软件工程2

软件测试与软件维护

软件测试是指在规定的条件下对程序进行操作，以发现程序错误，衡量软件质量，并对其是否能满足设计要求进行评估的过程。

• 软件的正确性证明尚未得到根本的解决，软件测试仍是发现软件错误和缺陷的主要手段。

一、软件测试基础

测试用例是由测试数据和预期结果构成的。

• 为了发现程序中的错误，应竭力设计能暴露错误的测试用例
• 好的测试用例是发现至今为止尚未发现的错误。
• 一次成功的测试是发现了至今尚未发现的错误的测试。

二、软件测试准则

• 应该尽早地、不断的进行测试，软件测试贯穿于开发过程的始终。
• 所有测试都应该能追溯到用户需求。
• 应该从小规模测试开始，并逐步进行大规模测试。
• 应该远在测试之前就制定出测试计划。
• 80%的错误可能出现在20%的程序模块中。
• 应该由独立的第三方从事测试工作。
• 对非法和非预期的输入数据也要像合法数据一样编写测试 用例。
• 检查软件是否做了应该做的事仅是成功一半，另一半是看软件是否做了不该做的事。
• 在规划测试时不要设想程序中不会查出错误。
• 测试只能证明软件中有错误，不能证明软件中没有错误。

三、软件测试分类

从测试阶段分：单元测试、集成测试、确认测试和系统测试
从测试方法分：白盒测试、黑盒测试

回归测试是指修改了旧代码后，重新进行全部或部分以前的测试用例，以确认修改没有引入新的错误或导致其他代码产生错误。

四、测试的阶段

根据测试的目的、阶段的不同，测试分为：

• 单元测试
  • 单元测试又称为模块测试，是针对软件设计的最小单位（模块） 进行正确性检验的测试工作。
  • 目的在于检查每个程序单元能否正确实现详细设计说明中的模块功能、性能、接口和设计约束等要求，以及发现各模块内部可能存在的各种错误。
  • 单元测试通常由开发人员自己负责。
  • 单元测试要借助驱动模块（相当于用于测试模拟的主程序）和桩模块（子模块）来完成。
  • 单元测试的计划是在软件详细设计阶段完成的。
  • 单元测试一般使用白盒测试方法。
    

模块并不是一个独立的程序，在考虑测试模块时，同时要考虑它和外界的联系，用一些辅助模块去模拟与被测模块相联系的 其他模块。这些辅助模块分为两种：
(1)驱动模块：相当于被测模块的主程序。它接收测试数据， 把这些数据传送给被测模块，最后输出实测结果。
(2)桩模块：用于代替被测模块调用的子模块。桩模块可以做少量的数据操作，不需要把子模块所有功能都带进来，但不允 许什么事情也不做。

• 集成测试
  集成测试也称为组装测试、联合测试。它将已通过单元测试的模块集成在一起，主要测试模块之间的协作性。
  从组装策略而言，可以分为一次性组装和增量式组装（包括自顶 向下、自底向上及混合式）两种。

  • 集成测试计划是在软件概要设计阶段完成的。
  • 集成测试一般采用黑盒测试方法。
  • 自顶向下进行组装，不需要驱动模块。
  • 自底向上进行组装，不需要桩模块。
  • 在每个版本提交时，都需要进行“冒烟”测试，即对程序主要功能进行验证。冒烟测试也称为版本验证测试或提交测试。

• 确认测试
  确认测试也称为有效性测试，主要包括验证软件的功能、性能及其他特性是否与用户要求（需求）一致。
  确认测试计划是在需求分析阶段完成的。
  根据用户的参与程度，包括以下3种类型：

  • (1)内部确认测试：由软件开发组织内部按软件需求说明书进行测试。
  • (2) Alpha测试：由用户在开发环境下进行测试。
  • (3) Beta测试：由用户在实际使用环境下进行测试。

• 系统测试
  是将已经确认的软件、计算机硬件、外设、网络等其他元素结合在一起，进行信息系统的各种组装测试和确认测试，系统测试是 针对整个产品系统进行的测试，目的是验证系统是否满足了需求规格的定义，找出与需求规格不符或与之矛盾的地方，从而提出 更加完善的方案。
  系统测试计划在系统分析阶段（需求分析阶段）完成。
  系统测试的内容包括：

• 功能测试

• 性能测试

• 健壮性测试

• 用户界面测试

• 安全性测试

• 安装与反安装测试

五、 测试的类型

软件测试分为两大类：动态测试和静态测试。
1．动态测试
动态测试指通过运行程序发现错误，分为：

• 黑盒测试法
• 白盒测试法
• 灰盒测试法

(1)黑盒法

黑盒测试又称为功能测试或数据驱动测试。把被测试对象看成一个黑盒子，测试人员完全不考虑程序的内部结构和处理过程 ，只在软件的接口处进行测试，依据需求规格说明书，检查程序是否满足功能要求。

常用的黑盒测试用例的设计方法：

• 等价类划分
• 边界值分析
• 错误推测
• 因果图

(2)白盒法
又称结构测试、透明盒测试、逻辑驱动测试或基于代码的测试。 把测试对象看做一个打开的盒子，测试人员必须了解程序的内 部结构和处理过程，以检查处理过程的细节为基础，对程序中尽可能多的逻辑路径进行测试，检验内部控制结构和数据结构 是否有错，实际的运行状态与预期的状态是否一致。

常用的白盒测试用例设计方法有：
语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、条件判定覆盖、条件组合覆盖、路径覆盖等，发现错误的能力呈由弱至强的变化。

• 语句覆盖每条语句至少执行一次。
• 判定覆盖每个判定的每个分支至少执行一次。
• 条件覆盖每个判定的每个条件应取到各种可能的值。
• 判定/条件覆盖同时满足判定覆盖条件覆盖。
• 条件组合覆盖每个判定中各条件的每一种组合至少出现一次。
• 路径覆盖使程序中每一条可能的路径至少执行一次。

(3)灰盒法

灰盒测试是一种介于白盒测试与黑盒测试之间的测试，它关注输出对于输入的正确性，同时也关注内部表现，但这种关注不像白盒测试那样详细且完整，而只是通过一些表征性的现象、事件及 标志来判断程序内部的运行状态。 灰盒测试结合了白盒测试和黑盒测试的要素，考虑了用户端、特定的系统知识和操作环境，在系统组件的协同性环境中评价应用软件的设计。

2．静态测试

静态测试指被测试程序不在机器上运行，而采用人工检测和计算机辅助静态分析的手段对程序进行检测。

静态分析中进行人工测试的主要方法：

• 桌前检查( Desk Checking)
  由程序员自己检查自己编写的程序。程序员在程序通过编译之后， 进行单元测试设计之前，对源程序代码进行分析、检验，并补充相关的文档，目的是发现程序中的错误。

• 代码审查
  代码审查是由若干程序员和测试员组成一个会审小组，通过阅读、 讨论和争议，对程序进行静态分析的过程。代码审查分两步。

  • 第一步，小组负责人提前把设计规格说明书、控制流程图、程序文本及有关要求、规范等分发给小组成员，作为评审的依据。 小组成员充分阅读这些材料。
  • 第二步，召开程序审查会。在会上，首先由程序员逐句讲解程序的逻辑。在此过程中，程序员或其他小组成员可以提出问题， 展开讨论，审查错误是否存在。

• 代码走查
  代码走查与代码审查基本相同，其过程也分为两步。

  • 第一步，把材料先发给走查小组成员，认真研究程序，再开会。
  • 第二步，开会的程序与代码会审不同，不是简单地读程序和对照错误检查表进行检查，而是让与会者“充当”计算机。让测试用例沿程序的逻辑运行一遍，随时记录程序的踪迹，供分析和讨论使用。数据标准化、数据命名合理、文件格式转换、数据库格式转换等。

三、软件维护

软件可维护性是指维护人员对该软件进行维护的难易程度，具体包括理解、改正、改动和改进软件的难易程度。

衡量程序可维护性的因素：可理解性、可测试性和可修改性等。

软件维护占整个软件生命周期的60%～80%，维护的类型有：

(1)改正性维护
是指改正在系统开发阶段已发生而系统测试阶段尚未发现的错误。

(2)适应性维护
是指使用软件适应信息技术变化和管理需求变化而进行的修改。

(3)完善性维护
是为扩充功能和改善性能而进行的修改，主要是指对已有的软件系统增加一些在系统分析和设计阶段中没有规定的功能与性能特征。

(4)预防性维护
为了改进应用软件的可靠性和可维护性，为了适应未来的软硬件环境的变化，应主动增加预防性的新的功能，以使应用系统适应各类变化而不被淘汰。

例：某搜索引擎在使用过程中，若要增加接受语音输入的功能， 使得用户可以通过语音输入来进行搜索，此时应对系统进行（C） 维护。
A. 正确性 B. 适应性
C. 完善性 D. 预防性

影响维护工作量的因素主要有：

 系统大小 
 程序设计语言 
 系统年龄 
 数据库技术的应用 
 先进的软件开发技术

软件工具与软件开发环境

软件工具

用来辅助软件开发、运行、维护、管理和支持等过程中的活动的软件称为软件工具。

软件开发工具：

• 需求分析工具
• 设计工具
• 编码与排错工具
• 测试工具

软件维护工具：

• 版本控制工具
• 分档分析工具
• 开发信息库工具
• 逆向工程工具
• 再工程工具：主要集中在代码重构，程序结构重构和数据结构重构等。

软件管理和软件支持工具：

• 项目管理工具
• 配置管理工具
• 软件评价工具

软件开发环境

软件开发环境指支持软件产品开发的软件系统，它由软件工具集和环境集成机制构成。

软件开发环境的特征：

• 环境的服务是集成的。
• 环境应支持小组工作方式，并为其提供配置管理
• 环境的服务可用于支持各种软件开发活动，包括分析、设计、编程、调试和文档等。

集成型开发环境是一种把支持多种软件开发方法和开放模型的软件工具集成在一起的软件开发环境。这种环境应该具有开放性和可剪裁型。开放性为环境外的工具集成到环境中来提供了方便，可裁剪性可根据不同的应用和不同的用户需求进行剪裁，以形成特定的开发环境。

参考链接：https://blog.csdn.net/mmd0308/article/details/77867177

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