软件工程与计算总结（十九）软件测试

目录

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一.引言

1.验证与确认

2.目标

3.测试用例

4.桩与驱动

5.缺陷、错误与失败

二.测试层次

1.测试层次的划分

2.单元测试

3.集成测试

4.系统测试

三.测试技术

1.测试用例的选择

2.随机测试

3.基于规格的技术（黑盒测试）

4.基于代码的技术（白盒测试）

5.特定测试技术

四.测试活动

五.测试度量

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一.引言

软件设计的顺序是自顶向下，软件测试的顺序是自底向上~

1.验证与确认

软件测试是软件质量保障的方法之一：

• 验证：检查开发者是否正确地使用技术建立系统，确保系统能够在预期的环境中按照技术要求正确地运行~
• 确认：检查开发者是否反建立了正确的系统，确保最终产品符合规格

软件开发的验证与确认主要有两种手段：静态测试与动态设计~

• 评审是最为常用的静态分析手段
• 动态测试就是软件测试，它在软件能够运行时，考察软件运行时的表现，完成验证与确认任务的方法

2.目标

• 向开发者和用户展示软件满足了需求，表明软件产品是一个合格的产品
• 找出软件中的缺陷和不足

一个关于软测的定义：为评价与改进产品质量、标识产品缺陷和问题而进行的活动

• 为目标1进行的测试是有效性测试，它使用用户希望的方式来测试软件系统，发现系统的缺陷并进行改进
• 为目标2进行的测试是缺陷测试，它在软件测试中具有更大的重要性，目标是发现缺陷，只有发现了缺陷的测试才是成功的测试~

发现尽可能多的缺陷的测试才是成功的，这一点是毋庸置疑的~

3.测试用例

测试用例是一组输入数据与预期结果的组合。

• 输入数据：外界接受的数据or系统内部的状态数据
• 输出结果：数据输出or运行表现

4.桩与驱动

• 桩程序：被测试部件的交互环境，它扮演被测试部件需要调用的其他系统部件~（只是规格上与其他部件相同，内部实现代码要简单的多）
• 驱动程序：负责创建被测试部件的执行环境，并驱动和监控被测试部件执行测试用例的过程，判定测试用例的执行结果~

5.缺陷、错误与失败

• 缺陷：系统代码中存在的不正确的地方
• 错误：如果系统执行到缺陷，就可能使得执行结果不符合预期且无法预测，表现出来的不稳定状态就称为错误。
• 失败：错误的发生会使得软件的功能失效

（软件测试的目标是发现缺陷，但实际上发现的是失败~只有对失败进行分析调试才能发现错误并加以修复）

二.测试层次

1.测试层次的划分

通过测试对象和测试目标两个维度来划分测试的层次~

2.单元测试

又称为模块测试，是对程序单元（软件设计的最小单位）进行正确性检验的测试工作

• 在过程化编程中，一个单元就是一个函数与过程
• 在面向对象编程中，一个单元就是类的一个方法

测试一个程序单元时，需要构建桩程序和驱动程序，将其与其他程序单元隔离~

3.集成测试

（主要采用白盒+黑盒，是为了检验系统功能）

又被称为组装测试，即对程序模块一次性或采用增量方式组织起来，对系统的接口进行正确性检验的测试工作——通常在单元测试之后，系统测试之前进行~

集成测试非常依赖桩程序和驱动程序，常见的集成策略包括大爆炸集成和增量集成，增量集成有自顶向下、自底向上、持续集成等多种方式~

4.系统测试

前两者更加关注技术上的正确性，重在发现设计缺陷和代码缺陷，系统测试更关注不符合需求的缺陷和需求自身的内在缺陷~

系统测试关注整个系统的行为，所以不依赖于桩程序and驱动程序~

三.测试技术

1.测试用例的选择

测试是有代价的（人力、时间、金钱成本），目标是发现尽可能多的缺陷，并不绝对要求发现所有缺陷~

软件测试人员要仔细选择测试用例，在代价尽可能小的情况下发现足够多的缺陷~

2.随机测试

基于软件工程师直觉和经验的技术，也是实践中最为广泛使用的测试技术~

但并不是最优的测试技术，有时可以发现其他技术不能发现的缺陷，但其测试到缺陷的几率却比其他技术要小的多~

3.基于规格的技术（黑盒测试）

把测试对象看做一个黑盒子，完全基于输入和输出数据来判定测试对象的正确性——使用测试对象的规格说明来设计输入和输出数据~

等价类划分：

把程序的输入域划分为若干部分，然后从每一个部分选取少数代表性的个体作为测试用例

• 有效等价类：对于程序的规格说明来说是合理的、有意义的数据输入构成的集合
• 无效等价类：与有效等价类的定义正好相反

边界值分析：对前者划分方法的补充——因为错误往往发生在边界而非内部~

决策表：为复杂逻辑判断设计测试用例的技术，决策表由条件声明、行动声明、规划选项和行动选项四个象限组成的表格

状态转换：专门针对复杂测试对象的测试技术，该类复杂测试对象输入数据反应是多样的，还需要依赖自身的状态才能决定，如果测试对象的状态不同，那么即使输入数据是一样的，输出也会有所不同~

4.基于代码的技术（白盒测试）

与黑盒不同，将测试对象看做透明的，不关心测试对象的规格，而根据对象内部的程序结构来设计测试用例进行测试工作~

语句覆盖：保证每一行代码都至少执行一次

（较弱的代码覆盖）

条件覆盖：每个判断结果至少都满足一次

（仍不能保证所有路径的覆盖）

路径覆盖：每条独立路径都至少执行一次

5.特定测试技术

• 面向对象的测试
• GUI测试
• 基于web的测试
• 基于组件的测试
• 并发程序的测试
• 协议遵从性测试
• 实时系统测试

四.测试活动

• 测试计划：按照工程的做法，在开始具体的软件测试活动之前，必须明确工作范围等计划
• 测试设计：进一步明确需要被测试的对象，为被测对象设计用例集合
• 测试执行：要严格按照测试用例来完成，并记录相应的测试结果
• 测试评价：执行结束后，必须评价测试结果，以确定测试是否成功

五.测试度量