軟件測(cè)試的認(rèn)知誤區(qū)和單元測(cè)試實(shí)戰(zhàn)流程

摘 要：軟件測(cè)試是提高軟件質(zhì)量的關(guān)鍵方法之一，軟件單元測(cè)試是軟件測(cè)試中一個(gè)重要的步驟，充分的單元測(cè)試對(duì)發(fā)現(xiàn)和排除軟件中的缺陷非常有效，并且成本很小。但在軟件項(xiàng)目實(shí)踐中，軟件測(cè)試的作用還沒有受到特別的重視，許多軟件項(xiàng)目組的工程師還存在對(duì)軟件測(cè)試的認(rèn)知誤區(qū)，這嚴(yán)重影響了軟件測(cè)試工作高品質(zhì)的開展。文章針對(duì)嵌入式軟件單元測(cè)試，結(jié)合工程實(shí)踐，明確了單元測(cè)試的要求以及重點(diǎn)，介紹了一種高效、容易操作單元測(cè)試流程。

關(guān)鍵詞：軟件測(cè)試；認(rèn)知誤區(qū)；嵌入式；單元測(cè)試流程

1 軟件測(cè)試簡(jiǎn)述

軟件測(cè)試是在軟件投入商用前，對(duì)軟件需求分析報(bào)告、設(shè)計(jì)規(guī)格說明書和編碼的最終復(fù)查，是軟件質(zhì)量保證的關(guān)鍵方法，軟件測(cè)試并不等于程序測(cè)試。它貫穿于軟件定義和開發(fā)的整個(gè)過程，因此，軟件需求分析、軟件概要設(shè)計(jì)、軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)和程序編碼等各階段所得到的文檔，包括需求規(guī)格說明書、概要設(shè)計(jì)說明書、詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書，以及源代碼都是軟件測(cè)試的測(cè)試對(duì)象。隨著軟件規(guī)模的不斷擴(kuò)大，以及軟件設(shè)計(jì)復(fù)雜程度不斷的提高，軟件開發(fā)中出現(xiàn)失誤或缺陷的概率越來越大。隨著市場(chǎng)對(duì)軟件質(zhì)量重要性的認(rèn)知程序的提高，因此軟件測(cè)試在軟件項(xiàng)目實(shí)施過程中的重要性尤為突出。軟件測(cè)試將會(huì)成為一個(gè)具有很大發(fā)展前景的行業(yè)，市場(chǎng)將需要更多具有豐富測(cè)試技術(shù)和先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)的測(cè)試技術(shù)員和項(xiàng)目經(jīng)理。

2 軟件開發(fā)項(xiàng)目測(cè)試的誤區(qū)

軟件測(cè)試從1990年左右進(jìn)入中國(guó)，目前國(guó)內(nèi)大的測(cè)評(píng)中心、大型企業(yè)已經(jīng)完全掌握了軟件測(cè)試的測(cè)試策略和測(cè)試方法。小企業(yè)普遍存在測(cè)試人員不懂什么是單元測(cè)試，怎樣進(jìn)行單元測(cè)試，很少能看懂代碼的細(xì)節(jié)。而開發(fā)人員很少能夠提供完整的詳細(xì)設(shè)計(jì)報(bào)告、需求報(bào)告。導(dǎo)致單元測(cè)試，以拼湊測(cè)試報(bào)告為目的。

認(rèn)知誤區(qū)一：軟件測(cè)試是軟件開發(fā)的最后一道步驟，工程師們一般認(rèn)為，軟件實(shí)際項(xiàng)目要經(jīng)過下面六個(gè)階段：需求分析，概要設(shè)計(jì)，詳細(xì)設(shè)計(jì)，軟件編碼，軟件測(cè)試，軟件發(fā)布。因而，認(rèn)為軟件測(cè)試只是編碼后的一個(gè)孤立的階段，這就是不了解軟件測(cè)試流程的認(rèn)知偏差。軟件測(cè)試是一個(gè)系列的活動(dòng)過程，是一個(gè)開放的體系，包括軟件測(cè)試需求分析，測(cè)試計(jì)劃設(shè)計(jì)，測(cè)試用例設(shè)計(jì)，執(zhí)行測(cè)試。從而，軟件測(cè)試應(yīng)當(dāng)貫穿于軟件項(xiàng)目的整個(gè)生命周期，并不是軟件開發(fā)后最后一道步驟。認(rèn)知誤區(qū)二：軟件商用后如果發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，就武斷認(rèn)為是軟件測(cè)試人員的工作失誤。這種認(rèn)識(shí)很狹隘，很是打擊軟件測(cè)試人員的工作積極性。軟件測(cè)試只能確認(rèn)軟件存在錯(cuò)誤，不能保證軟件沒有錯(cuò)誤。因?yàn)閺母旧现v，軟件測(cè)試不可能發(fā)現(xiàn)全部錯(cuò)誤，軟件發(fā)布后的錯(cuò)誤可能來自軟件項(xiàng)目中的各個(gè)過程。認(rèn)知誤區(qū)三：軟件測(cè)試對(duì)測(cè)試人員技術(shù)要求不高，任何人都可以做。很多工程師認(rèn)為軟件測(cè)試就是安裝并運(yùn)行程序，按按鍵盤的重復(fù)性工作。隨著軟件測(cè)試技術(shù)的不斷改進(jìn)和完善，新測(cè)試方法、新流程、新工具都在不斷被開發(fā)出來。這就需要軟件測(cè)試工程師掌握和學(xué)習(xí)很多專業(yè)測(cè)試新理念和新技能。認(rèn)知誤區(qū)四：只有編寫程序的高手才是軟件專家，而軟件測(cè)試沒有前途。由于我國(guó)軟件行業(yè)整體研發(fā)能力比較低，軟件開發(fā)過程不規(guī)范。不少軟件項(xiàng)目的開發(fā)都還停留在“累加堆疊“階段。項(xiàng)目開發(fā)依靠個(gè)別程序員決定，他們一人負(fù)責(zé)總體設(shè)計(jì)和代碼編寫，給人的印象是程序員是真正的牛人，完成了所有的軟件項(xiàng)目開發(fā)工作。但在微軟等世界知名軟件企業(yè)里，軟件測(cè)試人員的待遇和數(shù)量與一般程序員沒有多少差異，優(yōu)秀測(cè)試人員的待遇甚至比普通程序員要高的多。

3 嵌入式軟件單元測(cè)試流程

單元測(cè)試是指對(duì)軟件中的最小可測(cè)試單元進(jìn)行檢查和驗(yàn)證。單元是規(guī)格說明書中的最小單元，包括函數(shù)、子程序、程序。單元測(cè)試關(guān)注獨(dú)立的函數(shù)功能，是測(cè)試過程中最低級(jí)別的測(cè)試活動(dòng)。需要開發(fā)一個(gè)或多個(gè)測(cè)試用例執(zhí)行單元測(cè)試。把代碼問題縮小范圍在開發(fā)階段鎖定Bug是單元測(cè)試的主旨要求，以下將介紹一種容易操作的嵌入式單元測(cè)試實(shí)戰(zhàn)流程。

第一階段，制定測(cè)試記錄表，記錄測(cè)試過程，和測(cè)試情況。測(cè)試記錄表包含：源文件名，子函數(shù)名，用例標(biāo)號(hào)，用例名稱，用例個(gè)數(shù)，用例通過個(gè)數(shù)，語句覆蓋率，分支覆蓋率，MC/DC覆蓋率，測(cè)試結(jié)果，問題描述，測(cè)試人員，測(cè)試時(shí)間。針對(duì)第一階段的測(cè)試結(jié)果，此時(shí)需要大家分析出問題的代碼，各抒己見，總結(jié)問題，給出解決方法。

第二階段，解決部分測(cè)試用例failed問題，找出阻止生成用例的共性。常見問題匯總：局部變量未初始化，調(diào)用函數(shù)未聲明，局部變量直接賦值，結(jié)構(gòu)體嵌套、結(jié)構(gòu)體指針、聲明問題、聲明位置問題，函數(shù)指針，大循環(huán)、死循環(huán)，絕對(duì)地址，指針變量，C語言程序中帶有g(shù)oto語句。解決辦法：局部變量聲明后，需要賦初值再使用。調(diào)用函數(shù)未聲明，該問題發(fā)生在隔離測(cè)試階段，屬于代碼書寫不規(guī)范問題。解決方法：自定義的函數(shù)都需要在頭文件中做統(tǒng)一聲明。局部變量直接賦初值：該問題發(fā)生在測(cè)試用例無法生成階段，屬于代碼書寫不規(guī)范問題。解決方法，結(jié)構(gòu)體局部變量，指針變量需要先聲明后賦初值。結(jié)構(gòu)體嵌套、結(jié)構(gòu)體指針、聲明問題、聲明位置問題：該問題也屬于代碼書寫不規(guī)范問題。解決方法：根據(jù)MISRA代碼書寫規(guī)范，結(jié)構(gòu)體需要放在頭文件中統(tǒng)一聲明。大循環(huán)、死循環(huán)：?jiǎn)卧獪y(cè)試需要有程序結(jié)束的出口。解決方法：把大循環(huán)改為小循環(huán)，注釋掉死循環(huán)（if（1）、for（； ；），while（1））。絕對(duì)地址：?jiǎn)卧獪y(cè)試不連接真實(shí)的硬件設(shè)備。遇到寄存器等絕對(duì)地址時(shí)，需要對(duì)寄存器做變量處理。指針變量：需要聲明一個(gè)同類的數(shù)組，然后把數(shù)組的首地址，賦給指針變量。函數(shù)指針：需要虛構(gòu)一個(gè)函數(shù)實(shí)體，取函數(shù)地地址賦給函數(shù)指針，完成映射。C語言程序中帶有g(shù)oto語句：需要改變程序結(jié)構(gòu)，增加判斷語句，去除所有的goto語句，以便確保C語言程序的穩(wěn)定性。

測(cè)試第三階段：基本圈復(fù)雜度高于MISRA閥值要求的函數(shù)，先考慮把復(fù)雜函數(shù)改為幾個(gè)小函數(shù)。改不了的由開發(fā)人員寫聲明以及具體原因，再按照路徑分支來設(shè)計(jì)測(cè)試用例。匯總測(cè)試結(jié)果，提交測(cè)試問題報(bào)告單，并提交行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試報(bào)告。

4 結(jié)束語

文章簡(jiǎn)述了軟件測(cè)試的基本概念，澄清了軟件測(cè)試工程實(shí)踐中的幾個(gè)誤區(qū)，依據(jù)單元測(cè)試實(shí)踐的具體案例，介紹了一種高效、容易操作的嵌入式單元測(cè)試的流程。

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作者簡(jiǎn)介：張軍（1988-），男，陜西武功人，工學(xué)碩士，助理工程師，主要研究方向：雷達(dá)信號(hào)處理算法、數(shù)字中頻收發(fā)機(jī)和嵌入式軟件測(cè)試。

李攀（1987-），男，陜西西安人，工學(xué)碩士，助理工程師，主要研究方向：相控陣?yán)走_(dá)天線技術(shù)與測(cè)試。

邢光輝（1990-），男，陜西大荔人，工學(xué)學(xué)士，助理工程師，主要研究方向：數(shù)字中頻收發(fā)機(jī)技術(shù)與測(cè)試。