軟件測(cè)試?yán)碚摐\析

周金萍

摘 要 隨著軟件產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，人們對(duì)軟件質(zhì)量的要求標(biāo)準(zhǔn)也日益增加。由于，軟件是一種對(duì)開發(fā)者智力依賴程度很高的產(chǎn)品，這也決定了存在缺陷和漏洞是軟件的自然屬性。因此，軟件測(cè)試應(yīng)運(yùn)而生并日趨成熟。軟件測(cè)試作為保證軟件質(zhì)量的一門學(xué)科，應(yīng)該貫穿于軟件生命周期的各個(gè)階段。本文主要介紹了軟件測(cè)試的發(fā)展歷程、軟件測(cè)試的主要目的及方法、以及測(cè)試評(píng)估的相關(guān)概念。

關(guān)鍵詞 軟件測(cè)試 軟件生命周期 軟件測(cè)試評(píng)估

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0前言

自從IBM 360操作系統(tǒng)開發(fā)的失敗以來(lái)，軟件危機(jī)便進(jìn)入人們的視野并備受關(guān)注。如今，在軟件產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的大趨勢(shì)下，人們對(duì)軟件的質(zhì)量、成本和開發(fā)進(jìn)度的要求也越來(lái)越高，質(zhì)量控制的含義已經(jīng)超越了傳統(tǒng)意義上的軟件測(cè)試的要求及規(guī)范。傳統(tǒng)的軟件測(cè)試大多是基于代碼運(yùn)行的，并且常常是在軟件開發(fā)的后期才開始進(jìn)行的。但大量研究表明，設(shè)計(jì)活動(dòng)引入的錯(cuò)誤占軟件開發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)的所有錯(cuò)誤數(shù)量的50%～65%，因此，越來(lái)越多的聲音呼吁，要求有一個(gè)貫穿于軟件開發(fā)各個(gè)階段的軟件測(cè)試過(guò)程。

1軟件測(cè)試的發(fā)展歷程

按照時(shí)間劃分可以把軟件測(cè)試的發(fā)展史劃分為5個(gè)階段，這五個(gè)階段分別是面向調(diào)試、面向證明、面向查錯(cuò)、面向評(píng)估以及面向預(yù)防的測(cè)試。1956年之前是面向調(diào)試的測(cè)試，是軟件測(cè)試的第一個(gè)階段。早期的開發(fā)過(guò)程中，由于軟件規(guī)模小，軟件測(cè)試是為了糾正軟件的故障等同于軟件調(diào)試。那時(shí)進(jìn)行軟件測(cè)試較晚，測(cè)試工作一般是由開發(fā)人員進(jìn)行；面向證明的測(cè)試從1957年開始到1978年結(jié)束，是軟件測(cè)試的第二個(gè)階段。此時(shí)軟件測(cè)試作為一種獨(dú)立、客觀地查找軟件缺陷的活動(dòng)，與調(diào)試區(qū)分開來(lái)。但是該階段的軟件測(cè)試雖然作為一門獨(dú)立的學(xué)科，仍處于作為軟件開發(fā)的輔助方法的萌芽階段；軟件測(cè)試的第三階段是從1979年開始到1982年結(jié)束，稱為面向查錯(cuò)的測(cè)試。在這一時(shí)期，軟件人員設(shè)計(jì)和開發(fā)程序的邏輯越來(lái)越嚴(yán)密，不僅要考慮程序正常狀態(tài)下的運(yùn)行情況，也要考慮程序在各種錯(cuò)誤操作和數(shù)據(jù)下的承受能力，軟件測(cè)試促進(jìn)了程序質(zhì)量的提高。但是這一階段對(duì)于軟件測(cè)試的理解并不太成熟，往往過(guò)分強(qiáng)調(diào)找到軟件中的錯(cuò)誤；軟件測(cè)試的第四階段，即面向評(píng)估的測(cè)試，從1983年開始到1987年結(jié)束，該階段的測(cè)試是面向評(píng)估的測(cè)試。在這一時(shí)期，軟件測(cè)試不僅得到了蓬勃發(fā)展，而且軟件測(cè)試的目的變得客觀成熟；1988年至今，是軟件測(cè)試的第五個(gè)階段，即面向預(yù)防的測(cè)試。這一階段測(cè)試是為了度量和提高軟件的質(zhì)量，對(duì)軟件進(jìn)行工程設(shè)計(jì)、實(shí)施和維護(hù)的整個(gè)生命周期過(guò)程。軟件測(cè)試技術(shù)的研究取得了很大的突破，不僅出現(xiàn)了很多測(cè)試模型，而且也出現(xiàn)了很多商業(yè)化的測(cè)試工具。

2軟件測(cè)試的理論基礎(chǔ)

2.1軟件測(cè)試的定義

軟件測(cè)試是在軟件生命周期內(nèi)運(yùn)用技術(shù)手段保證軟件質(zhì)量的一門學(xué)科。其主要內(nèi)容包括軟件驗(yàn)證技術(shù)、軟件確認(rèn)技術(shù)和軟件測(cè)試管理技術(shù)這三大部分。軟件測(cè)試是根據(jù)軟件開發(fā)各階段的規(guī)格說(shuō)明和程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)精心設(shè)計(jì)一批測(cè)試用例（即輸入數(shù)據(jù)及其預(yù)期的輸出結(jié)果），并利用這些測(cè)試用例運(yùn)行程序以及發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的過(guò)程，即執(zhí)行測(cè)試步驟。

2.2軟件測(cè)試的目的

（1）測(cè)試是為了證明程序有錯(cuò)，而不是證明程序無(wú)錯(cuò)。

（2）一個(gè)好的測(cè)試用例在于它能發(fā)現(xiàn)至今未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤。

（3）一個(gè)成功的測(cè)試是發(fā)現(xiàn)了至今未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤的測(cè)試。

2.3軟件測(cè)試的主要方法

隨著軟件測(cè)試技術(shù)的日臻成熟，軟件測(cè)試方法與技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得較為完善，現(xiàn)今軟件測(cè)試的方法很多，以下主要介紹幾種常用的軟件測(cè)試方法。

靜態(tài)測(cè)試不對(duì)代碼進(jìn)行運(yùn)行，而是借助專業(yè)的軟件測(cè)試工具評(píng)審軟件文檔或程序，度量靜態(tài)復(fù)雜度，通過(guò)分析或檢查源程序的文法、結(jié)構(gòu)、過(guò)程、接口等來(lái)檢查程序的正確性，借以發(fā)現(xiàn)程序的不足之處，降低程序出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率。靜態(tài)測(cè)試包括代碼審查、靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析、代碼質(zhì)量度量等。

動(dòng)態(tài)測(cè)試是通過(guò)人工或使用工具運(yùn)行被測(cè)程序，檢查運(yùn)行結(jié)果與預(yù)期結(jié)果的差異，并分析運(yùn)行效率和健壯性等性能。該方法有三部分組成：構(gòu)造測(cè)試實(shí)例、執(zhí)行程序、分析程序的輸出結(jié)果。

黑盒測(cè)試是在軟件的功能知道的前提下，通過(guò)測(cè)試來(lái)檢測(cè)每個(gè)功能是否正常使用，是一種驗(yàn)證性方法。測(cè)試的過(guò)程中程序的內(nèi)部是不可見的，在完全不考慮程序內(nèi)部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部特性的情況下，測(cè)試者在程序接口進(jìn)行測(cè)試，只檢查程序功能是否按照需求規(guī)格說(shuō)明書的規(guī)定正常使用，程序是否能適當(dāng)?shù)亟邮蛰斎霐?shù)據(jù)而產(chǎn)生正確的輸出信息，并且保持外部信息的完整性。

白盒測(cè)試又稱為結(jié)構(gòu)測(cè)試，與黑盒測(cè)試不同，它是在知道產(chǎn)品的內(nèi)部工作過(guò)程，檢測(cè)產(chǎn)品內(nèi)部動(dòng)作是否按照規(guī)格說(shuō)明書的規(guī)定正常運(yùn)行、按照程序內(nèi)部的結(jié)構(gòu)測(cè)試程序，檢驗(yàn)程序中的每條通路是否都能按預(yù)定的要求正確工作。白盒測(cè)試的主要方法有邏輯驅(qū)動(dòng)、路徑測(cè)試等，主要用于軟件驗(yàn)證。

灰盒測(cè)試介于黑盒測(cè)試和白盒測(cè)試之間，主要用于測(cè)試各個(gè)組件之間的邏輯關(guān)系是否正確，重點(diǎn)在于測(cè)試程序的處理能力和健壯性，相對(duì)黑盒測(cè)試和白盒測(cè)試而言，投入的時(shí)間較少，維護(hù)量也較小。

3軟件測(cè)試的評(píng)估

軟件測(cè)試評(píng)估是在測(cè)試結(jié)束后對(duì)整個(gè)測(cè)試過(guò)程與產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)估的過(guò)程，主要包括對(duì)于測(cè)試工作的總結(jié)、缺陷數(shù)據(jù)的分析及測(cè)試過(guò)程的評(píng)估。

由圖1可知，加入了測(cè)試評(píng)估的測(cè)試過(guò)程能形成一個(gè)完整的測(cè)試反饋系統(tǒng)，由此可見測(cè)試評(píng)估非常的重要。軟件測(cè)試評(píng)估是對(duì)軟件測(cè)試工作整體進(jìn)展?fàn)顩r的監(jiān)督和評(píng)價(jià)，是保證測(cè)試完整性和有效性的重要工作。軟件測(cè)試評(píng)估貫穿于軟件測(cè)試的整個(gè)過(guò)程，軟件測(cè)試評(píng)估的方法主要包括覆蓋評(píng)估和質(zhì)量評(píng)估。

覆蓋評(píng)估是對(duì)測(cè)試完全程度的評(píng)估，其建立在測(cè)試覆蓋的基礎(chǔ)之上，這通常與測(cè)試的定義相關(guān)，與完成計(jì)劃的程度相關(guān)。在測(cè)試的過(guò)程中，一些關(guān)于發(fā)現(xiàn)測(cè)試缺陷本身狀態(tài)的評(píng)估會(huì)展現(xiàn)出來(lái)，除此之外隨著測(cè)試工作的推進(jìn)，測(cè)試完成的量會(huì)越來(lái)越多，所有這些與缺陷相關(guān)的測(cè)試評(píng)估稱為測(cè)試質(zhì)量評(píng)估。質(zhì)量評(píng)估是對(duì)測(cè)試軟件的整體質(zhì)量狀況的評(píng)估，其建立在對(duì)測(cè)試的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的軟件缺陷的分析和修復(fù)基礎(chǔ)之上。它不斷監(jiān)控軟件測(cè)試過(guò)程中總結(jié)出來(lái)的中間結(jié)果，然后通過(guò)對(duì)這些中間結(jié)果的分析又反過(guò)來(lái)對(duì)軟件測(cè)試的過(guò)程進(jìn)行指導(dǎo)。

4結(jié)語(yǔ)

雖然在近年來(lái)，中國(guó)的軟件產(chǎn)業(yè)得到了飛速地發(fā)展，但國(guó)內(nèi)很少開發(fā)出世界范圍內(nèi)通用的軟件，且開發(fā)出的軟件在性能和質(zhì)量上也無(wú)法和國(guó)外大公司開發(fā)的產(chǎn)品相比較。軟件測(cè)試作為軟件開發(fā)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，長(zhǎng)期以來(lái)一直滯后于中國(guó)軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。軟件測(cè)試作為一種保障軟件質(zhì)量的一種技術(shù)，應(yīng)該貫穿于軟件生命周期的整個(gè)過(guò)程，通過(guò)嚴(yán)格的軟件測(cè)試可以將軟件中的錯(cuò)誤減少到可以接受的程度，從而提高軟件的質(zhì)量。

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