软件测试工程课件

1、第五章 软件测试工程概述 软件开发过程必须伴有质量保证活动。 软件测试是软件质量保证的关键元素，代表了规约、设计和编码的最终检查。第1页，共192页。 软件产品最大的成本是检测软 件错误、修正软件错误的成本。 在整个软件开发中，测试工作量 一般占30%40%，甚至50%。 在人命关天的软件(如飞机控制、核反应堆等）测试所花费的时间往往是其它软件工程活动时间之和的三到五倍第2页，共192页。软件测试是为了发现错误而执行程序的过程，或者说，软件测试是根据软件的规格说明（例如软件的功能、性能、运行环境等要求）以及程序内部结构而设计一批测试用例，并利用这些测试用例去运行程序，以发现软件错误的过程。 第

2、3页，共192页。测试用例是为了测试软件而设计的一组数据，它应该包括输入的数据和预期输出的结果两部分。 测试用例=输入数据+预期结果 第4页，共192页。软件测试背景软件是人编的所以不完美实例:Intel的pentium处理器1994年浮点除法缺陷2000年8月28日，1.13MHZ处理器一个可能导致运行程序被挂起的执行指令问题1999年12月3日,美国航天局火星极地登陆飞船失踪1991年爱国者导弹防御系统系统时钟错误积累造成跟踪系统失去精确度千年虫：世界各地解决2000年错误超过数亿美元第5页，共192页。质量管理领域权威人物J.M.Juran将质量定义为“决定产品性能和满意程度的特征”,

3、测试注重于产品的满意度。测试应针对这样一种情况：软件产品在一些特定的范围内不能满足客户的合理要求。通过测试过程可以评定质量风险（可能的错误），了解被测试系统中存在的错误模式（观察到的错误症状）。第6页，共192页。软件测试是一个查找错误的过程，所以软件测试只能证明错误的存在，而不是证明程序无错，不能保证经过测试的程序一定没有错误。软件测试仅仅是一个手段，根本的目的是为了纠错，即纠正软件中的错误，从而提高软件的质量。测试不可能发现所有错误，只能在有限的时间和经济条件下，尽可能地发现错误。第7页，共192页。质量控制技术质量控制活动分类开发方法学配置管理验证技术评 审正确性验证性能调试组件测试集成

4、测试系统测试原子事务模块冗余性检 错质量控制避免错误容 错调 试测 试第8页，共192页。测试的目的与地位 G.J.Myers在软件测试技巧中认为:1.测试是为了寻找错误而运行程序的过程。2.一个好的测试用例是指很可能找到迄今为止尚未发现的错误的测试。3.一个成功的测试是揭示了迄今为止尚未发现的错误的测试。第9页，共192页。 E.W.Dijkstra 指出:“程序测试能证明错误的存在,但不能证明错误不存在。” 测试的目的是发现程序中的错误,是为了证明程序有错,而不是证明程序无错。第10页，共192页。把证明程序无错当作测试目的不仅是不正确的, 完全做不到的，而且对做好测试没有任何益处，甚至是

5、十分有害的。软件测试要设法使软件发生故障,暴露软件错误。 测试的“成功”与“失败”：能够发现错误的测试是成功的测试，否则是失败的测试。 第11页，共192页。 “测试的目的是说明程序正确地执行它应有的功能” 这种说法正确吗？ 例：程序Triangle，输入三个整数，表示一个三角形的三个边长，该程序产生一个结果，指出该三角形是等边三角形、等腰三角形还是不等边三角形。 为说明其能正确执行它的功能，可使用“测试用例”(3,4,5),(5,5,6),(6,6,6), 程序都能给出正确结果，是否就可认为程序是正确的？ （两边之和必须大于第三边）第12页，共192页。难以说清的软件缺陷 古谚： “一片树叶

6、飘落在森林中没有人听见，谁能说它发出了声音？” 由于不能报告没有看见的问题，因此，没有看见就不能说存在软件缺陷。 如果软件中的问题没有人发现，那么它算不算软件缺陷？” 只有看到了，才能断言软件缺陷，尚未发现的软件缺陷只能说是未知软件缺陷。眼见为实第13页，共192页。 测试原则(1)所有的测试都应追溯到用户需求最严重的错误(从用户角度)是那些导致软件无法满足需求的错误。程序中的问题根源可能出现在开发前期的各阶段，纠正错误也必须追溯到前期工作。第14页，共192页。测试与开发前期工作的关系决定软件与系统的配合关系需求分析概要设计详细设计 编 码单元测试集成测试确认测试系统测试第15页，共192页

7、。开发前期出现错误的扩展计划需求分析设计编码测试AAB第16页，共192页。软件生存期各阶段间需保持的正确性用户要求用户:我要什么?运行结果计算机:程序运行得到的结果源程序程序员:我要让计算机什么做?设计说明书设计员:我要让软件做什么?需求说明书分析员:我可以提供什么?12345理解正确性表达正确性理解正确性设计正确性表达正确性理解正确性编码正确性运行正确性输入正确性相符吗?第17页，共192页。 测试原则(2)应该尽早制定测试计划。 概要设计时应完成测试计划，详细的测试用例定义可在设计模型确定后开始，所有测试可在任何代码被产生之前进行计划和设计。 第18页，共192页。 测试原则(3)应该由

8、第三方进行测试工作。 一个软件项目的开发人员不应该同时是该软件的测试人员，基于心理因素，人们往往不愿意否定自己的工作。 第19页，共192页。 测试原则(4)穷举测试是不可能的。 测试的最高目标是指发现错误的可能性最高的测试，所以，测试的关键技术是设计一组高产的测试用例，好的测试方案是尽可能发现至今为止仍未发现的错误。从某种意义上说，测试是否成功，取决测试用例的选择。 第20页，共192页。 测试原则(5)充分注意到错误的群集现象 经验表明，测试发现的错误中有80%的错误很可能是由20%的程序模块造成的，这是一种错误群集性现象。也就是说，在程序段中，发现错误数目多的地方，则残存错误的数目也比较

9、多，这一现象已为许多程序测试实践所证明。第21页，共192页。 测试原则(6)测试应该从“小规模”到“大规模” 通常，最初的测试重点往往是放在单个的程序模块中，然后，进一步的测试重点放在集成的模块族，最后是对整个系统进行测试。随着测试的逐步深入展开，要集中测试容易出错的地方。 第22页，共192页。软件测试流程软件配置测试测试配置测试工具结果分析排错可靠性 分析测试结果错误预期结果出错率 改正的软件预测的可靠性需求规格说明书软件设计说明书 被测源程序 测试计划 测试用例(测试数据)测试驱动程序第23页，共192页。软件配置：需求规格说明、设计说明书、源程序等。软件配置中还应包含测试配置。测试工

10、具：为软件测试提供的某种服务程序。评价：测试结果与期望结果比较，如果有差异则往往程序有错，需要改正。可靠性预测有3种情况可以考虑： A.如果测试发现严重错误，则软件的质量和可靠性一定不高; B.如果测试结果是软件功能完成正常，发现的问题不是严重错误,也容易修改，则可能：（1）软件质量和可靠性可以接受；（2）所进行的测试还不足以发现严重错误，错误被潜伏下来。 C.测试没有发现任何错误，则极有可能是测试配置选择不当（测试用例没有选好），错误被深深地潜伏下来，这是极危险。第24页，共192页。软件测试对象 软件测试的对象应包括需求分析与设计以及编码等所获得一切的文档和程序。第25页，共192页。软件

11、测试方法软件测试方法一般可以分成静态测试和动态测试等。 静态测试实际上是确认在给定的外部环境中软件的逻辑正确性，它应该包括需求规格说明和程序等的确认。 动态测试也称为机器测试，动态测试主要是通过动态分析以及程序测试来检查程序的执行状态，以确认程序的正确性。 第26页，共192页。 测试的方法与技术软件测试的策略和方法静态测试方法动态测试方法人工测试方法计算机辅助静态分析方法白盒测试方法黑盒测试方法第27页，共192页。静态和动态测试汽车的检查过程:踩油门看车漆打开前盖检查发动汽车听听发动机声音上路行使静态测试动态测试第28页，共192页。静态测试：基本特征是对软件进行 分析、检查和审阅，不实

12、际运行被测试的软件。静态测试约可找出3070%的逻辑设计错误.对需求规格说明书、软件设计说明书、源程序做检查和审阅，包括：是否符合标准和规范；通过结构分析、流图分析、符号执行指出软件缺陷； 第29页，共192页。静态测试方法（1）人工测试方法。人工测试就是通过人工阅读分析以及评审软件的文档、程序资料等等，以发现程序中的错误，尤其是一些设计上的逻辑错误在机器上不易发现，需要人工复查。根据统计，好的人工评审，可以发现30%到70%的编码或逻辑设计错误。（2）计算机辅助静态分析。为了提高测试的效率，人们可以设计一些分析工具对被测试的程序进行静态分析，从中提取一些信息。例如，检查程序中的局部变量和全局

13、变量、参数的匹配、判断与循环的嵌套匹配、潜在的死循环、不执行的代码、过程调用层次等等。（3）程序正确性说明。程序正确性证明是试图找到某种方法，确切地证明程序是没有错误的。所谓证明，就是确信一个断言真实性的论证。这种证明可以形式化的或非形式化。第30页，共192页。动态测试：通过运行软件来检验软件的动态行为和运行结果的正确性。动态测试的两个基本要素： 被测试程序 测试数据（测试用例）第31页，共192页。动态测试方法(1)选取定义域有效值,或定义域 外无效值.(2)对已选取值决定预期的结果(3)用选取值执行程序(4)执行结果 与(2)结果相比, 不吻和则程序有错.第32页，共192页。动态黑盒测

14、试 闭着眼睛测试软件软件输入 不深入代码细节的测试方法称为动态黑盒测试。软件测试员充当客户来使用它。输出第33页，共192页。动态白盒测试 带上X光眼镜测试软件?3581322.293419985680302829734315250*(1+0.015)*(1+0.015)360-1)/0.015250*(1+0.015)*(1+0.015)360-1)/0.015 假如知道一个盒子包含一台计算机,而另一个盒子是人用纸笔计算,就会选择不同的测试用例了解软件的运作方式会影响测试手段第34页，共192页。穷举测试例:输入 三条边长 黑盒测试可采用的测试用例数(设字长16位)执行时间: 设测试一次需1

15、ms 共需一万年.=2 X2 X2 3X1016161614第35页，共192页。 穷举测试 白盒测试例:含4个分支,循环次数20,从A到B的可能路径执行时间: 设测试一次需2ms 穷举测试需5亿年.=5+5 +.+5 +5 1020121914AB第一次为5，第二次为5*5第36页，共192页。 不论黑盒还是白盒测试都不能进行穷尽测试, 所以软件测试不可能发现程序中存在的所有错误, 因此需精心设计测试方案, 力争尽可能少的次数,测出尽可能多的错误.第37页，共192页。两种类型的测试黑盒测试 又称:功能测试 数据驱动测试 基于规格说明书的测试第38页，共192页。 白盒测试 又称:开盒测试

16、结构测试 玻璃盒测试 基于覆盖的测试. 根据被测程序的逻辑结构设计测试用例;力求提高测试覆盖率;第39页，共192页。黑盒测试与白盒测试比较 黑盒测试是从用户观点，按规格说明书要求的输入数据与输出数据的对应关系设计测试用例,是根据程序外部特征进行测试。 白盒测试是根据程序内部逻辑结构进行测试。第40页，共192页。 黑盒测试与白盒测试优缺点比较 黑盒测试 白盒测试 优点缺点性质适用于各阶段测试从产品功能角度测试容易入手生成测试数 据可构成测试数据使特定程 序部分得到测试有一定的充分性度量手段较多工具支持某些代码得不到测试如果规格说明有误， 则无法发现不易进行充分性测试不易生成测试数据(通常)无

17、法对未实现规格说明的 部分进行测试工作量大，通常只用于单 元测试，有应用局限是一种确认技术，回答:“我们在构造一个正确 的系统吗？”是一种验证技术，回答:“我们在正确地构造一个系 统吗？”第41页，共192页。黑盒测试与白盒测试能发现的错误CBAD-只能用黑盒测试发现的错误A-只能用白盒测试发现的错误-两种方法都能发现的错误-两种方法都不能发现的错误BCD第42页，共192页。 测试用例设计 选择测试用例是软件测试员最重要 的一项工作。测试用例的属性:属性 描述name 测试用例的名称 location 可执行的完全路径名 input 输入数据或命令oracle 与测试输入相比较的期待测试结果

18、log 测试生产的输出第43页，共192页。程序测试举例例：程序 Triangle， 输入三个整 数，表示一个三角形的三个边 长，该程序产生一个结果，指 出该三角形是等边三角形、等 腰三角形还是不等边三角形。第44页，共192页。判断三角型的测试用例设计: 输入数据 预期结果(1) 6;6;6 等边(2) 8;8;4 等腰(3) 4;5;6 一般 还应输入非法数据： 0; 7; 9 -7;3; 5 a; 2; 7 等第45页，共192页。白盒测试的测试用例设计 逻辑覆盖法(1)语句覆盖(2)判定覆盖(3)条件覆盖(4)判定/条件覆盖(5)条件组合覆盖(6)路径覆盖(7)点覆盖(8)边覆盖第46

19、页，共192页。例:PROCEDURE SAMPAL (A，B：REAL； VAR X：REAL); BEGIN IF (A1) AND (B=0) THEN X:=X/A IF (A=2) OR (X1) THEN X:=X+1 END; 第47页，共192页。开始(A1) AND (B=0)(A=2) OR (X1)返回X=X/AX=X+1FFTTabdce第48页，共192页。(1)语句覆盖使程序中每个语句至少执行一次第49页，共192页。语句覆盖开始(A1) AND (B=0)(A=2) OR (X1)返回X=X/AX=X+1FFTTabdce第50页，共192页。只需设计一个测试用例

20、:输入数据：A=2，B=0，X=4则覆盖ace,可以执行程序中的每一条语句,即达到了语句覆盖;语句覆盖是最弱的逻辑覆盖第51页，共192页。(2)判定覆盖(分支覆盖) 使每个判定的真假分支都至少执行一次第52页，共192页。判定覆盖开始(A1) AND (B=0)(A=2) OR (X1)返回X=X/AX=X+1FFTTabdce第53页，共192页。例:可设计两组测试用例:A=3，B=0 ，X=3 可覆盖c、d分支 A=2，B=1 ，X=1 可覆盖b、e分支 两组测试用例可覆盖所有判定的真假分支。语句覆盖仍是弱的逻辑覆盖。第54页，共192页。(3)条件覆盖 使每个判定的每个条件的可能取值至

21、少执行一次第55页，共192页。第一判定表达式:设条件 A1 取真 记为 T1 假 T1 条件 B=1 取真 记为 T2 假 T2第二判定表达式:设条件 A=2 取真 记为 T3 假 T3 条件 X1 取真 记为 T4 假 T4第56页，共192页。条件覆盖开始(A1) AND (B=0)(A=2) OR (X1)返回X=X/AX=X+1FFTTabdce满足条件: T1,T1, T2,T2 T3,T3 T4,T4第57页，共192页。测试用例 通过 满足的 覆盖A B X 路径 条件 分支1 0 3 abe T1,T2,T3,T4 b,e2 1 1 abe T1,T2,T3,T4 b,e 两

22、个测试用例覆盖了四个条件八种可能取值。未覆盖c、d分支，不满足判定覆盖的要求.条件覆盖不一定包含判定覆盖判定覆盖也不一定包含条件覆盖第58页，共192页。(4)判定/条件覆盖 选取足够多的测试用例，使判断中的每个条件的所有可能取值至少执行一次，同时每个判断本身的所有可能判断结果至少执行一次.第59页，共192页。判定/条件 覆盖开始(A1) AND (B=0)(A=2) OR (X1)返回X=X/AX=X+1FFTTabdce满足条件: T1,T1, T2,T2 T3,T3 T4,T4第60页，共192页。测试用例 通过 满足的 覆盖A B X 路径 条件 分支2 0 4 ace T1,T2,

23、T3,T4 c,e2 1 1 abd T1,T2,T3,T4 b,d 能同时满足判定、条件两种覆盖标准取值。第61页，共192页。测试用例 通过 满足的 覆盖A B X 路径 条件 分支2 0 3 ace T1,T2,T3,T4 c,e2 1 1 abe T1,T2,T3,T4 b,e1 0 3 abe T1,T2,T3,T4 b,e1 1 1 abd T1,T2,T3,T4 b,d 第62页，共192页。(5)条件组合覆盖 所有可能的条件取值组合至少执行一次 A1, B=0 A1, B0 A1, B=0 A1, B0 A=2, X1 A=2, X1 A2, X1 A2, X1第63页，共19

24、2页。测试用例 通过 满足的 覆盖ABX 路径 条件 分支204 ace T1,T2,T3,T4 c,e211 abe T1,T2,T3,T4 b,e102 abd T1,T2,T3,T4 b,d111 abd T1,T2,T3,T4 b,d 它是这几种覆盖标准中最强的 第64页，共192页。(6)路径覆盖 覆盖每一个可能的路径测试用例 通过 满足的 覆盖A B X 路径 条件 分支1 1 1 abd T1,T2,T3,T4 b,d1 1 2 abe T1,T2,T3,T4 b,e3 0 1 acd T1,T2,T3,T4 c,d2 0 4 ace T1,T2,T3,T4 c,e第65页，共1

25、92页。循环测试 （1）简单循环测试假设n是允许通过循环的最大次数，应该进行下列的测试：跳过整个循环；只执行循环一次；执行循环两次；执行循环m次，其中，mn-1；执行循环n-1，n，n+1次。第66页，共192页。（2）嵌套循环测试如果把简单循环的方法直接用于嵌套循环，可能的测试次数会随着嵌套循环的层数的增加按几何级数增加，导致不现实的测试数目，可以进行下列的测试：从最内层循环开始测试，把其他循环都设置为最小值；对最内层循环使用简单测试方法，使外层循环的迭代参数取最小值（例如，循环计算器等），并且，为越界或非法值增加一些额外的测试；由内向外，对下一个循环进行测试，保持它的所有外层循环为最小值，

26、其他的嵌套循环取“典型”值。如此继续进行，直到测试完所有循环。第67页，共192页。（3）串接循环测试如果串接循环的各个循环都彼此独立，则可以使用简单循环测试的方法来进行。但是，如果在两个串接循环中，第一个循环的循环计算器的值是第二个循环的初始值，则这两个循环并不是独立的。这时，建议使用嵌套循环测试方法来进行。第68页，共192页。基本路径测试法 通过分析由控制构造的环路的复杂性，导出基本路径集合，从而设计测试用例，保证这些路径至少通过一次。 基本路径测试步骤： 导出程序流程图的拓扑结构-流图 (程序图) 计算流图G的环路复杂度V(G) 确定只包含独立路径的基本路径集 设计测试用例第69页，共

27、192页。导出程序流程图的拓扑结构-流图12,364,571011a节点边R4区域1234587691011程序流程图89R1R2R3第70页，共192页。计算流图G的环路复杂度V(G) V(G)=区域个数=4 V(G)=边的条数-节点个数+2=4 V(G)=判定节点个数+1=4第71页，共192页。确定只包含独立路径的基本路径集path1:1-11path2:1-2-3-4-5-10-1-11path3:1-2-3-6-8-9-10-1-11path4:1-2-3-6-7-9-10-1-11 一条新路径必须包含一条新边。 这4条路径组成了一个基本路径集。4(环路复杂度V(G)是构成这个基本路

28、径集的独立路径数的上界，也是设计测试用例的数目。 设计测试用例，保证基本路径集中每条路径的执行。第72页，共192页。黑盒测试的测试用例设计等价类划分法 把所有可能的输入数据(有效的和无效的)划分成若干个等价的子集(称为等价类)， 使得每个子集中的一个典型值在测试中的作用与这一子集中所有其它值的作用相同. 可从每个子集中选取一组数据来测试程序第73页，共192页。例:某报表处理系统要求用户输入处理 报表的日期，日期限制在2001年1 月至2005年12月，即系统只能对该 段期间内的报表进行处理，如日期 不在此范围内，则显示输入错误信 息。 系统日期规定由年、月的6位数字 字符组成，前四位代表年

29、，后两位 代表月。 如何用等价类划分法设计测试用例, 来测试程序的日期检查功能？第74页，共192页。如何划分等价类？有效等价类(合理等价类)无效等价类(不合理等价类) 划分等价类的标准：覆盖不相交代表性第75页，共192页。划分等价类的规则 (1)如果输入条件规定了取值范围， 可定义一个有效等价类和两个无 效等价类。例 输入值是学生成绩，范围是01000 100 有效等价类1成绩100无效等价类 成绩100 无效等价类 成绩0第76页，共192页。划分等价类的规则：(2)如果输入条件代表集合的某 个元素，则可定义一个有效 等价类和一个无效等价类。第77页，共192页。划分等价类的规则：(3)

30、如规定了输入数据的一组值，且 程序对不同输入值做不同处理， 则每个允许的输入值是一个有 效等价类，并有一个无效等价类 (所有不允许的输入值的集合)。例：输入条件说明学历可为:专科、本科、 硕士、博士四种之一，则分别取这四 个值作为四个有效等价类，另外把四 种学历之外的任何学历作为无效等价类第78页，共192页。划分等价类的规则：(4)如果规定了输入数据必须遵循的规 则，可确定一个有效等价类（符合 规则）和若干个无效等价类（从不 同角度违反规则)。(5)如已划分的等价类各元素在程序中 的处理方式不同，则应将此等价 类进一步划分成更小的等价类。第79页，共192页。用等价类划分法设计测试用例步骤：

31、(1)形成等价类表，每一等价类规定 一个唯一的编号；(2)设计一测试用例，使其尽可能多 地覆盖尚未覆盖的有效等价类， 重复这一步骤，直到所有有效等 价类均被测试用例所覆盖；(3)设计一新测试用例，使其只覆盖 一个无效等价类，重复这一步骤 直到所有无效等价类均被覆盖；第80页，共192页。第一步：等价类划分输入等价类 有效等价类 无效等价类 报表日期的类型及长度6位数字字符(1)有非数字字符 (4)少于6个数字字符 (5)多于6个数字字符 (6)年份范围在20012005之间 (2)小于2001 (7)大于2005 (8)月份范围在112之间(3)“报表日期”输入条件的等价类表小于1 (9)大于

32、12 (10)第81页，共192页。第二步：为有效等价类设计测试用例 对表中编号为1,2,3的3个有效等价类 用一个测试用例覆盖： 测试数据 期望结果 覆盖范围200105等价类(1)(2)(3)输入有效第82页，共192页。第三步：为每一个无效等价类至少设 计一个测试用例 测试数据 期望结果 覆盖范围001MAY等价类(4)输入无效20015等价类(5)输入无效2001005等价类(6)输入无效200005等价类(7)输入无效200805等价类(8)输入无效200100等价类(9)输入无效200113等价类(10)输入无效不能出现相同的测试用例本例的10个等价类至少需要8个测试用例第83页，

33、共192页。例:对招干考试系统“输入学生成绩” 子模块设计测试用例 招干考试分三个专业,准考证号第一位 为专业代号,如: 1-行政专业, 2-法律专业, 3-财经专业. 行政专业准考证号码为:110001111215法律专业准考证号码为:210001212006财经专业准考证号码为:310001314015第84页，共192页。例:准考证号码的等价类划分 有效等价类: (1) 110001 111215 (2) 210001 212006 (3) 310001 314015 无效等价类: (4) - 110000 (5) 111216 210000 (6) 212007 310000 (7)

34、314016 + 第85页，共192页。例:计算给定月份中天数的方法接口(java):Class MyGregorianCalender public static in getNumDaysInMonth(int month,int year)getNumDaysInMonth( )方法有两个参数, 月和年,年份的有效输入是从0到maxInt.第86页，共192页。 等价类划分即把输入空间分解成一系列子域，软件在一个子域内的行为应是等价的。 软件错误分为两类：计算错误 域错误针对计算错误的测试方法针对域错误的测试方法:测试域边界 划定的正确性第87页，共192页。边界值分析法边界值分析法与等

35、价类划分法区别(1)边界值分析不是从某等价类中 随便挑一个作为代表，而是使 这个等价类的每个边界都要作 为测试条件。(2)边界值分析不仅考虑输入条件， 还要考虑输出空间产生的测试 情况被测试子 域测试内点测试外点软件边界与悬崖很类似第88页，共192页。边界条件类型 如果软件测试问题包含确定的边界,那么数据类型可能是:数值字符位置数量速度地址尺寸还要考虑数据类型的特征:第一个/最后一个最小值/最大值开始/完成空/满最慢/最快相邻/最远超过/在内第89页，共192页。测试边界线测试临近边界的合法数据,以及刚超过边界的非法数据.越界测试通常简单地加1或很小的数 (对于最大值)和减1或很小的数(对于

36、最小值). 第90页，共192页。输入条件报表日期的类型及长度1个数字字符5个数字字符7个数字字符有1个非数字字符全部是非数字字符6个数字字符显示出错显示出错显示出错显示出错显示出错输入有效日期范围月份范围“报表日期”边界值分析法测试用例测试用例说明测试数据期望结果选取理由52001520010052001.5MAY-200105月份为1月月份为12月月份12200101200112200100200113200101200512200100200513输入有效输入有效显示出错显示出错输入有效输入有效显示出错显示出错在有效范围边界上选取数据仅有1个合法字符比有效长度少1比有效长度多1只有1个非

37、法字符6个非法字符类型及长度均有效最小日期最大日期刚好小于最小日期刚好大于最大日期最小月份最大月份刚好小于最小月份刚好大于最大月份第91页，共192页。错误推测法(error guessing)根据经验来设计测试用例的方法。例如，数据测试中的:缺省值空白空值零值无 第92页，共192页。 状态测试 软件必须测试程序的状态及其转换。测试软件的逻辑流程建立状态转换图减少要测试的状态及转换的数量空闲等待用户输入命令按下Esc键显示口令框口令错误 消除口令正确初始状态消失空闲等待用户输入命令按下Esc键口令正确口令错误不同形式的状态转换图第93页，共192页。 设置2Bwatch 上的时间的顺序图:2

38、Bwatch用户按下按钮1和2:2Bwatch输入:2Bwatch显示:2Bwatch时间时间按下按钮1按下按钮2按下按钮1和2闪烁小时闪烁分钟增加分钟刷新提交更新时间停止闪烁第94页，共192页。2Bwatch 设置时间功能的状态图和测试结果 按左按钮 按右按钮按左按钮 按右按钮4. 2分钟以后测量时间设置时间电池没电3.按下左右按钮5.按下左右按钮/蜂鸣8. 20年以后7. 20年以后6.2.1.激励因素空集合测量时间1.初始变迁测试的变迁预期结果状态按下左边按钮测量时间2.同时按下两个按钮设置时间3.等2分钟测量时间4.超时第95页，共192页。失败状态测试找到测试软件失败的案例。竞争条

39、件和时序错乱重复压迫重负应联合使用，同时进行第96页，共192页。有效等价类和用来测试getNumDaysInMonth()方法所选的有效输入 有效等价类一个月有31天,非闰年19017(七月)一个月有31天, 闰年19047(七月)一个月有30天,非闰年19016(六月)一个月有30天, 闰年19046(六月)一个月为28或29天,非闰年19012(二月)月份输入值年份输入值一个月为28或29天, 闰年2(二月)1904第97页，共192页。用来测试getNumDaysInMonth()方法的附加边界值 等价类可以被400整除的闰年20002(二月)可以被100整除的非闰年19002(二月)

40、非正数无效月份12910正数无效月份131513月份输入值年份输入值第98页，共192页。因果图法 因果图适合于描述对于多种输入条件的组合，相应产生多个动作的形式来设计测试用例。 因果图方法最终生成的是判定表。第99页，共192页。因果图方法实例某电力公司有A、B、C、D四类收费标准,并规定：居民用电 100度/月 按A类收费 100度/月按B类收费动力用电 10000度/月,非高峰,B类收费 10000度/月,非高峰,C类收费 10000度/月, 高峰,C类收费 10000度/月, 高峰,D类收费第100页，共192页。用因果图表明输入和输出间的逻辑关系1I12B4AC35DI4I3I2第1

41、01页，共192页。把因果图转换为判定表组合条件条件(原因) 动作(结果)ABC123123456101100011000110000100001104101050011D000110010000测试用例第102页，共192页。为判定表每一列设计一个测试用例:1列 居民电,90度/月 A2列 居民电,110度/月 B3列 动力电,非高峰,8000度/月 B4列 动力电,非高峰,1.2万度/月 C5列 动力电, 高峰,0.9万度/月 C6列 动力电, 高峰,1.1万度/月 D 条件 测试用例 预期结果组合 (输入数据) (输出动作)第103页，共192页。软件测试的过程被测模块单元测试设计信息集

42、成测试被测模块单元测试被测模块单元测试测试过的模块确认测试系统测试软件需求其它系统元素装配好的软件 确认的软件可运行的软件软件测试的步骤第104页，共192页。软件测试策略单元测试UCDRSIVST集成测试确认测试系统测试系统工程软件需求分析软件设计代码编写第105页，共192页。单元测试一.单元测试的内容主要对模块的五个基本特性进行评价模块错误处理模块接口局部数据结构 重要的执行路径边界条件第106页，共192页。1.常见错误类型 接口错误I/O错误数据结构错误算法错误比较及控制逻辑错误错误处理错误第107页，共192页。2.单元测试基本原则 至少一次测试所有语句测试所有可能的执行或逻辑路径

43、的组合测试每个模块的所有入口和出口第108页，共192页。3. 确定单元测试数据集 值域值类离散值值的次序集(测试顺序文件和表) 第109页，共192页。二.单元测试的方法单元测试一般为编码步骤的附属部分。模块不是独立的程序,自己不能运行,要靠其它部分来调用和驱动,要为每个单元测试开发两个软件:(1)驱动模块(驱动程序):相当于主模块(2)桩模块(测试存根、连接程序) :代替所测模块调用的子模块第110页，共192页。单元测试的测试环境举例:BACDE待测试模块第111页，共192页。单元测试的测试环境举例:被测模块 B 驱动模块(模拟模块A)桩模块(测试存根)(模拟模块E)测试用例测试结果许

44、多模块不能用简单的软件进行充分的单元测试, 此时, 完全的测试可放到集成测试阶段再进行。第112页，共192页。单元测试的测试环境举例: 实际软件华氏到慑氏转换模块温度数据实际配置测试用例数据结果 测试驱动软件华氏到慑氏转换模块结果测试驱动际配置第113页，共192页。单元测试的测试环境举例 温度显示模块温度接口模块实际配置测试驱动实际配置 温度显示模块程序员编写的桩模块(测试存根)温度值的测试文件第114页，共192页。结构性模式(structural patterns)适配器模式(Adapter)打包器(Wrapper)桥模式(Bridge)句柄(Handle)组合模式(Composite

45、) 修饰模式(Decorator)包装器(Wrapper)外观模式(Facade)轻量模式 (Flyweight)代理模式(Proxy)第115页，共192页。ImplementorOperationaImp( )桥模式(Bridge)意图：将抽象部分和实现部分分离，使他们都可以独立地变化AbstractionContextinterface( )ConcreteImplementorAOperationaImp( )ConcreteImplementorBOperationaImp( )RefinedAbstraction第116页，共192页。支持多种窗口系统的设计窗口与窗口实现分离Win

46、dowRaise( )DrawRact()ApplicationWindowIconWindowDialogWindowMacWindowlmpDeviceRaise( )DeviceRect( )PMWindowlmpDeviceRaise( )DeviceRect( )XWindowlmpDeviceRaise( )DeviceRect( )WindowlmpDeviceRaise( )DeviceRect( )第117页，共192页。利用Bridge设计模式与未完成、未知或在测试另一组件时不可用组件的接口（UML类图）用户接口数据库户接口数据库户接口测试存根数据库 可用Bridge设计模

47、式实现测试存根，用户接口子系统访问测试不能访问的数据库子系统。 将数据库接口和数据库实现分离开来。第118页，共192页。集成测试(组装测试)集成测试需考虑的问题:数据穿越接口可能丢失.一模块可能破坏另一模块功能.子功能组装可能未产生所要求的 主功能.全程数据结构可能出问题.误差累积问题.第119页，共192页。集成测试方法通常采用黑盒测试技术实施策略:非增量式系统集成增量式系统 集成 深度优先广度优先自顶向下结合自底向上结合第120页，共192页。一.非增量式系统集成 一次就把所有通过了单元测试的模块组合在一起进行全程序的测试。缺点:发现错误难以诊断定位, 又称“莽撞测试” 。第121页，共

48、192页。二. 增量式系统集成 从一个模块开始,测一次添加一个模块，边组装边测试，以发现与接口相联系的问题。第122页，共192页。自顶向下结合方式举例:ADBE模块测试结合顺序CF深度优先:A、B、E、C、D、F广度优先:A、B、C、D、E、F第123页，共192页。自顶向下结合方式举例:(深度优先)A测试 AS2S1S3A加入BS2BS3S4A加入ES2BS3EA加入CCBS3E加入DCBDE加入FCBDEAAFS5第124页，共192页。自底向上结合方式举例:ACBDFEEd1Cd3Fd4Bd2EDd5F第125页，共192页。自底向上结合方式举例:McD1MaMbD2D3簇1簇2簇3第

49、126页，共192页。 自顶向下 自底向上优点 可在测试早期 设计测试用例容易 实现并验证系 统主要功能 不需驱动模块 不需桩模块 缺点 需桩模块 只有到最后程序才 能作为一个整体3. 混合集成测试方法一般对软件结构的上层使用自顶向下结合的方法;对下层使用自底向上结合的方法;第127页，共192页。接口测试 接口测试的目的是检查由于接口错误或者接口进行无效假设造成的系统缺陷。程序组件的接口有很多的类型，例如：参数接口。 主要是数据和函数指针等，它们由一个构件传递到另一个构件。共享内存接口。 有一个被子系统共享的内存块。由一个子系统把数据放在该内存中，然后被另一个子系统取出。程序接口。 由一个子

50、系统封装了的一组程序，这些程序可以被其他子系统调用。例如，对象（类）和抽象数据类型就存在这种接口。消息传递接口。 子系统通过消息传递来请求其他子系统的服务，返回的消息也包含了该服务的运行结果。例如，一些面向对象系统、客户机/服务器系统存在这种接口。 第128页，共192页。接口错误可以分成3类：接口误用。调用者（组件）在调用其他组件时，接口使用不当而产生错误，例如，在使用参数接口时，参数类型和传递顺序以及参数个数不对等。接口误解。调用者（组件）误解了被调用组件的接口描述而产生错误，被调用组件没有按照预期的行为执行。计时错误。这类错误一般发生在实时控制系统中，系统使用了共享内存接口或者消息传递接

51、口而产生接口错误。例如，数据的生产和消费可能以不同的速度进行，由于生产者没有及时更新共享接口的信息导致消费者访问了过期的数据。 第129页，共192页。接口测试的一般准则：检查代码并明确地列出对外部构件的调用。对传给外部构件的参数值，应选择取值范围的边缘值作为测试用例，这样可能发现接口的不一致性。如果有指针从接口传递，应该用空指针参数来进行测试。如果通过程序接口调用构件，可以设计一些容易引起构件失败的测试。如果是通过消息传递到系统进行强度测试，应该设计大量的消息，可能发现计时错误。当构件之间是通过共享内存进行交互时，设计测试用例时，改变激活构件的次序，这样可能发现共享数据的生产和消费的顺序的错

52、误。第130页，共192页。集成测试的标准应包括：接口完整性。每一个模块集成到整个系统结构中，都要对它的内部和外部接口进行测试。功能有效性。为发现功能性错误进行的测试。信息内容。为发现与局部数据结构或者全局数据结构有关错误的测试。性能。为验证软件设计过程中建立的性能边界的测试。第131页，共192页。回归测试在软件集成测试的过程中，每当一个模块加入到系统时，软件就发生变化，模块之间的影响也可能有改变。新的数据路径被建立，也可能出现新的输入/输出操作。很有可能激活新的控制逻辑，所有这些改变的因素可能会导致原来工作正常的系统产生错误。回归测试是对已经进行过测试的子集（模块）重新测试，以确保新添加的

53、模块不会对系统产生无法预料的副作用。 第132页，共192页。确认测试有效 性测试软件配置审查管理机构裁决选择测试人员软件计划用户文档开发文档源程序文本支持环境交用户 运行 维护测试报告软件配置构造测试用例实际运行测试专家鉴定 会第133页，共192页。有效性测试 通过黑盒测试,证实软件功能与用户需求是否一致.软件配置审查与验收确认测试软件配置审查主管部门批准集成的软件软件需求用户文档设计文档源程序测试文档交付的软 件确认的软 件确认的配 置第134页，共192页。确认测试结果测试完成后可能出现两种情况:(1)测试与预期相符, 可接受。(2)不相符,列出软件缺陷表,与用户协商解 决。第135页

54、，共192页。测试和测试测试(Alpha)在开发者的场所由用户进行,在开发者关注和控制的环境下进行。测试(Beta)最终用户在自己的场所进行。第136页，共192页。系统测试 软件只是计算机系统的一个元素，软件最终要与其他系统元素（如新硬件、信息等)相结合，进行各种集成测试和确认测试.第137页，共192页。用于系统测试的测试类型:(1)恢复测试(2)安全性测试(3)强度测试(4)性能测试第138页，共192页。(1)恢复测试以不同的方式强使软件出现故障,检测软件能否恰当地完成恢复. 自动恢复:检测重新初始化、 检测点设置、 数据恢复、 重新启动等是否正确.人工干预恢复:检测平均恢复时间是 否

55、在允许范围内.第139页，共192页。(2)安全性测试设计测试用例,突破软件安全保护机构的安全保密措施,检验系统预防机制的漏洞.(3)强度测试 设计测试用例, 检验系统能力最高能达到的实际限度, 让系统处于资源的异常数量、异常频率、异常批量的条件下测试系统的承受能力。一般比平常限度高5-10倍的限度做测试用例.第140页，共192页。强度测试是一种敏感性测试技术。在某种情况下, 包含在程序有效数据边界内的非常小范围的数据变动可能导致极端的, 甚至错误的处理, 会使系统性能严重下降。第141页，共192页。(4)性能测试 设计测试用例，并记录软件运行性能，与性能要求比较，检验是否达到性能要求规格

56、。第142页，共192页。 面向对象的软件测试测试目标：在现实的时间跨度内应用可管理 的工作量去发现最大可能数量的 错误基本目标不变，但由于OO程序的性质改变了测试策略 和测试战术更多的设计模式复用是否将减轻OO系统的繁重测试？Binder,R.V.在“Object-Oriented Software Testing”中讨论改问题:“每次复用是一个新的使用语境,并且重新测试是谨慎的.为了获得面向对象系统的高可靠性,似乎可能需要更多而不是更少的测试.”第143页，共192页。OOA和OOD的 模型测试 每个阶段的所有面向对象模型都应被测试。 OOA和OOD的模型不能被执行，对它们不能进行传统意义

57、上的测试。 可通过技术复审检查OOA和OOD的模型的正确性和一致性。扩大测试的视角第144页，共192页。面向对象测试策略信息隐蔽对测试的影响封装和继承对测试的影响面向对象程序的特点对软件测试的影响：单元和集成测试策略必须有很大的改变测试用例的设计必须考虑OO软件的特征第145页，共192页。 1. OO的单元测试一个类可以包含一组不同的操作，而一个特定 的操作也可能存在于一组不同的类中。不再孤 立地测试单个操作(这是传统单元测试的视角)OO软件的类测试等价于传统的单元测试.传统软件的单元测试关注算法细节和模块接口 间流动的数据 OO软件的类测试是由封装在类中的操作和类的 状态行为驱动的单元概

58、念的变化封装的类或对象作为最小 的可测试单位第146页，共192页。 2. OO的集成测试 OO软件没有层次的控制结构,传统的自顶向下和自底向上的集成策略没有意义.OO软件的集成两种策略:基于线程的测试(thread-based testing) 集成响应系统的一个输入或事件所需的一组类,每个线程被个体地集成和测试,通过回归测试保证没有副作用产生;基于使用的测试(use-based testing) 通过测试几乎不使用服务器的类(独立类)来开始系统的构造,测试完独立类后,使用独立类按层逐步完成依赖类的测试直至完整的系统被构造;第147页，共192页。 3. OO的确认测试在确认和系统测试层次,

59、类连接的细节消失.和传统的确认测试一样,OO软件的确认关注 用户可见的动作和用户可识别的系统输出.为辅助确认测试的导出, 应利用分析模型中的 用例图提供的场景来提高交互需求中发现错误 的可能性第148页，共192页。 OO软件的测试用例设计每个测试用例应被唯一标识，并应显式地和与被 测试类相关联测试的目的应被陈述对每个测试应开发一组测试步骤，包括：将被测试对象的一组特定状态将被作为测试的结果使用的一组消息和操作当对象被测试时可能产生的一组异常一组外部条件(进行测试必须的软件外部环境的变化)将辅助理解或实现测试的补充信息OO软件的测试用例设计还处于成型期.Binder,R.V.在“Essays

60、on Object-Oriented Software Engineering”中建议了对OO软件的测试用例设计的整体方法:第149页，共192页。1. OO概念的测试用例设计的含义封装可能会成为测试的障碍 测试需要报告对象的具体和抽象状态，而封装 使得对象的状态快照难于获得。继承，特别是多继承使测试复杂化第150页，共192页。子类继承或重载的父类成员函数的测试问题继承的成员函数是否都不需要测试? 对父类中已经测试过的成员函数,两种情况需要 在子类中重新测试: 继承的成员函数在子类中做了改动; 成员函数调用了改动过的成员函数的部分;例如: 父类Base有两个成员函数Inherited()和R