軟件測試在軟件開發(fā)中應(yīng)用的探討

吳文慶,修雅慧

(1.蘇州市職業(yè)大學 計算機工程學院，江蘇 蘇州 215104;2.齊齊哈爾醫(yī)學院，黑龍江 齊齊哈爾 161006)

0 引言

軟件開發(fā)(Software development)是根據(jù)用戶要求建設(shè)、開發(fā)軟件系統(tǒng)或者部分軟件的過程，涵蓋需求捕捉、分析、設(shè)計、實現(xiàn)和測試等工作。軟件測試(Software Testing)則是促進軟件的正確性、完整性、安全性和質(zhì)量的過程，主要用于比較預(yù)期輸出和實際輸出之間的差異?，F(xiàn)代社會發(fā)展對軟件的需求越來越大、越來越復(fù)雜，這要求相關(guān)單位和工作人員加大軟件開發(fā)力度，同時通過測試等工作保證軟件性能，滿足實際要求。

1 軟件測試的目標與流程

1.1 軟件測試的目標

軟件測試是一系列工作的總稱，是指在規(guī)定的條件下對程序進行操作，發(fā)現(xiàn)錯誤、衡量質(zhì)量，評估它是否能滿足設(shè)計要求的過程，該過程的對照目標是預(yù)期設(shè)計要求。通常軟件測試的目標包括三個方面，即避免開發(fā)風險、降低常見風險、了解軟件性能，測試對象則包括程序、數(shù)據(jù)和文檔。以性能評估為例，一款軟件的交互價值、程序完善度、性價比都會影響其性能。如常見的游戲軟件，若界面清晰簡潔，操作就比較容易，交互體驗良好；如果界面元素過多且復(fù)雜難辨，玩家的興趣就難以保證了。這是在軟件開發(fā)過程中將測試列為五個基本項目的主要原因之一。

1.2 軟件測試的流程

軟件測試的流程包括六個基本步驟，即擬定測試計劃、挑選測試用例、啟動測試計劃、提交缺陷問題、設(shè)計優(yōu)化調(diào)整、提交測試成果。軟件測試過程中也應(yīng)進行管理，主要包括軟件測試的過程、評價方法、參數(shù)選取，進行配置管理和測試風險分析、控制測試成本，等等。

測試計劃是軟件測試的第一步，要求針對不同對象目標分別擬定，如測試對象為數(shù)據(jù)，要了解數(shù)據(jù)在軟件中是否能夠被讀取、執(zhí)行，是否滿足系統(tǒng)上下限，等等。在軟件測試過程中，尤其是大型軟件，需要了解的項目較多，難以一一測試，因此會選擇較具代表性的軟件作為用例，要求其覆蓋到關(guān)鍵性的測試需求，如主程序、核心參數(shù)等。測試活動開始前，需對選定對象進行分析，判斷其是否滿足“啟動準則”(EntryCriteria)，如果分析結(jié)果理想，則啟動測試，反之則繼續(xù)重復(fù)“挑選測試用例”環(huán)節(jié)。測試工作中，要將測試結(jié)果與標準參數(shù)比對，了解其中差異，明確問題以及缺陷，進行提交、設(shè)法消除。完成消除后，還要進行二次測試甚至三次、四次測試，直到選定的目標對象在參數(shù)、性能上達到或高于設(shè)計標準，滿足“完成準則”(ExitCriteria)，結(jié)束主體測試工作，撰寫并提交測試報告，記錄核心參數(shù)用于實際工作。軟件測試工作的流程如圖1所示。

圖1 軟件測試工作的流程

2 軟件測試在需求分析階段的應(yīng)用

在需求分析階段，軟件測試的主要工作內(nèi)容是記錄客戶需求，根據(jù)客戶的要求提煉各類核心信息，并與開發(fā)項目負責人進行溝通，了解各項工作的進度安排，擬定測試計劃。如客戶需求設(shè)計一款智能軟件，用于掃地機器人的性能改善，根據(jù)客戶需求，軟件核心參數(shù)應(yīng)該是設(shè)備對作用力的感知、障礙物的感知、工作目標(垃圾)的處理以及與之對應(yīng)的集成技術(shù)、傳感技術(shù)等。由于集成技術(shù)和傳感技術(shù)屬于通用技術(shù)，不必額外進行技術(shù)測試，因此選定“對作用力的感知、障礙物的感知、工作目標(垃圾)的處理”作為測試對象。計劃擬定后，了解整體軟件開發(fā)計劃，假定開發(fā)活動預(yù)期為90天，則將第一輪測試活動定在第51個工作日，以保證調(diào)整優(yōu)化的時間充沛[1]。

3 軟件測試在設(shè)計過程中的應(yīng)用

進入設(shè)計階段后，軟件開發(fā)已經(jīng)處于實質(zhì)工作中，這一階段的測試工作包括兩項基本內(nèi)容，一是不斷根據(jù)實際工作情況調(diào)整原定測試計劃，二是根據(jù)階段設(shè)計結(jié)果進行必要的分項目測試。通常來說，軟件開發(fā)過程會存在一些未知變數(shù)，比如客戶需求的變化，此前客戶需要軟件辨識5種語言，隨著業(yè)務(wù)變更，客戶又要求軟件辨識至少7種語言，這意味著測試時必須在語言相關(guān)環(huán)節(jié)增加兩項內(nèi)容，以滿足客戶的實際需要[2]。分項目測試在大型軟件設(shè)計過程中十分常見，如電子競技類游戲，涉及到很多程序，每完成一個階段工作后，需要進行一次小范圍測試，了解包括參數(shù)設(shè)定、人物動作、游戲背景等軟件的情況。

在對人物動作進行測試時，一般應(yīng)用骨骼動作法或者有限元分析法，以虛擬軟件操作人物的動作，了解動作協(xié)調(diào)性、變形幅度等，再按標準參數(shù)進行微調(diào)，直至漸趨完善。

4 軟件測試在代碼編寫階段的應(yīng)用

代碼編寫是指技術(shù)人員應(yīng)用各類程序進行軟件設(shè)計、制作，該階段的測試內(nèi)容包括單元測試、測試用例編寫、接受代碼完成報告，等等，核心工作是編寫測試用例。在軟件設(shè)計開發(fā)的過程中，很多環(huán)節(jié)需要單獨進行測試，單元測試可由設(shè)計人員自己負責，而較為復(fù)雜的多參數(shù)測試則需要人員提供測試用例、測試腳本等，供項目小組審閱、共同進行測試[3]。

如一款指紋密碼鎖軟件的開發(fā)，在代碼編寫階段，要求重視按壓強度、手指紋理之間的細微差別，這種差別難以通過一個模型完全涵蓋，設(shè)計人員完成小單元的簡單測試后，根據(jù)設(shè)計要求出具測試用例，供項目組進行有效性分析[4]。在編寫用例的過程中，要求嚴格應(yīng)用代碼語言，避免出現(xiàn)代碼輸入錯誤、產(chǎn)生程序BUG等情況。代碼是程序員用開發(fā)工具所支持的語言寫出來的源文件，是一組由字符、符號或信號碼元以離散形式表示信息的明確的規(guī)則體系。在軟件開發(fā)過程中，不同軟件制作所使用的代碼存在差別，編寫過程中，也要求注意書寫的準確性。圖3中，代碼出現(xiàn)錯誤，將其應(yīng)用于測試用例編寫，必然影響測試成果，正確的編寫如圖4所示。

圖3 測試用例編寫中出現(xiàn)的錯誤代碼

圖4 測試用例編寫的正確代碼

5 軟件測試在初步完成階段的應(yīng)用

軟件測試一般被看做是軟件開發(fā)工作的組成部分之一，相關(guān)工作服從于項目整體安排，大型軟件系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)被分成多個階段，每一個階段都是相對獨立的，軟件測試工作也因此需要在初步完成階段進行，以便及時發(fā)現(xiàn)、處理問題。初步完成階段測試工作的內(nèi)容包括更新測試用例、追蹤處理缺陷、出具階段測試報告三個方面，完成后進入下一輪測試循環(huán)[5]。

在上一輪代碼編寫階段，出具了覆蓋核心技術(shù)的測試用例，初步完成階段需要針對該用例進行測試，包括集成測試、確認測試、性能測試等，一般采用應(yīng)用模擬、應(yīng)用實踐兩種方式進行測試，應(yīng)用模擬主要通過參數(shù)代入法在計算機環(huán)境下直接進行，由于工作狀態(tài)為理想狀態(tài)，因此不考慮誤差影響，對所獲數(shù)據(jù)進行記錄，與標準參數(shù)(客戶需求)進行對比，了解誤差值和問題。應(yīng)用實踐是指將設(shè)計完成的測試用例應(yīng)用于具體工作中，根據(jù)工作情況判斷軟件的性能，記錄數(shù)據(jù)，與標準參數(shù)(客戶需求)進行對比，了解設(shè)計上的問題和誤差等。

6 軟件測試在運行維護過程中的應(yīng)用

在軟件投入運行后，測試工作并不能立即停止，由于很多軟件問題在測試階段并不會完全暴露，如果投入運行后聽之任之，很可能導(dǎo)致問題集中出現(xiàn)，客戶的滿意度、軟件開發(fā)的成效也就無從談起了。較為典型的問題比如軟件漏洞，部分軟件在測試時環(huán)境相對理想，但在應(yīng)用中則面臨來自系統(tǒng)兼容性、木馬攻擊等方面的威脅，一旦出現(xiàn)漏洞、造成木馬侵入，軟件開發(fā)的價值會大大降低。在運行維護階段，要求軟件開發(fā)方積極與客戶進行聯(lián)絡(luò)，根據(jù)用戶反映進行運維測試。

7 結(jié)語

通過分析軟件測試在軟件開發(fā)中的應(yīng)用，了解了相關(guān)理論內(nèi)容。軟件測試的目標與流程一般是固定的，主要目的是降低風險、修復(fù)問題、消除軟件缺陷，利用擬好的規(guī)劃、針對固定的目標進行測試和優(yōu)化。從應(yīng)用上看，軟件測試涵蓋需求分析階段、設(shè)計過程、代碼編寫階段、初步完成階段以及運行維護階段，要求工作人員在進行軟件開發(fā)的過程中嚴格遵照標準進行測試，保證軟件功能。