软件测试概论

软件测试培训系列1

软件测试概论

列出你对培训的希望

and

你感兴趣的问题

摸底小测试开始拉

■判断题：

■1.软件测试的主要目的是尽可能多的找出软

件的缺陷.

■2.好的测试用例应能证明软件是正确的.

■讨论题：

■1.如果能够执行完美的黑盒测试，还需要进行

白盒测试吗？为什么？

■2.自动化是未来软件测试发展趋势,因此自动

化会全面替代人工测试.谈谈你的看发.

软件测试概述

1•软件测试背景

2.软件测试基础理论

3.软件开发过程

4.软件开发与软件测试的关系

5.软件测试过程

6.软件质量保证概要

培训目标

•正确理解软件测试的背景、软件缺陷和故障

的概念

•正确理解软件测试的意义

•正确理解软件开发过程与软件测试的关系

•正确理解软件质量的概念及质量保证体系

1软件测试背景

1.1软件可靠性问题

1.2软件缺陷与故障

1.3软件缺陷产生的原因

1.1软件可靠性问题

・因软件设计故障与因计算机硬件设计故障而引发的系统

失效的比例大约是：10:1

•运行软件的驻留故障密度（每千行代码的故障数目）：

——要求很高的关键财务或财产软件为：每千行代码

工〜10个故障

——关键的生命软件为：每千行代码0.01〜1个故障

•IEEE将软件可靠性定义为：系统在特定环境下，在给定的

时间内无故障运行的概率。

•软件可靠性是对软件在设计、开发以及所预定的环境下具

有能力的置信度的一个度量，是衡量软件质量的主要参数

之一。而软件测试则是保证软件质量、提高软件可靠性的

最重要手段。

1.2软件缺陷与故障、

1、软件缺陷和软件故障案例

■案例1银行柜员机吐钱问题

系统测试，特殊情况欠考虑

•案例2跨世纪“千年虫”问题

时间存储器位数不够

•案例3Windows操作系统漏洞

设计缺陷

■案例4大众汽车DSG双离合器控制程序故障

设计缺陷，缺乏考虑某些特殊情况

上述所有实例中的软件问题在软件工程或软件测试中

都被称为软件缺陷或软件故障。

软件缺陷与故障（续）

2、软件缺陷的定义

（1）软件未达到产品说明书中已经标明的功能；

（2）软件出现了产品说明书中指明不会出现的错误；

（3）软件未达到产品说明书中虽未指出但应当达到的目标；

（4）软件功能超出了产品说明书中指明的范围；

（5）软件测试人员认为软件难以理解、不易使用，或者最终

用户认为该软件使用效果不良。

软件缺陷与故障（续）

3、软件缺陷的特征

・“看不到”

一一软件的特殊性决定了缺陷不易看到

・“看到但是抓不到”

——发现了缺陷，但不易找到问题发生的原因

所在

1.3软件缺陷产生的原因

图1-1软件缺陷产生的原因分布

2软件测试基础理论

2.1软件测试的定义

2.2软件测试的基本理论

2.3软件测试和缺陷修复的代价

2.4软件测试技术概要

2.1软件测试的定义

1、软件测试的定义

软件测试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实现的最终审查，

它是软件质量保证的关键步骤。通常对软件测试

的定义有两种描述：

•定义1:软件测试是为了发现错误而执行程序的

过程。

•定义2：软件测试是根据软件开发各阶段的规格

说明和程序的内部结构而精心设计的一批测试用

例，并利用这些测试用例运行程序以及发现错误

的过程，即执行测试步骤。

软件测试的定义（续）

■测试：所谓测试的含义，首先是一项活动，在这项

活动中某个系统或组成的部分将在特定的条件下运

行，结果将被观察和记录，并对系统或组成部分进

行评价。测试活动有两种结果：找出缺陷和故障，

或显示软件执行正确。测试是一个或多个测试用例

的集合。

・测试用例：所谓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；测试用例

是执行测试的最小实体。

・测试步骤：测试步骤详细规定了如何设置、执行、

评估特定的测试用例。

软件测试的定义（续）

2、软件测试的基本问题

•软件生命周期：一个软件生命周期包括制定计划、

需求分析定义、软件设计、程序编码、软件测试、

软件运行、软件维护、软件停用等8个阶段。

•软件测试的对象：

——软件测试不等于程序测试。

——软件测试贯串于软件定义和开发的整个过程。

——软件开发过程中所产生的需求规格说明、概要

设计规格说明、详细设计规格说明以及源程序都是

软件测试的对象。

软件测试的定义(续)

2、软件测试的基本问题(续)

■软件测试在软件生命周期中横跨两个阶段：

第一个阶段：单元测试阶段，即在每个模块编写出

以后所做的必要测试。

第二个阶段：综合测试阶段，即在完成单元测试后

进行的测试，如集成测试、系统测试、验收测试。

■软件测试涉及的关键问题包括四个方面：

(1)测试由谁来执行(Who)(2)测试什么(What)

(3)什么时候进行测试(When)(4)怎样进行测试

(How)

2.2软件测试的基本理论

1、软件测试的目的

(1)测试是程序的执行过程，目的在于发现错误；

不能证明程序的正确性，除非仅处理有限种情况。

(2)检查系统是否满足需求也是测试的期望目标。

(3)一个好的测试用例在于发现了还未曾发现的错

误；一次成功的测试则是发现了错误的测试。

注意：测试无法说明错误不存在，只能说明软件

错误已出现。

软件测试的基本理论(续)

2、软件测试的原则

(1)尽早地和及时地测试；

(2)测试用例应当由测试数据和与之对应的预期结果这两部

分组成；

(3)在程序提交测试后，应当由专门的测试人员进行测试；

(4)测试用例应包括合理的输入条件和不合理的输入条件；

(5)严格执行测试计划，排除测试的随意性；

(6)充分注意测试当中的普遍性现象；

(7)应对测试结果做全面的审核；

(8)保存测试计划、测试用例、出错统计和最终分析报告，

为维护工作提供充分的资料。

软件测试的基本理论（续）

3、软件测试的分类

软件测试按照不同的划分方法，有不同的分类：

■按照软件测试用例的设计方法而论，软件测试可

以分为白盒测试法和黑盒测试法。

■按照软件测试的策略和过程来分类，软件测试可

分为单元测试、集成测试、系统测试、验证测试

和确认测试。

软件测试的基本理论（续）

4、测试流程

测试流程如图1-2所示。测试过程中需要三类

输入：软件配置、测试配置和测试工具。

回归测试

软件配置

测试配置

测试工具

图1-2测试流程

软件测试的基本理论（续）

5、软件测试的周期性

软件测试的周期性是“测试-＞改错，再测试，

再改错”这样一个循环过程，如下图1-3所示。

功能冻结代码冻结

图1-3软件测试的周期性

软件测试的基本理论（续）

6、测试停止的依据（标准）

■第一类标准：测试超过了预定时间，则停止测试。

■第二类标准：执行了所有的测试用例，但并没有发

现故障，则停止测试。

■第三类标准：使用特定的测试用例设计方案作为判

断测试停止的基础。

■第四类标准：正面指出停止测试的具体要求，即停

止测试的标准可定义为查出某一预订数目的故障。

■第五类标准：根据单位时间内查出故障的数量决定

是否停止测试。

1.2.3软件测试和缺陷修复的代价

•软件在从需求、设计、编码、测试一直到交付用户

公开使用后的过程中，都有可能产生和发现缺陷。

随着整个开发过程的时间推移，更正缺陷或修复问

题的费用呈几何级数增长。

100

80

60

40

20

0

编制说明书设计阶段编写代码测试发布

图1-4软件缺陷在不同阶段发现时修复的费用示意图

1.2.4软件测试技术概要

•软件测试的策略：就是测试将按照什么样的思路

和方式进行。通常，软件测试要经过单元测试、

集成测试、确认测试、系统测试以及验收测试。

•软件测试技术：

(1)白盒测试和黑盒测试

(2)静态测试和动态测试

(3)传统测试方法和面向对象测试的方法

(4)特定环境及应用的测试

软件测试技术概要（续）

•软件测试技术的发展趋势：

（1）软件验证技术（程序正确性分析理论）

（2）静态测试分析技术（代码质量扫描）

（3）测试数据的选择一一主要对测试用例进行选择

通常从下面几个方面评价测试用例的质量：

检测软件缺陷的有效性、测试用例的可重用性、

测试用例的经济性、测试用例的可维护性

（4）集成化测试一一研究如何实现软件测试的自动

化过程以及相关的一系列内容。

3软件开发过程

3.1软件产品的组成

3.2软件开发项目组

3.3软件开发模式

1.3.1软件产品的组成

1、软件产品需要各种开发投入

产品说明书、产品审查、设计文档、进度计划、上一版本信息反馈、商业竞争

对手的同类软件产品情况、客户调查、易用性数据、观察与感受说明书

图1-5获得软件产品的工作示意图

软件产品的组成(续)

2、客户需求

客户需求包括对客户调查所收集的详细信息、以前

软件的使用情况及存在的问题、竞争对手的软件产品信

息等等。通过分析客户需求，可以确定将要开发的软件

产品应该具有哪些功能。

3、3品说明(SysReqSpec)

产品说明书的作用就是对客户需求信息进行综合描

述，并包括用户没有提出、但软件产品本身必须要实现

的要求，从而针对产品进行定义并确定其功能。

软件产品的组成（续）

4、设计文档

•构架。即产生描述软件整体设计的文档，包括软件所有

主要部分的描述以及相互间的交互方式。

■数据流示意图。表示数据在程序中如何流动的正规示意

图。通常由圆圈和线条组成，所以也称为泡泡图。

■状态变化示意图。将软件分解为基本状态或者条件的另

一种正规示意图，表示不同状态之间的变化的方式。

■流程图。用图形描述程序逻辑的最常用方式之一。根据

详细的流程图编写程序代码简单方便。

•注释代码。代码注释是便于维护代码的程序员掌握代码

的内容和执行方式。

软件产品的组成（续）

5、测试文档

一般测试文档所包含的内容：

•测试计划。描述用于验证软件是否符合产品说明书和

客户需求的整体方案。

・测试用例。依据测试的项目，并描述验证软件的详细

步骤。

•软件测试报告。描述依据测试用例找出的问题，通常

提交测试报告。

•归纳、统计和总结。采用图表、表格和报告等形式来

描述整个测试过程。

软件产品的组成(续)

6、开发进度表

软件项目的开发进度通常使用Gantt图表来进行描述。

7、软件产品组成部分(交付工件)

(1)程序代码(2)帮助文件(3)用户手册

(4)样本和示例(5)标签(6)产品支持信息

(7)图表和标志(8)错误信息(9)广告与宣传材

料

(10)软件的安装(11)软件说明文件

(12)测试错误提示信息

3.2软件开发项目组

•项目管理经理：全程负责整个软件项目的开发。

•系统设计师：设计整个系统构架或软件构思。

•程序员：负责设计、编写程序，并修改软件中的缺陷。

■软件测试员/测试师：负责找出并报告软件产品的问题,

与开发组密切合作，进行测试并报告发现的问题。

•技术制作、用户助手、用户培训员、手册编写和文件档

案专员：负责编写软件产品附带的文件和联机文档。

•结构管理和制作人员：负责将程序员编写的全部文档资

料合并成一个软件包。

3.3软件开发模式

1、边写边改法

■采用边写边改法的软件开发通常只是有了比较粗略的想

法就开始进行简单的设计、然后进行较长的反复编写、

测试与修复这样一个循环的过程。在认为无法更精细的

描述软件产品要求时，就发布产品。

•优点：能够较为迅速的展现成果，适合需要快速制作而

且用完就扔的小项目，如示范程序、演示程序等。

•缺点：其编码和测试可能将是长期的循环往复的过程。

软件开发模式（续）

产品

说明

书最终产品

代码编制、测试、修复

图1-6边写边改开发模式■

软件开发模式（续）

2、瀑布法

•瀑布模式是将软件生命周期的各项活动，规定为按照固定

顺序相连的若干个阶段性工作，形如瀑布流水，最终得到

软件产品。■

•优点：易于理解；调研开发的阶段性；强调早期计划及需

求调查；确定何时能够交付产品及何时进行评审与测试。

•缺点：需求调查分析只进行一次，不能适应需求变化；顺

序的开发流程，使得开发中的经验教训不能反馈到该项目

的开发中去；不能反映出软件开发过程的反复与迭代性；

没有包含任何类型的风险评估；开发中出现的问题直到开

发后期才能够显露，因此失去及早纠正的机会。

软件开发模式（续）

定义阶段

开发阶段

维护

维护阶段

图1-7瀑布开发模式

软件开发模式（续）

3、快速原型法（Agile敏捷模式）

根据客户需求在较短的时间内解决用户最迫切解决的

问题，完成可演示的产品。这个产品只实现最重要功能，

在得到用户的更加明确的需求之后，原型将丢弃。

图1-8快速原型开发模式

软件开发模式（续）

4、螺旋模式法

•螺旋模式是瀑布模式与边写边改演化模式相结合，并加入

风险评估所建立的软件开发模式。

•主要思想是在开始时不必详细定义所有细节，而是从小开

始，定义重要功能，尽量实现，接受客户反馈，进入下一

阶段，并重复上述过程，直到获得最终产品。■

■每一螺旋（开发阶段）包括5个步骤：①确定目标，选择

方案和限制条件。②对方案风险进行评估，并能解决风

险。③进行本阶段的开发和测试。④计划下一阶段。

⑤确定进入下阶段的方法。

•优点：严格的全过程风险管理；强调各开发阶段的质量；

提供机会评估项目是否有价值继续下去。

软件开发模式（续）

图1-9螺旋开发模式

4软件开发与软件测试的关系

1、测试与开发各阶段的关系

图1-10软件测试与软件开发过程的关系

软件开发与软件测试的关系（续）

测试在开发阶段的作用：

•项目规划阶段：负责从单元测试到系统测试的整个测试

阶段的监控。

•需求分析阶段：确定测试需求分析、系统测试计划的制

定，评审后成为管理项目。

■详细设计和概要设计阶段：确保集成测试计划和单元测

试计划完成。

■编码阶段：由开发人员进行自己负责部分的测试代码。

在项目较大时，由专人进行编码阶段的测试任务。

•测试阶段（单元、集成、系统测试）：依据测试代码进

行测试，并提交相应的测试状态报告和测试结束报告。

软件开发与软件测试的关系（续）

2、测试与开发的并行性

图1-11软件测试与软件开发的并行性

软件开发与软件测试的关系（续）

3、完整的软件开发流程

图1-12完整的开发流程

5软件测试过程

5.1制定测试计划

5.2测试执行过程

5.1制定测试计划

工、制定计划

•本阶段的主要工作内容

一一对需求规格说明书的仔细研究

一一将要测试的产品分解成可独立测试的单元

一一为每个测试单元确定采用的测试技术

一一为测试的下一个阶段及其活动制定计划

•制定计划包括：

(1)概要测试计划

(2)详细测试计划

制定测试计划（续）

2、测试大纲（用例）

测试大纲是软件测试的依据，包括测试项目、测试步

骤、测试完成的标准。

•测试大纲的本质

—一从测试的角度对被测对象的功能和各种特性的细化和

展开。

•测试大纲的好处

一一保证测试功能不被遗漏，也不被重复测试

——合理安排测试人员

—一使得软件测试不依赖于个人

制定测试计划（续）

3、软件测试报告

软件测试报告是软件测试过程中最重要的文档，它

的内容包括：

■记录问题发生的环境

一一如：各种资源的配置情况

■记录问题的再现步骤

■记录问题性质的说明

■记录问题的处理进程

一一问题处理进程从一定角度上反映测试的进程和

被测软件的质量状况以及改善过程。

5.2测试执行过程

1、测试执行过程的三个阶段

(1)初测期(SmokingTest)

一一测试主要功能和关键的执行路径，排除主要障碍。

(2)细测期(SIT)

一一依据测试计划和测试大纲、测试用例，逐一测试大

大小小的功能、方方面面的特性、性能、用户界面、兼

容性、可用性等等；预期可发现大量不同性质、不同严

重程度的错误和问题。

(3)回归测试期(Regression)

——系统已达到稳定，在一轮测试中发现的错误已十分

有限；复查已知错误的纠正情况，确认未引发任何新的

错误时，终结回归测试。

测试执行过程（续）

图1-13三个测试期阶段图示

测试执行过程(续)

2、集成测试过程中的两个重要里程碑

在集成测试过程中的两个重要的里程碑是功能冻结和

代码冻结的确定。这两个里程碑界定出回归测试期的起止

界限。

•功能冻结(Function/FeatureFreeze)

——经过测试，符合设计要求，确认系统功能和其他特性

均不再做任何改变。

•代码冻结(CodeFreeze)

一一理论上，在无错误时冻结程序代码，但实际上，代码

冻结只标志系统的当前版本的质量已达到预期的要求，冻

结程序的源代码，不再对其做任何修改。这个里程碑是设

置在软件通过最终回归测试之后。

主流的自动化测试管理工具分类

功能测试QTP

Selenium

性能测试Loadrunner,Jmeter

代码分析Checkstyle,PMD,

Findbugs,Emma,Coverlipse

网络安全性分析parosproxy,RatProxy

数据库分析工具BenchmarkSQL

DBunit

PolePosition

HammerOra

管理工具（框架）TestCenter,Watir,STAF

6软件质量保证概要

6.1软件质量管理

6.2软件能力成熟度模型

6.3IS09000标准简介

6.1软件质量管理

1、质量与质量管理的概念

■质量：是“反映实体满足明确和隐含需要的能力和特性综

合”。因此，质量是一种需要，“是一组固有特性满足要

求的程度”。

■质量管理：质量管理是指以组织为质量中心、企业全员参

与为基础，为追求客户满意和组织所有受益者满意而建立

和形成的一整套质量方针、目标和体系。质量管理通过质

量策划设定组织的质量目标，并规定必要的过程和相关资

源；通过质量控制监视内部质量过程，排除质量控制过程

中可能存在的缺陷隐患；通过质量改进提高内部的质量管

理能力，改善组织内部的质量过程；通过质量保证提供足

够的信任证据，表明组织有能力满足客户的质量要求。

软件质量管理（续）

•质量管理体系：它是质量管理的运作实体，由组织结构、

程序、过程、资源4个基本部分组成。

■质量策划：它是“确定质量以及采用质量管理体系要素和

要求的活动”，包括产品策划、质量管理体系管理和运作

策划、编制质量计划。

■质量控制：为达到质量要求所采取的作业技术和活动。质

量控制的对象是过程。

•质量保证：是为了提供足够的信任证据，证明组织有关的

各类实体有能力满足质量要求所实施并在必要时进行证实

的有计划、有系统的活动。

•质量改进：是为了向组织的所有受益者提供更多的收益所

采用的提高质量过程和效率的各种措施。

软件质量管理(续)

■质量管理的发展阶段

(1)产品质量检验阶段：这个时期特征是对产品的质量进

行检验。产品质量的检验只是一种事后的检查，不能预防

不合格品的产生。

(2)统计质量管理阶段(统计过程控制SPC)：

它是运用概率论和数理统计的原理，提出控制生产过程，

预防不合格产品的思想和方法。即通过小部分样品测试，

推测和控制全体产品或工艺过程的质量状况。

(3)全面质量管理阶段：从以质量管理专业人员为核心进

行质量管理，发展到管理者推动、组织各部门的人员都来

进行学习和实行质量管理。

软件质量管理（续）

•从质量管理理论的发展历史可以看出：

——质量管理从单纯的对产品质量进行检验发

展到对产品形成过程进行控制

——控制方法从静态发展到动态的、持续的过

程改进

•质量管理理论发展到今天：

——其核心思想已表现为对过程的策划、控制

和过程能力的持续改进

软件质量管理(续)

2、软件质量管理内容

■软件质量：是软件产品的特性可以满足用户的功能、性能

需求的能力。

■软件的质量管理：是软件组织在软件产品生产中的质量策

戈U、质量控制、质量保证和质量改进等等与质量有关的相

互协调的活动。

•软件质量管理的内容包括：

(1)软件质量策划

(2)软件组织的质量过程

(3)软件质量控制与质量保证

(4)软件质量的度量和验证

(5)软件质量改进

6.2软件能力成熟度模型

•软件能力成熟度模型(CMM,CapabilityMaturityModel)：

——是软件行业标准模型，用来定义和评价软件企业开发

过程的成熟度，提供如何做才能够提高软件质量的指导。

•CMM的基本原理：

——CMM将软件组织的过程能力成熟度分为5个级别，每

一个级别定义一组过程能力目标，并描述要达到这些目标

应该采取的各种实践活动。

•CMM的主要作用：

——提供了一个软件过程改进的框架。根据CMM模型，

软件开发者(机构或组织)能够大幅度的提高按计划、高

效率、低成本的提交有质量保证的软件产品的能力。

Tip:http:〃/wiki/CMM

软件能力成熟度模型（续）

1、CMM的基本过程概念

•过程：为达到目的而执行的所有步骤的系列。

•软件过程：开发和维护软件及其相关产品的一组活动、方

法、实践和改革。

■软件过程结构：对组织标准软件过程的一种高级别描述，

它描述组织标准软件过程内部的过程元素之间的顺序、接

口、内部依赖等关系，以及与外部过程之间的接口和依赖

关系。

•软件过程元素：用于描述软件过程的基本元素，每一个过

程元素包含一组定义的、有限的、封闭的相关任务。

■软件过程定义：CMM中过程定义的基本概念是定义组织

的标准软件过程。

软件能力成熟度模型（续）

2、CMM的5个分级标准

不断改优化级（5）

进过程

可预测已管理级（4）

的过程

已定义级（3）

有纪律可重复级（2）

的过程

初始级（1）

图1-14软件过程成熟度的5个等级

软件能力成熟度模型（续）

CMM的分级结构和其主要特征：

•初始级：其特点是软件过程无秩序，有时甚至是混乱的。

•可重复级：已建立了基本的项目管理过程，可用于对成本、

进度和功能特性进行跟踪。

•已定义级：用于管理的、工程的软件过程均已实现文档化、

标准化，并形成了整个软件组织的标准软件过程。

•管理级：软件过程和产品质量有详细的度量标准，软件过程

和产品质量得到了定量的认证和控制。

・优化级：通过对来自过程、新概念和新技术等方面各种有用

信息的定量分析，能够不断地、持续性地对过程进行改进。

软件能力成熟度模型(续)

•除第一级外，CMM的每一级是按照完全相同的内部结构

构成的。

•成熟度等级为顶层，不同的成熟度等级反映了软件组织

的软件过程能力和该组织可能实现预期的程度。

•在每个成熟度级别中(第1级除外)，包含了实现这一级

目标的若干关键过程域(KPA)。每一级的每个关键过程域

进一步包含若干关键实践(KeyPractice,KP)。无论哪一个

KPA,其实践都统一按5个公共特性进行组织，即每一个

KPA都