基于度量的軟件測試過程管理方法

文/張靜 鄭羽

1 引言

為了更加有效地通過軟件測試發(fā)現(xiàn)軟件缺陷從而最大程度地保障軟件質量，國內外專業(yè)人員不斷探索著更新的測試手段，開發(fā)著更加自動化的測試工具，嘗試著更新的測試策略。

軟件測試是一種高強度的腦力工作，其測試效果除了使用的手段、方法與工具之外，測試過程能力的強弱也影響著軟件測試活動的最終質量。因此，可以說有效的測試過程管理與實踐是軟件測試項目成敗的關鍵要素。

2 過程能力對測試質量的影響

測試過程包括：測試需求分析、測試策劃、測試設計和實現(xiàn)、測試執(zhí)行、測試總結。對軟件測試過程的管理可劃分為測試策劃、測試過程監(jiān)督與控制、測試需求管理、配置管理等多個方面，過程管理能力對軟件測試質量的影響包括以下五個方面。

2.1 測試項目計劃能力

項目計劃的目的是在項目伊始就確定測試工作的范圍、測試的策略、項目的進程、所需的資源及風險評估。通過合理的計劃使得測試范圍與策略得到明確，工作開展進程得到提前規(guī)劃，測試各階段工作資源得到充分保障。在無計劃或計劃偏差率過高的情況下，軟件測試工作會因為進度壓力、資源緊張等等因素被迫縮小測試范圍、簡化測試方法、跨越必要的測試設計階段、弱化缺陷成因分析等等，從而大大影響軟件測試質量。

2.2 進程監(jiān)控能力

隨著測試進程的推進和深入、測試環(huán)境的調整、測試手段的制約、被測軟件缺陷密度的逐步顯現(xiàn)和對被測軟件復雜程度的進一步認識等，測試工作是否依然能夠按照預先設定的計劃軌道行駛，需要通過項目進程的監(jiān)督和控制來保障。跟蹤控制是一個反饋過程，一方面對應計劃檢查項目進程的符合性，另一方面根據(jù)項目實施的需要及時調整更新計劃。通過對項目進程的監(jiān)控，確保項目計劃的有效落實，從而成為保障測試質量的前提。

2.3 配置管理能力

軟件測試活動中涉及軟件配置項眾多，不僅僅包括如軟件需求、軟件設計文檔、軟件源代碼等被測對象，還包括測試過程中產生的測試數(shù)據(jù)、測試環(huán)境、測試代碼、測試文檔等等。由于在多次回歸測試的前后也會有大量的被測對象的修改，同時測試使用的數(shù)據(jù)和環(huán)境也將根據(jù)需要進行改變，因此測試過程的配置管理是否成功將直接影響到測試的有效性。

對配置項的管理目前主要是依賴配置管理工具，但工具本身是實現(xiàn)配置思想和流程的載體，對于配置管理的能力更多地是體現(xiàn)在對配管的審計上。恰當頻度的配管審計是保障配管有效實施的必要手段。

2.4 缺陷數(shù)據(jù)的分析與使用能力

軟件測試的最終目的不是發(fā)現(xiàn)缺陷而是清除缺陷。發(fā)現(xiàn)的缺陷對于項目來講至少具備以下方面的意義：

（1）通過修改缺陷清除缺陷來提高被測軟件質量；

（2）通過開展對發(fā)現(xiàn)缺陷的測試用例、測試方法等的分析，不斷提高軟件測試效能；

（3）通過分析缺陷的成因提出預防同類缺陷的方法。

因此，對缺陷信息和測試用例等信息的分析和使用的能力，最終將影響軟件測試活動的質量。

3 基于度量的測試過程管理方法

度量的意義在于：理解、評價、控制、預測和改進。結合前面提到的五個測試過程能力及其在實際工作中的應用，具體來講基于度量的測試過程管理方法有以下幾種：

3.1 使用度量數(shù)據(jù)進行有效估計

為保證制定測試計劃的準確性和可行性，避免由于“拍腦袋”而導致的決策錯誤，只有通過一些量化的數(shù)據(jù)指標才能準確預估測試所需的工作量、時間進度和成本等。而這往往依賴于組織數(shù)據(jù)的建立。隨著度量數(shù)據(jù)的不斷積累，逐步形成具有一定規(guī)模的歷史經驗數(shù)據(jù)，供以后項目策劃時參考。例如，我們應形成組織級的測試生產率以便估算項目的測試周期；通過查看測試工作量在不同階段或不同類型活動的歷史分布情況，安排各個階段不同類型測試任務的資源投入。

3.2 使用度量數(shù)據(jù)監(jiān)控項目進程

在測試過程中，采集項目的進度、工作量、計劃延遲率等度量數(shù)據(jù)，一方面可以幫助管理者更加清晰地了解項目的進展，發(fā)現(xiàn)實際活動與計劃的偏差，必要時啟動計劃調整；另一方面，通過對采集的過程數(shù)據(jù)進行分析還有助于識別測試過程中的風險。后面我們將結合具體的數(shù)據(jù)進行說明。

3.3 用度量數(shù)據(jù)評估階段的出入口準則

度量另一個重要的作用是幫助管理者評定測試每個階段工作產品或活動是否符合規(guī)定。在實際測試工作中，我們強調對每個階段的工作輸出進行嚴格把關。例如：我們可以對評審問題的關閉情況進行度量以判斷是否滿足轉階段條件；通過對缺陷的關閉情況統(tǒng)計為軟件是否通過測試提供充分的依據(jù)；我們還可以對不同測試類型的測試用例分布數(shù)進行統(tǒng)計，以判斷測試用例設計是否充分且可以轉入執(zhí)行階段等。

3.4 用度量數(shù)據(jù)保證產品的完整性

軟件測試過程是在負責的協(xié)作環(huán)境下進行，每個階段工作產品的完整性和正確性是下個階段活動順利展開的有效保證。在配置管理活動中，我們重點關注以下數(shù)據(jù)：每個階段的工作產品數(shù)量和產出時間是否與計劃一致、每個工作產品的變更次數(shù)、基線的數(shù)量和產出時間是否與計劃一致、基線的變更次數(shù)等。

3.5 用度量數(shù)據(jù)分析軟件缺陷趨勢

對缺陷數(shù)據(jù)進行采集和量化，將分散的數(shù)據(jù)按規(guī)定的方式集合起來，使其能清晰有序地表征出變化趨勢以及分布情況，從而提高測試效果和軟件質量。關于缺陷的度量數(shù)據(jù)有：千行代碼缺陷率、缺陷密度、缺陷種類、缺陷的修復情況等。

4 過程度量內容

傳統(tǒng)的測試過程管理通常采用形式化的方式描述和證明軟件過程的規(guī)范性和有效性，導致測試過程缺乏客觀性和可視化。我們在傳統(tǒng)的測試過程管理方法中引入了CMMI的管理思想，使用度量的方法獲得過程或產品的表征數(shù)據(jù)，為決策提供量化信息的支撐，促使測試過程不斷完善和改進。

過程度量從明確度量需求開始。根據(jù)需求確定度量范圍、分配所需的資源、選擇度量項。在確定了度量項之后定義各項數(shù)據(jù)的采集規(guī)程，以保障數(shù)據(jù)度量尺度的統(tǒng)一和數(shù)據(jù)采集點的正確。根據(jù)這些準備編制度量工作計劃并開始實施度量，最后通過采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)達到度量的目的。

根據(jù)前面分析的過程能力對測試質量的影響來提取的測試過程度量項與度量目的如表1所示。

5 結論

本文通過分析軟件測試過程能力對測試質量的影響，提出了基于度量的測試過程管理方法，并給出了具體的度量流程和度量項?；跍y試過程的度量與應用還可以從很多其他維度為測試過程能力的改進提供支撐，也將是該課題下一步研究的方向。