)要達(dá)到哪個具體的目標(biāo)。開發(fā)人員和使用者必須進(jìn)行詳細(xì)的、準(zhǔn)確的溝通，利用數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)字典、數(shù)據(jù)流圖及算法設(shè)計(jì)出整個軟件系統(tǒng)的邏輯模型。在該階段，必須讓用戶參加，并給出具體的意見。

1.3軟件開發(fā)時(shí)期

對于軟件的開發(fā)，主要由計(jì)劃、設(shè)計(jì)、編碼和測試四部分組成，計(jì)劃和設(shè)計(jì)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)，編碼和測試是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

軟件的開發(fā)由計(jì)劃開始，完善的計(jì)劃可以為軟件的開發(fā)節(jié)省大量的時(shí)間和精力；設(shè)計(jì)是在計(jì)劃的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步的完善，給出問題的每一個步驟，是對整個系統(tǒng)功能的完整描述；系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，開始進(jìn)行編碼操作，即對問題的具體實(shí)現(xiàn)，在編碼中，要符合編寫規(guī)范的要求，保證程序的易讀易維護(hù)；沒有一個軟件是一次編寫成功的，需要反復(fù)的測試才行，當(dāng)前的測試從小到大，分別是單元測試、集成測試和驗(yàn)收測試，每次測試都要進(jìn)行詳細(xì)的記錄，為以后軟件的維護(hù)打好基礎(chǔ)。

1.4軟件維護(hù)時(shí)期

如果說前面的步驟是軟件的實(shí)現(xiàn)過程，那么軟件的維護(hù)時(shí)期就是軟件的使用過程，軟件的維護(hù)時(shí)期最長，由于軟件隨著使用環(huán)境的不斷變化，軟件的功能逐漸不能滿足用戶的需求和無法正常使用，為了延長軟件的使用壽命，必須對軟件進(jìn)行維護(hù)處理。對于軟件的維護(hù)活動主要分為4類，分別是：改正性維護(hù)、完善性維護(hù)、適應(yīng)性維護(hù)和預(yù)防性維護(hù)。根據(jù)維護(hù)的情況不同，每個維護(hù)都要有詳細(xì)的報(bào)告，通過報(bào)告來進(jìn)行制定維護(hù)計(jì)劃、修改軟件設(shè)計(jì)、代碼修改和測試等一系列的過程。

2測試自動化

開發(fā)人員設(shè)計(jì)好程序之后，無法直接投入使用，需要對代碼進(jìn)行測試，而軟件測試是一個非常煩瑣的過程。據(jù)統(tǒng)計(jì)，軟件工程人員無法及時(shí)交付軟件的主要原因是在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒有對軟件進(jìn)行完整的測試和修訂。21世紀(jì)，時(shí)間就是金錢，時(shí)間就是企業(yè)的生命，軟件投入市場越早，就越有可能提前掌握先機(jī)，從而獲得更高的利潤。

傳統(tǒng)的軟件測試方法無疑已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)前IT行業(yè)的發(fā)展，自動化測試軟件可以使測試流水化，使得在較短的時(shí)間內(nèi)充分對軟件進(jìn)行測試，現(xiàn)在，越來越多的軟件企業(yè)選擇測試自動化。

2.1測試自動化的定義

當(dāng)前，對于測試自動化的定義比較多，但總結(jié)起來為：能夠通過自動化的測試工具，針對軟件測試，在預(yù)設(shè)條件下運(yùn)行系統(tǒng)或應(yīng)用程序，評估運(yùn)行結(jié)果，預(yù)先條件應(yīng)包括正常條件和異常條件。從而達(dá)到減輕手工測試的勞動量，節(jié)省測試時(shí)間的目的。

測試自動化在很多情況下都具有非常大的使用價(jià)值，例如在進(jìn)行腳本測試時(shí)，可以產(chǎn)生許多重復(fù)調(diào)用的代碼，在進(jìn)行壓力測試時(shí)，可重用很多次該腳本。如果利用手工測試方式進(jìn)行壓力測試，那么可能要花費(fèi)相當(dāng)長的時(shí)間，而且有時(shí)有些軟件的缺陷還不能及時(shí)地發(fā)現(xiàn)，測試自動化保證了軟件的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

2.2測試自動化的生命周期

進(jìn)行自動化測試的工具也是一種軟件，有其自身的生命周期，主要分為需求分析、計(jì)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、集成、維護(hù)和終結(jié)等過程。

對于需求分析階段，主要是對測試的用例進(jìn)行詳細(xì)的分析，明確測試用例的可行性，考察用例是否可以重復(fù)利用，對測試有何價(jià)值；在計(jì)劃階段，設(shè)計(jì)測試的進(jìn)度和生成相關(guān)的文檔；設(shè)計(jì)主要是描述自動化測試的模塊，而描述是對這些模塊的實(shí)現(xiàn)；對寫好的軟件模塊進(jìn)行集成，生成相應(yīng)的具有特定功能的測試包；最后對軟件的測試自動化工具進(jìn)行維護(hù)，隨著時(shí)間的推移，結(jié)束自動化測試生命周期。

3測試自動化軟件的實(shí)現(xiàn)

3.1需求分析階段

在該階段，測試工程師和手機(jī)終端使用者要一起參加需求分析的討論，分析測試的環(huán)境和過程，測試不同的環(huán)境下手機(jī)的使用情況。

在進(jìn)行手機(jī)通信測試的需求分析里，假定使用300個測試用例，分析其自動化測試的流程，形成書面的需求規(guī)格說明文檔，并進(jìn)行專門的評審，對測試用例進(jìn)行審查。

3.2計(jì)劃階段

主要完成計(jì)劃進(jìn)度表的建立。例如整個手機(jī)終端測試需要五周時(shí)間完成，計(jì)劃和設(shè)計(jì)需要半周，開發(fā)和執(zhí)行需要三周，測試需要一周半。在規(guī)劃測試計(jì)劃時(shí)，在對每一次進(jìn)行操作進(jìn)行相關(guān)文檔的說明，其中文檔的完成工作也需要在計(jì)劃時(shí)間以內(nèi)，建立和維護(hù)一個測試環(huán)境文檔是非常重要的。

3.3設(shè)計(jì)階段

對于手機(jī)通信系統(tǒng)來說，軟件的升級不會帶著新的錯誤，即功能是不變的，由于測試的腳本具有共用性，模塊化的設(shè)計(jì)是非常有必要的。在設(shè)計(jì)的過程中，要注重命名規(guī)則，以免發(fā)生混淆，使得模塊發(fā)生混亂。

3.4實(shí)現(xiàn)和集成階段

實(shí)現(xiàn)主要是在設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行編碼，最終完成軟件，每次代碼更改運(yùn)行要記錄初始狀態(tài)和運(yùn)行后狀態(tài)，及時(shí)進(jìn)行備份。對軟件進(jìn)行集成分塊測試，將生成的測試包提交給組裝集成測試人員，對其進(jìn)行評審和驗(yàn)證，詳細(xì)記錄其結(jié)果。

3.5維護(hù)和終結(jié)階段

軟件自動化測試生成后，要根據(jù)使用環(huán)境和用戶的不同進(jìn)行維護(hù)處理，并不斷對其進(jìn)行改進(jìn)，這個過程可以通過問題跟蹤工具來完成。隨著新技術(shù)的來臨，軟件會越來越不適應(yīng)企業(yè)的要求，就要對其進(jìn)行終結(jié)，重新研發(fā)新的測試軟件。

4結(jié)語

軟件測試在軟件研發(fā)中所占的比重越來越大，人們對于測試的關(guān)注度也日益提高。本文利用軟件工程生命周期來分析測試自動化，由于篇幅所限，對于軟件測試自動化工具的具體實(shí)現(xiàn)并沒有給出，希望讀者在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步的研究。

參考文獻(xiàn)

［1］魏偉.笑傲測試，軟件測試流程方法與實(shí)施［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2006：110111.

［2］陸其明.腳本驅(qū)動的應(yīng)用軟件開發(fā)方法與實(shí)踐［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2006：253255.

［3］Danlel Galin.軟件質(zhì)量保證［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004：162169.

［4］Roger Pressman.軟件工程:實(shí)踐者的研究方法［M］.第三版.北京：機(jī)械工業(yè)出版，1995：279280.