快速軟件測(cè)試策略

隋彬彬

【摘 要】軟件日益復(fù)雜，軟件測(cè)試工具、手段不成熟，測(cè)試人員不足，測(cè)試時(shí)間緊張等種種原因?qū)е卢F(xiàn)在國(guó)內(nèi)測(cè)試水平較差。針對(duì)現(xiàn)狀思考，綜合考慮測(cè)試時(shí)間和測(cè)試效果兼顧，制定程序靜態(tài)掃描的單元測(cè)試與探索性測(cè)試的系統(tǒng)測(cè)試相結(jié)合的快速測(cè)試策略。

【關(guān)鍵詞】快速測(cè)試；軟件質(zhì)量；測(cè)試策略

0 概述

（1）軟件測(cè)試現(xiàn)狀

隨著軟件的快速發(fā)展，軟件產(chǎn)品質(zhì)量面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，提高測(cè)試的效率、降低測(cè)試的成本，對(duì)軟件產(chǎn)品提高質(zhì)量和應(yīng)對(duì)日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)有著重要意義，而軟件質(zhì)量的提升主要靠軟件測(cè)試來(lái)實(shí)現(xiàn)。

統(tǒng)計(jì)表明，在典型的軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中，軟件測(cè)試的工作量往往占到總工作量的40%以上，而在總成本中，測(cè)試成本要占30%～50%。盡管目前大部分公司已經(jīng)非常重視軟件測(cè)試，但軟件質(zhì)量提升的實(shí)際效果不盡人意，一部分原因是軟件測(cè)試方面的投入不足，更大一部分原因是軟件開(kāi)發(fā)人員、甚至軟件測(cè)試人員的測(cè)試意識(shí)不足，測(cè)試時(shí)間不足，導(dǎo)致無(wú)法展開(kāi)快速、有效的軟件測(cè)試。

（2）軟件測(cè)試面臨的問(wèn)題

首先，國(guó)內(nèi)軟件相對(duì)起步較晚，現(xiàn)在在軟件開(kāi)發(fā)上投入了大量的人力物力，相對(duì)而言在軟件測(cè)試方面沒(méi)有引起足夠的重視，更沒(méi)有進(jìn)行成熟的軟件測(cè)試研究，軟件測(cè)試環(huán)境等測(cè)試資源國(guó)內(nèi)暫時(shí)沒(méi)有形成完善的氛圍。

其次，軟件測(cè)試人員較少，難以投入足夠的人力展開(kāi)大規(guī)模的、規(guī)范的軟件測(cè)試，甚至在大部分公司軟件測(cè)試人員地位收入要低于軟件研發(fā)人員，軟件測(cè)試遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有引起重視。

第三，軟件發(fā)布時(shí)間緊湊，開(kāi)發(fā)時(shí)間緊張，測(cè)試時(shí)間就會(huì)被大大縮短。測(cè)試的效果會(huì)大打折扣。

軟件日益復(fù)雜，軟件錯(cuò)誤日益增多，軟件測(cè)試手段不成熟，測(cè)試人員不足，測(cè)試時(shí)間緊張等種種原因?qū)е履壳皣?guó)內(nèi)測(cè)試水平較差，軟件測(cè)試沒(méi)有完全展開(kāi)。針對(duì)現(xiàn)狀思考，綜合考慮測(cè)試時(shí)間和測(cè)試效果兼顧，制定程序靜態(tài)掃描的單元測(cè)試與探索性測(cè)試的系統(tǒng)測(cè)試相結(jié)合，先進(jìn)行程序靜態(tài)掃描的單元測(cè)試，通過(guò)后再進(jìn)行探索性測(cè)試的系統(tǒng)測(cè)試的快速測(cè)試策略。

1 快速軟件測(cè)試策略

軟件測(cè)試是為了更快、更早的將軟件產(chǎn)品中存在的缺陷找出來(lái)，并敦促軟件開(kāi)發(fā)人員盡快解決軟件缺陷，向客戶(hù)提供高質(zhì)量的產(chǎn)品。確定有效的軟件測(cè)試策略可快速找出軟件中的缺陷。

1.1 單元測(cè)試

單元測(cè)試是檢查軟件單元是否正確實(shí)現(xiàn)了詳細(xì)設(shè)計(jì)中的各項(xiàng)功能、性能要求，發(fā)現(xiàn)軟件單元內(nèi)可能存在的各種缺陷。

1.1.1 測(cè)試策略

針對(duì)單元測(cè)試目的，結(jié)合實(shí)際開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀，擬采用靜態(tài)測(cè)試工具對(duì)源代碼進(jìn)行程序靜態(tài)掃描。

程序靜態(tài)分析是：在不運(yùn)行代碼的前提下，通過(guò)詞法分析、語(yǔ)法分析、控制流等白盒測(cè)試技術(shù)對(duì)軟件源代碼進(jìn)行掃描，驗(yàn)證源代碼是否滿(mǎn)足規(guī)范性、安全性的一種代碼分析技術(shù)。

1.1.2 常用靜態(tài)分析技術(shù)

1.1.3 程序靜態(tài)掃描的優(yōu)缺點(diǎn)

程序的靜態(tài)分析與動(dòng)態(tài)分析是相對(duì)應(yīng)的兩種代碼分析技術(shù)，主要實(shí)現(xiàn)方式是通過(guò)對(duì)程序代碼的自動(dòng)掃描發(fā)現(xiàn)隱含的程序缺陷，主要具有以下兩條優(yōu)點(diǎn)：

a）不執(zhí)行程序，對(duì)源程序不會(huì)產(chǎn)生任何破壞。程序靜態(tài)掃描不運(yùn)行源代碼，只是通過(guò)靜態(tài)掃描對(duì)源代碼進(jìn)行語(yǔ)法、結(jié)構(gòu)等方面的分析；

b）執(zhí)行速度快、效率高。成熟的程序靜態(tài)分析工具每秒可完成上萬(wàn)行代碼的掃描，具有執(zhí)行速度快、效率高的特點(diǎn)。

程序靜態(tài)掃描的缺點(diǎn)也比較明顯：誤報(bào)率比較高，目前國(guó)際最好的程序靜態(tài)分析工具誤報(bào)率在5-10%之間，還是比較高的一個(gè)狀態(tài)。

在軟件程序?qū)崿F(xiàn)的過(guò)程中使用程序靜態(tài)分析工具對(duì)程序進(jìn)行掃描，有助于快速發(fā)現(xiàn)代碼缺陷，提高代碼的質(zhì)量，是一種在節(jié)省人力物力的前提下快速的提升源代碼質(zhì)量的有效手段。

1.2 系統(tǒng)測(cè)試

系統(tǒng)測(cè)試的目的是：在真實(shí)或者仿真環(huán)境下檢驗(yàn)軟件程序是否滿(mǎn)足“軟件研制任務(wù)書(shū)”和“軟件需求規(guī)格說(shuō)明”規(guī)定的功能、性能等要求。

1.2.1測(cè)試策略

針對(duì)系統(tǒng)測(cè)試目的，結(jié)合人員緊張、開(kāi)發(fā)時(shí)間短的實(shí)際開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀，擬采用使用探索性測(cè)試的測(cè)試策略對(duì)軟件程序進(jìn)行功能、性能的合格性驗(yàn)證。

探索性測(cè)試首先假設(shè)軟件存在某缺陷，然后對(duì)提出的假設(shè)進(jìn)行逐步驗(yàn)證。在進(jìn)行探索性測(cè)試的過(guò)程中，學(xué)習(xí)知識(shí)、測(cè)試設(shè)計(jì)和測(cè)試執(zhí)行是在同一時(shí)間交叉進(jìn)行的。探索性測(cè)試的核心是依據(jù)測(cè)試的實(shí)際情況，即時(shí)設(shè)計(jì)測(cè)試用例并在軟件程序上進(jìn)行驗(yàn)證，測(cè)試結(jié)束后將測(cè)試的結(jié)果整理形成“軟件測(cè)試報(bào)告”。

1.2.2探索性測(cè)試常用方法

探索性測(cè)試是對(duì)傳統(tǒng)測(cè)試技術(shù)的補(bǔ)充，它的關(guān)注點(diǎn)更多是有目的性地驗(yàn)證程序是否存在某個(gè)缺陷。所以，探索性測(cè)試適用于所有的系統(tǒng)測(cè)試，但作為一種新興的軟件測(cè)試?yán)碚?，它有著自己?dú)特的測(cè)試方法和管理方式。一般使用如下兩種方法來(lái)進(jìn)行測(cè)試：

（1）結(jié)對(duì)測(cè)試法

結(jié)對(duì)測(cè)試的一般測(cè)試形式是兩名測(cè)試人員共同對(duì)一套軟件程序或者一臺(tái)機(jī)器展開(kāi)測(cè)試。它要求必須有一名測(cè)試組長(zhǎng)來(lái)負(fù)責(zé)統(tǒng)籌測(cè)試全程，進(jìn)行合理的測(cè)試安排。測(cè)試組長(zhǎng)制定合理的軟件測(cè)試計(jì)劃，依據(jù)計(jì)劃，測(cè)試成員兩兩組隊(duì)，分工合作。在測(cè)試過(guò)程中，兩位測(cè)試人員各有分工，一位進(jìn)行測(cè)試操作，另一位主要負(fù)責(zé)提出建議、記錄測(cè)試發(fā)現(xiàn)的缺陷、提出測(cè)試過(guò)程中對(duì)程序的探索性問(wèn)題等。

結(jié)對(duì)測(cè)試要求測(cè)試人員都能清晰地進(jìn)行交流，因?yàn)楫?dāng)一名測(cè)試人員將自己的探索性想法與其他測(cè)試人員進(jìn)行溝通時(shí)，極有可能會(huì)觸發(fā)其他測(cè)試人員的靈感，這種發(fā)散性的交流方式會(huì)碰撞出更多的思維火花，設(shè)計(jì)出更加準(zhǔn)確、完整、符合實(shí)際測(cè)試情況的的軟件測(cè)試用例，這比傳統(tǒng)測(cè)試中要求測(cè)試人員按照固定的測(cè)試計(jì)劃進(jìn)行軟件測(cè)試更有效率。除了以上優(yōu)點(diǎn)，結(jié)對(duì)測(cè)試還有以下優(yōu)點(diǎn)：

a）輕松的測(cè)試環(huán)境：輕松的測(cè)試環(huán)境將避免測(cè)試過(guò)程中測(cè)試人員產(chǎn)生的的枯燥和無(wú)聊情緒，明顯提高軟件測(cè)試效率；

b）良好的連續(xù)性：結(jié)對(duì)測(cè)試中，兩位測(cè)試人員分工明確，一名軟件測(cè)試人員專(zhuān)注于執(zhí)行測(cè)試，另一名軟件測(cè)試人員負(fù)責(zé)記錄及文檔整理，分工明確將大大增加測(cè)試的連續(xù)性，使測(cè)試具有更好的可持續(xù)性；

c）降低外界干擾：兩人組成一個(gè)小的團(tuán)隊(duì)，其他無(wú)關(guān)人士前來(lái)打擾測(cè)試的機(jī)會(huì)將會(huì)大大降低，排除外界干擾 ，提高工作效率；

d）清晰的報(bào)告測(cè)試結(jié)果：結(jié)對(duì)測(cè)試中一人專(zhuān)注負(fù)責(zé)記錄和整理測(cè)試結(jié)果，這將使測(cè)試報(bào)告的數(shù)據(jù)清晰完整；

e）有利于培養(yǎng)新的測(cè)試人員：結(jié)對(duì)測(cè)試，兩兩結(jié)對(duì)，有經(jīng)驗(yàn)的測(cè)試前輩趁此機(jī)會(huì)將探索性測(cè)試中規(guī)律性的經(jīng)驗(yàn)傳授給新的測(cè)試人員，新的測(cè)試人員一邊學(xué)習(xí)一邊實(shí)踐，幫助新人快速成長(zhǎng)，提升測(cè)試技能。

（2）會(huì)話測(cè)試法

探索性測(cè)試的創(chuàng)始人James Bach提出過(guò)另一種有效的測(cè)試方法：會(huì)話測(cè)試法。這種測(cè)試方法的優(yōu)點(diǎn)是既不影響探索性測(cè)試靈活性和探索性的特點(diǎn)，又能避免探索性測(cè)試人員松散不服從統(tǒng)一管理。目前是探索性測(cè)試所有方法中比較公認(rèn)的一個(gè)有效的測(cè)試方法。

會(huì)話測(cè)試法中的會(huì)話主要包括兩部分：一部分是明確的測(cè)試主題，另一部分是可以被檢查的測(cè)試過(guò)程?！皽y(cè)試主題”指的是測(cè)試中想要發(fā)現(xiàn)的軟件缺陷或計(jì)劃完成被測(cè)試的功能?！翱梢员粰z查”是指階段性的軟件測(cè)試報(bào)告，該軟件測(cè)試報(bào)告來(lái)表征會(huì)話測(cè)試期間的工作成果。

持續(xù)時(shí)間1.5小時(shí)的會(huì)話測(cè)試為最優(yōu)會(huì)話測(cè)試，但這不是絕對(duì)的時(shí)間限制，一般而言小于45分鐘的會(huì)話測(cè)試稱(chēng)之為短會(huì)話測(cè)試，大于2個(gè)小時(shí)的會(huì)話測(cè)試稱(chēng)之為長(zhǎng)會(huì)話。一般情況，每天可以使用會(huì)話測(cè)試法對(duì)軟件程序進(jìn)行三輪測(cè)試。

會(huì)話測(cè)試中沒(méi)有固定的模式對(duì)測(cè)試步驟及測(cè)試用例進(jìn)行規(guī)定和限制，依據(jù)測(cè)試人員和測(cè)試主題來(lái)進(jìn)行靈活選擇和執(zhí)行，例如測(cè)試人員可能會(huì)從某項(xiàng)功能開(kāi)展測(cè)試，也有可能從頻繁出現(xiàn)的缺陷打開(kāi)測(cè)試入口。

1.2.3 探索性測(cè)試的優(yōu)缺點(diǎn)

探索性測(cè)試最大的特點(diǎn)是具有強(qiáng)大的缺陷發(fā)現(xiàn)能力，作為一種高效率的測(cè)試方法，主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：

a）測(cè)試方式靈活、富有創(chuàng)造性和主觀能動(dòng)性。它比傳統(tǒng)的測(cè)試方法更加靈活，例如探索性測(cè)試對(duì)測(cè)試文檔的要求沒(méi)有傳統(tǒng)測(cè)試那么嚴(yán)格，但是它能夠發(fā)現(xiàn)正常測(cè)試用例執(zhí)行以外的缺陷，更有效地發(fā)現(xiàn)隱性缺陷，發(fā)現(xiàn)很多正常途徑無(wú)法發(fā)現(xiàn)的缺陷也能夠激發(fā)測(cè)試人員的創(chuàng)造性和主觀能動(dòng)性。

b）測(cè)試時(shí)間短，執(zhí)行效率高。測(cè)試學(xué)習(xí)、測(cè)試設(shè)計(jì)和測(cè)試執(zhí)行交叉進(jìn)行，只對(duì)測(cè)試缺陷進(jìn)行詳細(xì)的記錄，會(huì)大大縮短測(cè)試時(shí)間，為項(xiàng)目的整體開(kāi)發(fā)節(jié)省大量時(shí)間。據(jù)統(tǒng)計(jì)，有經(jīng)驗(yàn)的測(cè)試人員在使用探索性測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試時(shí)，執(zhí)行測(cè)試的時(shí)間能占到測(cè)試總時(shí)間的80%，而測(cè)試設(shè)計(jì)只占總測(cè)試的20%。

探索性測(cè)試的缺點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的：對(duì)軟件測(cè)試工作沒(méi)有一個(gè)整體的規(guī)劃，不利于測(cè)試的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化；重復(fù)性測(cè)試的幾率比傳統(tǒng)測(cè)試要大很多，很難確定哪些測(cè)試已經(jīng)執(zhí)行過(guò)。

在測(cè)試時(shí)間短、測(cè)試資源不充足的情況下，使用探索性的測(cè)試策略展開(kāi)系統(tǒng)測(cè)試，可以有效快速地發(fā)現(xiàn)軟件缺陷，提高軟件質(zhì)量。

2 結(jié)論

軟件質(zhì)量是軟件的生命，由于軟件缺陷而造成經(jīng)濟(jì)損失、導(dǎo)致嚴(yán)重后果的事例屢見(jiàn)不鮮，軟件測(cè)試作為軟件質(zhì)量保證的重要手段一直都是軟件工程研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)。在有限的人力物力情況下，如何展開(kāi)有效的軟件測(cè)試，顯著提升軟件質(zhì)量更是每個(gè)軟件研發(fā)人員的關(guān)注重點(diǎn)。

程序靜態(tài)掃描提升源代碼質(zhì)量、探索性測(cè)試保證軟件功能的合格性，二者有效地結(jié)合，在極短的時(shí)間內(nèi)，節(jié)省開(kāi)發(fā)人員精力的前提下，可以有效地達(dá)到軟件測(cè)試的目的，是一種有效的測(cè)試策略。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張曉明，黃琳譯.軟件測(cè)試的藝術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社.

[2]朱少民編.軟件測(cè)試方法和技術(shù)，清華大學(xué)出版社，2005.

[3]汪穎譯.人月神話，清華大學(xué)出版社.

[4]呂靈，鮑臣禮.測(cè)試之美，機(jī)械工業(yè)出版社.

[5]“Parasoft C++test用戶(hù)手冊(cè)” Parasoft Corporation.

[6]朱昭俊.探索性測(cè)試方法分析，中船重工集團(tuán)第七二二研究所.2012.

[責(zé)任編輯：朱麗娜]