【软件工程】软件测试

 

软件测试的对象

软件=程序+文档
测试对象：各个阶段产生的源程序和文档。

软件测试的目的

基于不同的立场，对软件测试的目的存在着两种完全对立的观点。
（1）一种观点是通过测试暴露出软件中所包含的故障和缺陷(从用户的角度)；
（2）另一种是希望测试成为表明软件产品中不存在错误的过程，验证该软件中已正确地实现了用户的要求，因此，它们倾向于选取导致程序失败概率最小的测试实例和数据。
显然，第二种观点对完善和提高软件质量和可靠性毫无价值，因此测试的目的应该是通过软件测试尽可能多地发现并改正软件种存在的错误。

软件测试的定义

Glenford J. Myers把这一观点归纳为：
⑴测试是程序执行的过程，其目的在于发现错误。
⑵一个好的测试实例在于发现至今未发现的错误。
⑶一个成功的测试是发现了至今未发现的错误的测试。
因此,软件测试(Software Testing)是从引起和发现错误的目的出发执行某一程序的过程。

错误的类型

（1）功能错误：处理功能说明不完整或不确切，致使编程时对功能有误解而产生的错误。
（2）系统错误：与外部接口错误、子程序调用错误、参数使用错误等。
（3）过程错误：算术运算错误和逻辑运算错误
（4）数据错误：数据结构、实体、属性错误。
（5）编程错误：语法错误、程序逻辑错误、编程书写错误等。

软件测试过程模型

（1）测试设计
（2）测试执行
（3）测试结果比较

软件测试技术

测试法分为黑盒法和白盒法。

1.黑盒（Black-box Testing）法

黑盒法又称为功能测试法，它是根据程序功能的分析，推演出由函数
定义域中有代表性的元素组成测试集，这些数据应包括对程序是有效的和无效的输入，极端的、正常的和特殊的数据元素。因此，黑盒测试法是从外界来检查模块或程序的功能，也即根据模块的输入和输出，得出所得结果得差异。这种测试无须知道模块的内部逻辑，而是给定一输入，检查是否会得到所期望的输出。功能测试法又具体分为等价类法，边值分析法，因果图法和错误猜测法等。

2.白盒法

白盒法也称之为结构测试或逻辑覆盖法。它是根据对软件内部逻辑结构的分析，选取测试数据集（即测试用例：Testing Case），而测试数据集对程序逻辑的覆盖程度决定了测试完全性的程度。常用的几个覆盖标准有：语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定/条件覆盖、条件组合覆盖。

【例题▪填空题】黑盒法又称为＿＿＿＿＿＿＿法，黑盒测试法是从外界来检查模块或程序的功能，也即
根据模块的输入和输出，得出所得结果得差异。
【答案】功能测试

路径测试技术（白盒测试）★依据的是程序的逻辑结构。

（1）控制流程图
基本元素：过程块、节点、判定。
链、路径的概念。
注意：控制流程图和程序流程图的差别。
（2）测试策略
a)路径覆盖：执行所有可能穿过程序控制流程的路径。最强的测试度量。
b)语句覆盖：至少执行程序中所有语句一次。最低的测试度量。
c)分支覆盖：至少将程序中的每个分支执行一次。
d)条件覆盖与条件组合覆盖
语句覆盖≤分支覆盖≤条件组合覆盖≤路径覆盖
（3）路径选取与用例设计
最小的强制性测试需求是语句覆盖率。

【例题】根据下列程序流程图，设计不超过2组的测试用例，使之满足语句覆盖，要求给出每组测试数据的执行路径、输入值、输出值及两个判定（3）和（5）的判定结果。

【解析】此类题目属于综合应用题（每题10分），考核知识点为路径测试技术。
在本题中，要求设计测试用例，满足语句覆盖，即所有语句都必须执行一遍。
A、B、C的值决定了程序执行的顺序
A、B、C的值执行顺序结果

 

路径选取的一般原则

（1）选择最简单的、具有一定功能含义的入口/出口路径
（2）在已选取的基础上，选择无循环的路径，选取短路径、简单路径
（3）选取没有明显功能含义的路径，要研究该路径为什么存在

基于事务流的测试技术

事务流测试的步骤

a)获得事务流程图
b)浏览、复审
c)用例设计
d)测试执行

等价类法
是根据程序的I/O特性，将程序的输入划分为有限个等价区段，使得从每个区段内抽取的代表性数据进
行的测试等价于该区段内任何数据的测试。对于每个输入条件存在着程序有效输入的有效等价类和对程序错
误输入的无效等价类。例如，某实数X的取值范围假设为a＜X＜b，则所有[a+1，b-1]之间的实数构成了有效
等价类，而任何[-∞，a]或[b，+∞]之间的实数构成了两个无效等价类。

边值分析法

是一种根据I/O边界等价类上或紧靠边界的条件，选择测试用例的更有效的方法。例如，给定三个点，
判定能否构成三角形，可选取两边之和等于第三边的实例作为边值分析法的测试用例。

【例题】有一个学生选课系统：程序的输入条件为：每个学生可以选修1至3门课程，试用黑盒测试法完成
测试。
(1)按等价类划分法，设计测试用例(要求列出设计过程)；
(2)按边界值分析法，设计测试用例。

【解析】
（1）等价类法：
课程门数<1 
课程门数>3 
课程门数1~3 
（2）边界值分析法
课程门数=1 
课程门数=3 

因果图法

是通过从用自然语言书写的功能说明表中找出因—输入条件和果—输出结果，通过因果图将功能说明转
换成一张判定表，然后为每种输出条件的组合设计测试用例。
错误推测法是根据测试人员的经验和直觉推测程序种可能存在的各种错误。
 

软件测试步骤

软件测试是按照与系统开发相反的方向来进行的。依次为：单元测试(模块测试)、集成测试、有效性测试和系统测试

1．单元测试

单元测试（Unit Testing）又称模块测试（Module Testing），或模块分调，用于测试单个程序模块，确定模
块的逻辑和功能是否正确。
单元测试采用白盒测试技术。
（1）模块接口
（2）局部数据结构
（3）重要的执行路径
（4）错误执行路径
驱动模块和承接模块。

2．集成测试

集成测试(Integration Testing)用来测试模块之间接口的正确性，也即模块之间的数据和控制传递。集成测
试是与单元测试平行进行的。
集成测试采用黑盒测试技术。
（1）自顶向下的集成测试：需要设计承接模块
（2）自底向上的集成测试：需求设计驱动模块

3．有效性测试

目的：发现软件实现的功能与需求规格说明书不一致的错误。
方法：采用黑盒测试技术