軟件測試全生命周期全流程解析

一、軟件測試的基本概念

1.測試是軟件生存周期中十分重要的一個過程，是產(chǎn)品發(fā)布、提交給最終用戶前的穩(wěn)定化階段。

2.軟件測試是為了發(fā)現(xiàn)錯誤而執(zhí)行程序的過程?；蛘哒f，軟件測試是根據(jù)軟件開發(fā)各階段的規(guī)格說明和程序內(nèi)部結(jié)構(gòu)而精心設(shè)計的一批

二、軟件測試的目的

1.基于不同的立場，存在著兩種完全不同的測試目的。

2.從用戶的角度出發(fā)，普遍希望通過軟件測試暴露軟件中隱藏的錯誤和缺陷，以考慮是否可接受該產(chǎn)品。

3.從軟件開發(fā)者的角度出發(fā)，則希望測試成為表明軟件產(chǎn)品中不存在錯誤的過程，驗證該軟件已正確地實現(xiàn)了用戶的要求，確立人們對軟件質(zhì)量的信心。換言之，測試的目的是想以最少的時間和人力，系統(tǒng)地找出軟件中潛在的各種錯誤和缺陷。

4.測試的目標(biāo)是能夠以耗費最少時間與最小工作量找出軟件系統(tǒng)中潛在的各種錯誤與缺陷。另外，我們應(yīng)該認識到：測試只能證明程序中錯誤的存在，但不能證明程序中沒有錯誤。因為即使實施了最嚴格的測試，仍然可能還有尚未被發(fā)現(xiàn)的錯誤或缺陷存在于程序當(dāng)中，因而測試不能證明程序沒有錯誤，但可能查出程序中的錯誤。

三、軟件測試的原則

1.盡早地并不斷地進行軟件測試。

2.程序員或程序設(shè)計機構(gòu)應(yīng)避免測試自己設(shè)計的程序。

3.測試用例中不僅要有輸入數(shù)據(jù)，還要有與之對應(yīng)的預(yù)期結(jié)果。

4.測試用例的設(shè)計不僅要有合法的輸入數(shù)據(jù)，還要有非法的輸入數(shù)據(jù)。

5.在對程序修改之后要進行回歸測試。

6.程序中尚未發(fā)現(xiàn)的錯誤的數(shù)量通常與該程序中已發(fā)現(xiàn)的錯誤的數(shù)量成正比。

7.妥善保留測試計劃、全部測試用例、出錯統(tǒng)計和最終分析報告，并把它們作為軟件的組成部分之一，為維護提供方便。

8.應(yīng)當(dāng)對每一個測試結(jié)果作全面檢查。

9.嚴格執(zhí)行測試計劃，排除測試的隨意性。測試計劃內(nèi)容應(yīng)包括：所測軟件的功能、輸入和輸出、測試內(nèi)容、各項測試的進度安排、資源要求、測試資料、測試工具、測試用例的選擇、測試的控制方式和過程、系統(tǒng)組裝方式、跟蹤規(guī)程、調(diào)試規(guī)程、回歸測試的規(guī)定以及評價標(biāo)準(zhǔn)等。

三、軟件測試的對象

1.軟件測試并不等于程序測試。軟件測試應(yīng)貫穿于軟件定義與開發(fā)的整個期間。

2.需求分析、概要設(shè)計、詳細設(shè)計以及程序編碼等各階段所得到的文檔，包括需求規(guī)格說明、概要設(shè)計規(guī)格說明、詳細設(shè)計規(guī)格說明以及源程序，都應(yīng)成為軟件測試的對象。

四、軟件測試的對象

1.從測試方法的角度可以分為手工測試和自動化測試：1）手工測試：不使用任何測試工具，根據(jù)事先設(shè)計好的測試用例來運行系統(tǒng)，測試各功能模塊。2）自動化測試：利用測試工具，通過編寫測試腳本和輸入測試數(shù)據(jù)，自動運行測試程序。

2.兩種常用的測試方法：黑盒測試、白盒測試

五、黑盒測試

1.這種方法是把測試對象看作一個黑盒子，測試人員完全不考慮程序內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)和內(nèi)部特性，只依據(jù)程序的需求規(guī)格說明書，檢查程序的功能是否符合它的功能說明。

2.黑盒測試方法是根據(jù)被測程序功能來進行測試，所以通常又叫做功能測試或數(shù)據(jù)驅(qū)動測試

3.黑盒測試方法是在程序接口上進行測試，主要是為了發(fā)現(xiàn)以下錯誤:1）是否有不正確或遺漏了的功能2）在接口上，輸入能否正確地接受？能否輸出正確的結(jié)果？3）是否有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)錯誤或外部信息(例如數(shù)據(jù)文件)訪問錯誤？4）性能上是否能夠滿足要求？5）是否有初始化或終止性錯誤？6）用黑盒測試發(fā)現(xiàn)程序中的錯誤，必須在所有可能的輸入條件和輸出條件中確定測試數(shù)據(jù)，來檢查程序是否都能產(chǎn)生正確的輸出。但這是不可能的。

六、黑盒測試的測試用例設(shè)計

1.等價類劃分

等價類劃分是一種典型的黑盒測試方法，使用這一方法時， 完全不考慮程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，只依據(jù)程序的規(guī)格說明來設(shè)計測試用例。等價類劃分方法把所有可能的輸入數(shù)據(jù)，即程序的輸入域 ，劃分成若干部分，然后從每一部分中選取少數(shù)有代表性的數(shù)據(jù)作為測試用例。使用這一方法設(shè)計測試用例要經(jīng)歷劃分等價類（列出等價類表）和選取測試用例兩步。

等價類是指某個輸入域的子集合。在該子集合中， 各個輸入數(shù)據(jù)對于揭露程序中的錯誤都是等效的。測試某等價類的代表值就等價于對這一類其他值的測試。等價類的劃分有兩種不同的情況：①有效等價類：是指對于程序的規(guī)格說明來說，是合理的，有意義的輸入數(shù)據(jù)構(gòu)成的集合。②無效等價類：是指對于程序的規(guī)格說明來說，是不合理的，無意義的輸入數(shù)據(jù)構(gòu)成的集合。在設(shè)計測試用例時，要同時考慮有效等價類和無效等價類的設(shè)計。

2.邊界值分析

1.邊界值分析也是一種黑盒測試方法，是對等價類劃分方法的補充。

2，從長期的測試工作經(jīng)驗得知，大量的錯誤是發(fā)生在輸入或輸出范圍的邊界上，而不是在輸入范圍的內(nèi)部。因此針對各種邊界情況設(shè)計測試用例，可以查出更多的錯誤。

3.比如，在做三角形計算時，要輸入三角形的三個邊長：A、B和C。 我們應(yīng)注意到這三個數(shù)值應(yīng)當(dāng)滿足A＞0、B＞0、C＞0、 A＋B＞C、A＋C＞B、B＋C＞A，才能構(gòu)成三角形。但如果把六個不等式中的任何一個大于號“＞”錯寫成大于等于號“≥”，那就不能構(gòu)成 三角形。問題恰恰出現(xiàn)在容易被疏忽的邊界附近。

4.這里所說的邊界是指，相當(dāng)于輸入等價類和輸出等價類而言，稍高于其邊界值及稍低于其邊界值的一些特定情況。

5.使用邊界值分析方法設(shè)計測試用例，首先應(yīng)確定邊界情況。 應(yīng)當(dāng)大于等于最大值，小于等于最小值作為邊界值進行測試。

3.錯誤推測法

1.人們也可以靠經(jīng)驗和直覺推測程序中可能存在的各種錯誤，從而有針對性地編寫檢查這些錯誤的例子。這就是錯誤推測法。

2.錯誤推測法的基本想法是： 列舉出程序中所有可能有的錯誤和容易發(fā)生錯誤的特殊情況，根據(jù)它們選擇測試用例。

4,因果圖

1.因果圖的適用范圍1）如果在測試時必須考慮輸入條件的各種組合，可使用一種適合于描述對于多種條件的組合，相應(yīng)產(chǎn)生多個動作的形式來設(shè)計測試用例，這就需要利用因果圖。2）因果圖方法最終生成的就是判定表。它適合于檢查程序輸入條件的各種組合情況。

七、軟件測試的策略

1.大型軟件系統(tǒng)通常由若干個子系統(tǒng)組成，每個子系統(tǒng)又由許多模塊組成。大型軟件系統(tǒng)的測試步驟基本由以下四個步驟組成：單元測試、集成測試(組裝測試)、確認測試和系統(tǒng)測試。

2.開始是單元測試，集中對用源代碼實現(xiàn)的每一個程序單元進行測試，檢查各個程序模塊是否正確地實現(xiàn)了規(guī)定的功能。組裝測試把已測試過的模塊組裝起來 ，主要對與設(shè)計相關(guān)的軟件體系結(jié)構(gòu)的構(gòu)造進行測試。

3.確認測試則是要檢查已實現(xiàn)的軟件是否滿足了需求規(guī)格說明中確定了的各種需求，以及軟件配置是否完全、正確。

4.系統(tǒng)測試 把已經(jīng)經(jīng)過確認的軟件納入實際運行環(huán)境中，與其它系統(tǒng)成分組合在一起進行測試。

七、測試策略詳解

1.單元測試 (Unit Testing)

1）單元測試又稱模塊測試， 是針對軟件設(shè)計的最小單位 ── 程序模塊 ，進行正確性檢驗的測試工作。

2）其目的在于發(fā)現(xiàn)各模塊內(nèi)部可能存在的各種差錯。

3）單元測試需要從程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)出發(fā)設(shè)計測試用例 。

4）多個模塊可以平行地獨立進行單元測試。

2.組裝測試（ Integrated Testing）

1）組裝測試(集成測試、聯(lián)合測試）

2）通常，在單元測試的基礎(chǔ)上，需要將所有模塊按照設(shè)計要求組裝成為系統(tǒng)。這時需要考慮的問題是： 在把各個模塊連接起來的時候，穿越模塊接口的數(shù)據(jù)是否會丟失；

3）一個模塊的功能是否會對另一個模塊的功能產(chǎn)生不利的影響；

4）各個子功能組合起來，能否達到預(yù)期要求的父功能；

5）全局數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是否有問題；

6）單個模塊的誤差累積起來，是否會放大，從而達到不能接受的程度。

7）在單元測試的同時可進行組裝測，發(fā)現(xiàn)并排除在模塊連接中可能出現(xiàn)的問題，最終構(gòu)成要求的軟件系統(tǒng)。

3.確認測試（ Validation Testing）

1）確認測試又稱有效性測試

2）任務(wù)是驗證軟件的功能和性能及其它特性是否與用戶的要求一致。

3）對軟件的功能和性能要求在軟件需求規(guī)格說明書中已經(jīng)明確規(guī)定。它包含的信息就是軟件確認測試的基礎(chǔ)。

4）主要由使用用戶參加測試，檢驗軟件規(guī)格說明的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的符合程度，是保證軟件質(zhì)量的最后關(guān)鍵環(huán)節(jié).

5)進行有效性測試（黑盒測試）有效性測試是在模擬的環(huán)境(可能就是開發(fā)的環(huán)境) 下，運用黑盒測試的方法，驗證被測軟件是否滿足需求規(guī)格說明書列出的需求。首先制定測試計劃，規(guī)定要做測試的種類。還需要制定一組測試步驟，描述具體的測試用例。通過實施預(yù)定的測試計劃和測試步驟，確定軟件的特性是否與需求相符；所有的文檔都是正確且便于使用；?同時，對其他軟件需求，例如可移植性、兼容性、出錯自動恢復(fù)、可維護 性等，也都要進行測試在全部軟件測試的測試用例運行完后，所有的測試結(jié)果可以分為兩類：①測試結(jié)果與預(yù)期的結(jié)果相符。這說明軟件的這部分功能或性能特征與需求規(guī)格說明書相符合，從而這部分程序被接受。②測試結(jié)果與預(yù)期的結(jié)果不符。這說明軟件的這部分功能或性能特征與需求規(guī)格說明不一致，因此要為它提交一份問題報告。

6)軟件配置復(fù)查軟件配置復(fù)查的目的是保證：1.軟件配置的所有成分都齊全；2.各方面的質(zhì)量都符合要求；具有維護階段所必需的細節(jié)；而且已經(jīng)編排好分類的目錄。應(yīng)當(dāng)嚴格遵守用戶手冊和操作手冊中規(guī)定的使用步驟，以便檢查這些文檔資料的完整性和正確性。

4.系統(tǒng)測試（System Testing）

1.系統(tǒng)測試，是將通過確認測試的軟件，作為整個基于計算機系統(tǒng)的一個元素，與計算機硬件、外設(shè)、某些支持軟件、數(shù)據(jù)和人員等其它系統(tǒng)元素結(jié)合在一起， 在實際運行環(huán)境下，對計算機系統(tǒng)進行一系列的組裝測試和確認測試。

2.系統(tǒng)測試的目的在于通過與系統(tǒng)的需求定義作比較, 發(fā)現(xiàn)軟件與系統(tǒng)的定義不符合或與之矛盾的地方。

3.在系統(tǒng)測試實施之前，軟件工程師應(yīng)完成以下工作：為測試軟件系統(tǒng)的輸入信息設(shè)計出錯處理通路；設(shè)計測試用例，模擬錯誤數(shù)據(jù)和軟件界面可能發(fā)生的錯誤，記錄測試結(jié)果，為系統(tǒng)測試提供經(jīng)驗和幫助；參與系統(tǒng)測試的規(guī)劃和設(shè)計，保證軟件測試的合理性。

5.驗收測試（ Acceptance Testing）

1.在通過了系統(tǒng)的有效性測試及軟件配置審查之后，就應(yīng)開始系統(tǒng)的驗收測試。

2.驗收測試是以用戶為主的測試。軟件開發(fā)人員和QA（質(zhì)量保證）人員也應(yīng)參加。

3.由用戶參加設(shè)計測試用例，使用生產(chǎn)中的實際數(shù)據(jù)進行測試。

4.在測試過程中，除了考慮軟件的功能和性能外，還應(yīng)對軟件的可移植性、兼容性、可維護性、錯誤的恢復(fù)功能等進行確認。

5.確認測試應(yīng)交付的文檔有：確認測試分析報告、最終的用戶手冊和操作手冊、項目開發(fā)總結(jié)報告。

八、軟件測試的過程

1.測試過程說明：

(1) 軟件配置：指被測試軟件的文件，如軟件需求規(guī)格說明書、軟件設(shè)計說明書和源程序清單等文檔。

(2) 測試配置：指測試方案、測試計劃、測試用例、測試驅(qū)動程序等文檔。

(3) 測試工具：是為了提高測試效率而設(shè)計的支持軟件測試的軟件。例如，測試數(shù)據(jù)自動生成程序、靜態(tài)分析程序、動態(tài)分析程序、測試結(jié)果分析程序以及驅(qū)動測試的測試數(shù)據(jù)庫等。

(4) 測試評價：由測試出的錯誤跡象，分析、找出錯誤的原因和位置，以便糾正和積累軟件設(shè)計的經(jīng)驗。

(5) 糾錯(調(diào)試)：是指找到出錯的原因與位置并糾錯，包括修正文件直到軟件正確為止。糾錯本身所具有的不確定性，常常難以準(zhǔn)確地安排測試日程表。

(6) 可靠性模型：通過對測試出的軟件出錯率的分析，建立模型，得出可靠的數(shù)據(jù)，指導(dǎo)軟件的設(shè)計與維護。

九、項目測試的基本流程

1.項目測試啟動：項目立項后，在測試配置庫中創(chuàng)建項目。

2.測試計劃：系統(tǒng)詳細設(shè)計后，制定測試計劃，準(zhǔn)備測試資源。

3.設(shè)計測試用例，主要是與業(yè)務(wù)相關(guān)的測試用例。

4.實施功能模塊測試，搭建運行或開發(fā)環(huán)境，采用功能模塊測試表的方式，開發(fā)人員在功能模塊測試表中更新進度狀態(tài)，測試人員在該表中描述測試進度。形成測試錯誤列表，該表對每個錯誤都有相應(yīng)的測試記錄與之鏈接，在測試記錄中，詳細描述錯誤的情況。在測試記錄中還要包括修正信息和驗證信息。

5.錯誤關(guān)閉后，測試人員維護測試記錄表和更新測試用例庫和問題庫，作為經(jīng)驗積累。

6.項目在結(jié)項時，測試人員進行項目完工驗收測試，填寫項目測試報告。該測試報告可作為用戶驗收的輸入工件。

十、測試過程管理

十一、測試用例的設(shè)計

1.在編寫測試用例之前需要準(zhǔn)備以下幾個編寫的依據(jù)：①需求說明以及相關(guān)文檔；②相關(guān)的設(shè)計說明（概要設(shè)計，詳細設(shè)計等）；③與開發(fā)組交流對需求理解的記錄（可以是開發(fā)人員的一個解釋）；④已經(jīng)基本成型的UI（可以有針對性地補充一些用例）。⑤編寫測試用例文檔應(yīng)有文檔模板，須符合內(nèi)部的規(guī)范要求。

2.測試用例可以分為基本事件、備選事件和異常事件。

3.軟件測試常用的設(shè)計測試用例的基本方法有：等價類劃分法、邊界值分析法、錯誤推測法、因果圖法、邏輯覆蓋法等。視軟件的不同性質(zhì)采用不同的方法。如何靈活運用各種基本方法來設(shè)計完整的測試用例，并最終實現(xiàn)暴露隱藏的缺陷，則要憑測試設(shè)計人員的豐富經(jīng)驗和精心設(shè)計。

4.測試用例的評審由開發(fā)人員和測試人員共同進行評審，目的是審查編寫的測試用例是否覆蓋了整個項目的需求點。

5.測試用例的修改更新

6.測試用例的管理測試管理軟件的主要功能有三個：①能測試用例文檔的關(guān)鍵內(nèi)容；②可供測試實施時及時輸入測試情況；③最終實現(xiàn)自動生成測試結(jié)果文檔。

標(biāo)簽：軟件測試報告、測試用例