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談軟件測試的幾個問題
摘要：現(xiàn)今軟件開發(fā)的規(guī)模越來越大，作為軟件開發(fā)的重要環(huán)節(jié)，軟件測試越來越受到人們的重視，軟件測試的重要性更加突出。文章主要探討軟件測試中的影響因素和軟件測試質(zhì)量的提升與測試管理階段采用的方法和人員的組織的幾點認(rèn)識。
關(guān)鍵詞：定義；因素；組織管理
一、軟件測試的定義
軟件測試（Software testing）是軟件生存期（Software life cycle）中的一個重要階段，是軟件質(zhì)量保證的關(guān)鍵步驟。通俗地講，軟件測試就是在軟件投入運行前，對軟件需求分析、設(shè)計規(guī)格說明和編碼進行最終復(fù)審的活動。1983年IEEE提出的軟件工程術(shù)語中給軟件測試下的定義是："使用人工或自動的手段來運行或測定某個軟件系統(tǒng)的過程，其目的在于檢驗它是否滿足規(guī)定的需求或弄清預(yù)期結(jié)果與實際結(jié)果之間的差別"。這個定義明確指出：軟件測試的目的是為了檢驗軟件系統(tǒng)是否滿足需求。
從用戶的角度來看，普遍希望通過軟件測試暴露軟件中隱藏的錯誤和缺陷，所以軟件測試應(yīng)該是"為了發(fā)現(xiàn)錯誤而執(zhí)行程序的過程"�；蛘哒f，軟件測試應(yīng)該根據(jù)軟件開發(fā)各階段的規(guī)格說明和程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)而精心設(shè)計一批測試用例（即輸入數(shù)據(jù)及其預(yù)期的輸出結(jié)果），并利用這些測試用例去運行程序，以發(fā)現(xiàn)程序錯誤或缺陷。
二、影響軟件測試的因素
影響測試效率的因素除了測試方法之外，主要因素還有人為因素、軟件類型、錯誤類型、測試充分度等。下面對這些因素作一個簡要分析。
1. 人為因素
軟件測試中的許多工作是由人來完成的，因此，人為因素是影響測試效率的一個重要方面。這樣的差異并非偶然，這是因為測試人員在應(yīng)用一個測試方法時具有很大的靈活性，從而使測試人員的經(jīng)驗和學(xué)習(xí)能力可以有較大的發(fā)揮余地。所以只能采用越來越嚴(yán)格的測試方法和過程來有效地避免人為因素對測試效率的影響。
2. 軟件類型
軟件類型也是影響測試效率的一個重要因素。即使是同一個測試者，測試不同類型的軟件的效率和發(fā)現(xiàn)軟件錯誤的能力也是不盡相同的。測試什么類型的軟件的效率較高則因人而異，這往往與測試者的相關(guān)知識、經(jīng)驗與專業(yè)訓(xùn)練有關(guān)。
3. 測試充分度
測試充分度反映了一個測試是否得到了良好的執(zhí)行，它直接關(guān)系到測試的效率。1993年Frankl和Weiss發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)充分度十分接近100%時，才能使測試發(fā)現(xiàn)錯誤的能力得到發(fā)揮。因此，在測試軟件時，必須設(shè)法使充分度十分接近100%，否則將難以保證測試質(zhì)量。
三、加強對測試工作的組織和管理
隨著軟件開發(fā)規(guī)模的增大、復(fù)雜程度的增加，以尋找軟件中的錯誤為目的的測試工作就顯得更加困難。然而，為了盡可能多地找出程序中的錯誤，生產(chǎn)出高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品，加強對測試工作的組織和管理就顯得尤為重要。
從軟件的生存周期看，測試往往指對程序的測試，這樣做的優(yōu)點是被測對象明確，測試的可操作性相對較強。但是，由于測試的依據(jù)是規(guī)格說明書、設(shè)計文檔和使用說明書，如果設(shè)計有錯誤，測試的質(zhì)量就難以保證。即使測試后發(fā)現(xiàn)是設(shè)計的錯誤，這時，修改的代價是相當(dāng)昂貴的。因此，較理想的做法應(yīng)該是對軟件的開發(fā)過程，按軟件工程各階段形成的結(jié)果，分別進行嚴(yán)格的審查。
雖然測試是在實現(xiàn)且經(jīng)驗證后進行的，實際上，測試的準(zhǔn)備工作在分析和設(shè)計階段就開始了。
1. 測試的過程及組織
當(dāng)設(shè)計工作完成以后，就應(yīng)該著手測試的準(zhǔn)備工作了，一般來講，由一位對整個系統(tǒng)設(shè)計熟悉的設(shè)計人員編寫測試大綱，明確測試的內(nèi)容和測試通過的準(zhǔn)則，設(shè)計完整合理的測試用例，以便系統(tǒng)實現(xiàn)后進行全面測試。
在實現(xiàn)組將所開發(fā)的程序經(jīng)驗證后，提交測試組，由測試負(fù)責(zé)人組織測試，測試一般可按下列方式組織：
(1) 首先，測試人員要仔細(xì)閱讀有關(guān)資料，包括規(guī)格說明、設(shè)計文檔、使用說明書及在設(shè)計過程中形成的測試大綱、測試內(nèi)容及測試的通過準(zhǔn)則，全面熟悉系統(tǒng)，編寫測試計劃，設(shè)計測試用例，作好測試前的準(zhǔn)備工作。
(2) 為了保證測試的質(zhì)量，將測試過程分成幾個階段，即：代碼審查、單元測試、集成測試和驗收測試。
(3) 代碼會審：代碼會審是由一組人通過閱讀、討論和爭議對程序進行靜態(tài)分析的過程。會審小組由組長，2～3名程序設(shè)計和測試人員及程序員組成。會審小組在充分閱讀待審程序文本、控制流程圖及有關(guān)要求、規(guī)范等文件基礎(chǔ)上，召開代碼會審會，程序員逐句講解程序的邏輯，并展開熱烈的討論甚至爭議，以揭示錯誤的關(guān)鍵所在。實踐表明，程序員在講解過程中能發(fā)現(xiàn)許多自己原來沒有發(fā)現(xiàn)的錯誤，而討論和爭議則進一步促使了問題的暴露。例如，對某個局部性小問題修改方法的討論，可能發(fā)現(xiàn)與之有牽連的甚至能涉及到模塊的功說明、模塊間接口和系統(tǒng)總結(jié)構(gòu)的大問題，導(dǎo)致對需求定義的重定義、重設(shè)計驗證，大大改善了軟件的質(zhì)量。
(4) 單元測試：單元測試集中在檢查軟件設(shè)計的最小單位-模塊上，通過測試發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)該模塊的實際功能與定義該模塊的功能說明不符合的情況，以及編碼的錯誤。由于模塊規(guī)模小、功能單一、邏輯簡單，測試人員有可能通過模塊說明書和源程序，清楚地了解該模塊的I/O條件和模塊的邏輯結(jié)構(gòu)，采用結(jié)構(gòu)測試（白盒法）的用例，盡可能達(dá)到徹底測試，然后輔之以功能測試（黑盒法）的用例，使之對任何合理和不合理的輸入都能鑒別和響應(yīng)。高可靠性的模塊是組成可靠系統(tǒng)的堅實基礎(chǔ)
(5) 集成測試：集成測試是將模塊按照設(shè)計要求組裝起來同時進行測試，主要目標(biāo)是發(fā)現(xiàn)與接口有關(guān)的問題。如數(shù)據(jù)穿過接口時可能丟失；一個模塊與另一個模塊可能有由于疏忽的問題而造成有害影響；把子功能組合起來可能不產(chǎn)生預(yù)期的主功能；個別看起來是可以接受的誤差可能積累到不能接受的程度；全程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能有錯誤等。
2. 測試的人員組織
為了保證軟件的開發(fā)質(zhì)量，軟件測試應(yīng)貫穿于軟件定義與開發(fā)的整個過程。因此，對分析、設(shè)計和實現(xiàn)等各階段所得到的結(jié)果，包括需求規(guī)格說明、設(shè)計規(guī)格說明及源程序都應(yīng)進行軟件測試�；诖�，測試人員的組織也應(yīng)是分階段的。
(1) 軟件的設(shè)計和實現(xiàn)都是基于需求分析規(guī)格說明進行的。需求分析規(guī)格說明是否完整、正確、清晰是軟件開發(fā)成敗的關(guān)鍵。為了保證需求定義的質(zhì)量，應(yīng)對其進行嚴(yán)格的審查。
(2) 設(shè)計評審：軟件設(shè)計是將軟件需求轉(zhuǎn)換成軟件表示的過程。主要描繪出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、詳細(xì)的處理過程和數(shù)據(jù)庫模式。按照需求的規(guī)格說明對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的合理性、處理過程的正確性進行評價，同時利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化理論對數(shù)據(jù)庫模式進行審查。
(3) 程序的測試：軟件測試。是整個軟件開發(fā)過程中交付用戶使用前的最后階段，是軟件質(zhì)量保證的關(guān)鍵。軟件測試在軟件生存周期中橫跨兩個階段：通常在編寫出每一個模塊之后，就對它進行必要的測試（稱為單元測試）。編碼與單元測試屬
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