软件测试技术第1章概述

1、软件测试技术,21世纪高等院校计算机系列教材,第一章 概 述, 本章要点 软件测试的发展历史； 软件测试技术的分类方法； 软件测试原则； 软件测试的定义； 软件测试同软件开发之间的关系； 软件测试与开发模型； 软件测试工作流程。, 本章目标 了解软件测试的发展历程和行业现状； 掌握软件测试技术的分类； 理解软件测试的目的和软件测试原则，以及了解 人们对软件测试行业的错误认识； 掌握软件测试中的基本定义、基本知识; 理解软件开发与软件测试的关系。,1.1软件测试的发展历程及现状 1.1.1软件测试的发展历程 20世纪50-60年代，软件仍然处于次要位置,测试理论和方法的发展比较缓慢。 70年代以

2、后，软件技术的成熟和完善使得软件测试的规模和复杂度加大，软件测试也逐渐形成了一套完整的体系，逐渐走向规范化。 1.1.2软件测试的现状 与一些发达国家相比，国内测试工作还存在一定的差距。国内测试人员所占比例小，但是，在软件测试实现方面都是相当的，而且向产业化方向发展。,1.2 什么是软件测试 1.2.1软件测试的定义 根据侧重点的不同，主要有以下三种观点： 1）1983年IEEE将软件测试定义为：“使用人工或自动手段运行或测定某个系统的过程，其目的在于检验它是否满足规定的需求或是弄清预期结果与实际结果之间的差别”，该定义明确地提出了软件测试以检验是否满足需求为目标。 2）Myers认为：“是为

3、了发现错误而执行程序的过程”，明确提出了“寻找错误”是测试目的。,3）从软件质量保证的角度看：是一种重要的软件质量保证活动，其动机是通过一些经济、高效的方法，捕捉软件中的错误，从而达到保证软件内在质量的目的。 测试过程中的活动包括“分析”软件（静态测试）和“运行”软件（动态测试）。 也有人认为软件测试（software testing）就是在软件投入运行前，对软件需求分析、设计规格说明和编码的最终复审，是软件质量保证的关键步骤。,软件测试有两个基本职责：即验证和确认。 注意：区分软件测试和软件调试。 1.2.2软件测试生命周期 测试的生命周期（software testing life cyc

4、le）分为几个阶段（如图1-1所示 ）。 前三个阶段就是引入程序错误阶段； 后三个阶段就是清除程序错误的阶段。,图1-1 测试生命周期,1.2.3软件开发与测试模型 下面我们将介绍几种典型的软件开发与测试模型。 一、软件开发与测试V模型 在传统开发过程中测试不受重视，仅把它作为在需求分析、概要设计、详细设计及编码之后的一个阶段。尤其在瀑布模型中。 如图1-2所示，在V模型中，描述了一些不同的测试级别，并说明了这些级别所对应的生命周期中不同的阶段，清楚地描述了这些测试阶段和开发过程期间的对应关系。,图1-2 V模型示意图,V模型适用于所有类型的开发过程，但并不一定适用于开发和测试过程的所有方面。

5、 二、软件开发与测试W模型 由于各种原因，开发的每一个环节都可能产生错误，如果坚持各个阶段的技术评审,就能够尽早发现和预防错误。 图1-3为软件开发与测试的W 模型，形象地说明了软件测试与开发的这种同步性。,图1-3 W模型示意图,应用该模型的优点在于，每个软件开发活动结束后就可以执行相应的测试，如：在需求分析结束后，就可以进行需求分析测试。 三、软件开发与测试H模型 与前两种模型相比，H模型充分地体现了测试过程。如图1-4所示的H 模型揭示了: 1、 软件测试不仅仅指测试的执行, 还包括很多其他的活动。 2、软件测试是一个独立的流程, 贯穿产品的整个开发周期, 与其它流程并发进行。 3、软件

6、测试要尽早准备, 尽早执行。,图1-4 H模型示意图,4、软件测试根据被测物的不同是分层次的. 不同层次的测试活动可以是按照某个次序先后进行的, 但也可能是反复的。,1.2.4与软件测试相关的术语 1.错误（Error） 程序员在编写代码时会出错，我们把这种错误称之为bug。随着开发过程的进行，错误会不断的放大。 2.缺陷(Default) 缺陷是错误的结果，更精确的说是错误的表现。 3.失效（Failure） 在缺陷运行时，常常会发生失效的情况。一种是过错缺陷对应的失效；一种是遗漏缺陷对应的失效。 4.测试（Test） 测试是一项采用测试用例执行软件的活动，在这项活动中某个系统或组成的部分将

7、在特定的条件下运行，然后要观察并记录结果，以便对系统或组成部分进行评价。,5.测试用例(Test Case) 测试用例是为特定的目的而设计的一组测试输入、执行条件和预期的结果。 6.回归测试（Regression testing） 回归测试的目的是为了测试由于修正缺陷而更新的应用程序，以确保彻底修正了上一个版本的缺陷，并且没有引入新的软件缺陷。 1.3软件测试技术分类 从不同的角度，可以把软件测试技术分成不同种类，如： 一 、从是否需要执行被测软件的角度，可分为静态测试和动态测试。,那些不利用计算运行被测程序，而是通过其他手段达到测试目的的方法称作静态测试。下面我们对这几种静态测试分别加以介绍

8、： 代码检查 代码走查 桌面检查 同行评分 下面我们将要介绍的黑盒测试和白盒测试就属于动态测试。 二、从软件测试用例设计方法的角度，可分为黑盒测试（Black-Box Testing）和白盒测试（White-Box Testing）。,三、按照软件测试的策略和过程分类，软件测试可分为单元测试(Unit Testing)、集成测试(Integration Testing)、确认测试(Validation Testing)、系统测试(System Testing)和验收测试(Verification Testing)。 1.4软件测试的目的 测试真正的目的是使我们通过对软件错误的原 因和分布进行归

9、纳，来发现并排除当前软件产品的 缺陷，对在需求和设计过程中存在的问题查缺补漏，从而确保软件产品的质量。,GMyers给出了关于测试的一些规则，我们也可以把这些规则看作是测试的目标： 1)软件测试是为了发现错误而执行程序的过程。 2)测试是为了证明程序有错，而不是证明程序无错。 3)一个好的测试用例在于他能发现至今未发现的错误。 4)一个成功的测试是发现了至今未发现的错误的测试。 这里要强调的一点是，软件测试不只是软件测试人员的工作，也是软件开发人员和软件使用者的工作。,1.5软件测试的原则 1.5.1尽早地和不断地进行软件测试 IBM的研究结果表明，缺陷存在放大趋势。图1-5表示了缺陷放大模型

10、大致状况。,图1-5 缺陷放大模型,由此可见，问题发现越早，解决问题的代价就越小，这是软件开发过程中的黄金法则。,1.5.2不可能完全的测试 对一个程序进行完全测试就是意味着在测试结束之后，再也不会发现其它的软件错误了。其实，这是不可能的，主要原因有以下几点： 一、不可能测试程序对所有可能输入的响应。 二、不可能测试到程序每一条可能的执行路径 三、无法找出所有的设计错误 四、不能采用逻辑来证明程序的正确性,1.5.3增量测试，由小到大,图1-7 测试资源关系图,由小到大，指的是软件测试的粒度。无论是传统的软件测试还是面向对象的软件测试都要遵循这样的原则。如图1-7所示，多个单元组合过渡到集成测

11、试阶段，集成测试阶段过渡到更高级别的系统测试阶段，虚线是各个测试阶段的发布基线。随着测试的逐步深入，范围的逐步扩大，测试时间、可用资源也随之增大。 1.5.4避免测试自己的程序 避免程序员测试自己的代码的主要原因归纳如下： 1.程序员轻易不会承认自己写的程序有错误。,2.程序员的测试思路有局限性，在做测试时很容易受到编程思路的影响。 3.多数程序员没有严格正规的职业训练，缺乏专业测试人员的意识。 4.程序员没有养成错误跟踪和回归测试的习惯. 1.5.5设计周密的测试用例 软件测试的本质就是针对要测试的内容确定一组测试用例。测试用例至少应该包括如下几个基本信息： 1、在执行测试用例之前，应满足的

12、前提条件。 2、输入（合理的、不合理的）。,3、预期输出（包括后果和实际输出）。 图1-8显示了一个典型的测试用例所应该具有的基本信息。,图1-8 典型的测试用例信息,测试用例是测试工作的核心，应该尽量设计的周密细致，这样才能更好的保证测试工作的质量。 下面举例来说明这一点。 以一个实现登录功能的小程序为例，它允许用户选择城市和地区，输入自己的账号和密码。 如图1-9所示，通过Alt-F4组合键和“Exit”按钮来终止程序，Tab键在区域中间移动。,图1-9 登录窗口,下面根据组成页面的具体元素，分别从几个方面做了一些比较全面的测试用例：,1. 下拉框和输入框测试用例 表1-1 下拉框和输入框

13、测试用例,2、功能测试 （表1-2 功能测试用例）,3、各种错误数据的测试 表1-3 错误数据的测试用例,4、特殊测试 表1-4 特殊测试用例,1.5.6注意错误集中的现象 软件缺陷的“扎堆”现象的常见形式： 1、对话框的某个控件功能不起作用，可能其他控件的功能也不起作用。 2、某个文本框不能正确显示双字节字符，则其他文本框也可能不支持双字节字符。 3、联机帮助某段文字的翻译包含了很多错误，与其相邻的上下段的文字可能也包含很多的语言质量问题。 4、安装文件某个对话框的“上一步”或“下一步”按钮被截断，则这两个按钮在其他对话框中也可能被截断。,1.5.7确认BUG的有效性 有时候测试人员提交的B

14、UG并不是真正的BUG。图1-10具体地描述了无效BUG的来源。一般由A测试人员发现的BUG，一定要由另外一个B测试人员来进行确认，如果发现严重的BUG可以召开评审会进行讨论和分析。,图1-10 无效BUG来源构成图,1.5.8合理安排测试计划 合理的测试计划有助于测试工作顺利有序地进行，因此要求在对软件进行测试之前所作的测试计划中，应该结合了多种针对性强的测试方法、列出所有可使用资源，建立一个正确的测试目标； 要本着严谨、准确的原则，周到细致地做好测试前期的准备工作，避免测试的随意性。尤其是要尽量科学合理地安排测试时间。,图1-11 错误依赖关系,1.5.9回归测试,这些错误之间存在单纯的依

15、赖或者复杂的多重依赖关系，如图1-11所示。 其中，（a）图中的A、B 关系表达为：A错误依赖于B错误的关闭而关闭。如果多了一条路径（如（b）图中A、B、C关系），A错误依赖于B错误和C错误的同时关闭而关闭。（c）图是（a）和（b）的复合方式，因程序中的错误存在着一对多，多对多的复杂关系而变得难以处理，并且有些错误关联和依赖关系处于隐性状态。 1.5.10测试结果的统计和分析 只有对这些输出信息进行深入地统计、分析和比较，才能够正确的鉴别测试后输出的数据，给出清晰的错误原因分析报告。当输出的信息很庞大时，我们可以借助专业的测试工具。,1.5.11及时更新测试 事实上，有可能导致测试失败的原因还

16、有很多，可大致归纳为如下几点： 1、测试团队管理者失职； 2、测试团队中沟通不好； 3、测试团队和项目团队沟通不良； 4、测试过程中，执行角色无准确定义； 5、测试团队缺乏良好的培训。,1.6软件测试工作流程 一般的软件测试总体工作流程如图1-12所示：,图1-12 软件测试工作总体流程图,1、需求阶段 需求阶段是软件测试活动的前提。需求阶段测试工作流程如图1-13所示：,图1-13 需求阶段测试活动流程图,2、设计防止带地线合刀闸 2、防止带负荷拉合隔离开关; 3、防止带电挂接地线或接地刀闸; 4、防止带接地线或合接地刀闸送电; 5、防止误入带电间隔,1.8.2系统运行环境 客户端平台：wi

17、ndows98/2000、windows NT workstation、Linux等所有具有支持JAVA的浏览器系统； 服务器端平台：windows2000 server、windows NT Server、Linux、UNIX等所有支持JAVA Bean的系统平台； 数据库服务器：Oracle数据库或SQL Server 2000数据库或ACCESS数据库。 Web服务器：Tomcat 5.0,1.8.3系统总体结构 两票系统主要由两部分构成，即：操作票子系统和工作票子系统。整个系统的总体结构如图1-16所示： 1.8.4系统功能(略),图1-16 两票系统总体结构图,本章小结 本章介绍了软

18、件测试发展的历程，以及其在国内的发展状况。随着软件开发过程和开发技术的不断改进，软件测试理论和方法也在不断完善，测试工具也在蓬勃发展。 通过本章的论述，可以了解到软件测试已经不再只是进行简单的程序逻辑检查，而是一个伴随着整个软件开发过程的活动。 测试对象也不仅仅是程序代码，而开发过程中产生的所有软件产品，甚至是产品使用说明也包括在内。 测试过程中为了更好的保证软件测试的质量，首先要遵循一定的测试原则，最为重要的就是应该尽早的进行测试。,其次，正确处理开发与测试之间的关系，更好的把开发与测试过程集成到一起。从而提高测试效率，节约测试成本。 本章所介绍的几种软件开发与测试模型，如：V模型、W模型和H模型，三种模型在不同程度上反映了软件开发与软件测试的关系。 其中，V模型非常明确地标明了测试过程中存在的不同级别，并且清楚地描述了测试和开发过程中各阶段的对应关系。而W模型作为V模型的改进，更好地体现了软件开发与软件测试工作的同步性，更为明确地指出测试的对象不仅仅是程序本身，而且包括需求分析、概要设计和详细设计说明书，强调了软件测试是软件开发过程中的一项重要的工作，贯穿于整个软件开发过程。,H模