五章软件测试电子教案

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1、第五章 软件测试,文 档,5.1 基本概念,软件开发过程必须伴有质量保证活动。 软件测试是软件质量保证的关键元素，代表了规约、设计和编码的最终检查。 软件产品最大的成本是检测软件错误、修正软件错误的成本。 在整个软件开发中，测试工作量一般占30%40%，甚至50%。 在人命关天的软件(如飞机控制、核反应堆等）测试所花费的时间往往是其它软件工程活动时间之和的三到五倍,例:Windows95有1000万行代码 Windows2000有5000万行代码， 3000多个工程师，几百个小团队。 Exchange2000和 Windows2000开发人员结构,软件测试背景,软件是人编的所以不完美 实例:

2、1994-1995,迪斯尼的狮子王系统不支持问题 Intel的pentium处理器 1994年浮点除法缺陷 200年8月28日，1.13MHZ处理器一个可能导致运行程序被挂起的执行指令问题 1999年12月3日,美国航天局火星极地登陆飞船失踪 1991年爱国者导弹防御系统系统时钟错误积累造成跟踪系统失去精确度 千年虫,世界各地解决2000年错误超过数亿美元,软件缺陷是什么,描述软件失败的术语 缺点(defect) 谬误(fault) 问题(problt) 错误(error),异常(anomaly) 偏差(variance) 失败(failure) 缺陷(bug),难以说清的软件缺陷,古谚： “

3、一片树叶飘落在森林中没有人听见， 谁能说它发出了声音？”,由于不能报告没有看见的问题，因此， 没有看见就不能说存在软件缺陷,“如果软件中的问题没有人发现，那么它算不算软件缺陷？”,只有看到了，才能断言软件缺陷，尚未发现的软件缺陷只能说是未知软件缺陷。,眼 见 为 实,三个盲人和一头大象：你能够为质量下定义吗？,质量管理领域权威人物J.M.Juran将质量定义为： “决定产品性能和满意程度的特征”, 测试注重于产品的满意度。 测试应针对这样一种情况： 软件产品在一些特定的范围内不能满足客户的合理要求。 通过测试过程可以评定质量风险（可能的错误），了解被测试系统中存在的错误模式（观察到的错误症状）

4、。,软件测试的目标,(1)预防错误: 几乎不可实现 (2)发现错误,5.1.1 测试的目的与地位 G.J.Myers在中认为: 1.测试是为了寻找错误而运行程序的过程。 2.一个好的测试用例是指很可能找到迄今为止尚未发现的错误的测试。 3.一个成功的测试是揭示了迄今为止尚未发现的错误的测试。,E.W.Dijkstra 指出: “程序测试能证明错误的存在,但不能证明错误不存在.” 测试的目的是发现程序中的 错误，是为了证明程序有错, 而 不是证明程序无错.,把证明程序无错当作测试目的不仅是不正确的, 完全做不到的，而且对做好测试没有任何益处，甚至是十分有害的. 软件测试要设法使软件发生故障,暴露

5、软件错误 测试的“成功”与“失败” 能够发现错误的测试是成功的 测试，否则是失败的测试。,“测试的目的是说明程序正确地执行它应有的功能” 这种说法正确吗？ 例：程序Triangle，输入三个整数，表示一个三角形的三个边长，该程序产生一个结果，指出该三角形是等边三角形、等腰三角形还是不等边三角形。 为说明其能正确执行它的功能，可使用“测试用例”(3,4,5),(5,5,6),(6,6,6), 程序都能给出正确结果，是否就可认为程序是正确的？,测试设计中需要考虑的22种测试类型,黑盒测试 白盒测试 单元测试 累计综合测试 集成测试 功能测试 系统测试 端到端测试 健全测试 衰竭测试 接受测试,负载

6、测试 强迫测试 性能测试 可用性测试 安装/卸载测试 恢复测试 兼容测试 安全测试 比较测试 Alpha测试 Beta测试,质量控制技术,质量控制活动分类,开发方法学,配置管理,验证技术,评 审,正确性验证,性能调试,组件测试,集成测试,系统测试,原子事务,模块冗余性,检 错,质量控制,避免错误,容 错,调 试,测 试,软件质量问题,以软件测试为中心的软件质量保障技术 软件 静态测试技术 质量 软件度量技术 控制 动态测试技术 技术 配置管理技术 修改控制与管理技术 软件测试是保证软件质量,提高 软件可靠性的关键,5.1.2 测试原则 (1)所有的测试都应追溯到用户需求 最严重的错误(从用户角

7、度)是那些导致软件无法满足需求的错误。 程序中的问题根源可能在开发前 期的各阶段解决、纠正错误也必须追 溯到前期工作。,测试与开发前期工作的关系,决定软件与系统的配合关系,需求分析,概要设计,详细设计,编 码,单元测试,集成测试,确认测试,系统测试,测试活动和相关工作产品,项目协议,对象设计,客户,开发人员,用户,集成策略,系统分解,功能性需求,非功能性需求,单元测试,集成测试,结构测试,功能测试,性能测试,来自ODD,来自TP,来自SDD,来自RAD,来自RAD,用户手册,验收测试,安装测试,现场测试,日常操作,开发前期出现错误的扩展,计划,需求 分析,设 计,编 码,测 试,A,B,软件生

8、存期各阶段间需保持的正确性,用户要求,用户: 我要什么?,运行结果,计算机: 程序运行得 到的结果,源程序,程序员: 我要让计算 机什么做?,设计说明书,设计员: 我要让软件 做什么?,需求说明书,分析员: 我可以提 供什么?,1,2,3,4,5,理解正确性 表达正确性,理解正确性 设计正确性 表达正确性,理解正确性 编码正确性,运行正确性 输入正确性,相符吗?,软件开发面临的实际问题,项目开发前 分析员的理 解、设想,软件开发面临的实际问题,分析员 的描述,完成的设计,软件开发面临的实际问题,程序员做出的产品,软件开发面临的实际问题,现场的安装,软件开发面临的实际问题,用户原来的设想,软件开

9、发面临的实际问题,测试原则 (2)概要设计时应完成测试计划， 详细的测试用例定义可在设计 模型确定后开始，所有测试可 在任何代码被产生之前进行计 划和设计。,软件测试不等于程序测试 软件测试应贯穿于软件定义与开发的整个期间； 据美国一家公司统计，查出的软件错误中，属于需求分析和软件设计的错误约占 64%，属于程序编写的错误仅占 36%。程序编写的许多错误是“先天的”。,测试阶段工作步骤 单元测试:检验每个模块能否单独工作 集成测试:检验概要设计中模块接口设计问题 确认测试:以需求规格说明书为检验尺度 系统测试:综合检验 测试可视为分析、设计、编码三个阶 段的最终复审,以保证软件质量.,测试原则

10、 (3)pareto原则：测试发现的错误中80%很 可能起源于20%的模块中。 应孤立这些疑点模块重点 测试。 (4)穷举测试是不可能的,测试原则,例:测试计算器程序 加法测试 1+0= 1+99999999999999999999999999999999= 2+0= 2+99999999999999999999999999999999= 99999999999999999999999999999999+99999999999999999999999999999999= 1.0+0.1= 1.0+0.2= 减法测试 乘法测试 除法测试 求平方根 百分数 倒数,测试原则 (5)应由独立的底三方来

11、构造测试。 （开发和测试队伍分别建立） (6)测试用例应由输入数据和预期的输 出结果两部分组成. (7)兼顾合理的输入和不合理的输入数据 (8)程序修改后要回归测试 (9)应长期保留测试用例，直至系统废弃。,测试原则：软件测试是有风险的行为,数 量,遗漏软件 缺陷数目,测试费用,测试中,测试后,软件,测试工作量,每一个软件项目都有一个最优的测量量,最优测量量,5.1.3 可测试性 可测试软件的特征： 可操作性 可观察性 可控制性 可分解性 简单性 稳定性 易理解性,“好”测试的属性： 发现错误的可能性高 不冗余 在目的相似的测试中，应使用最可能找到错误的测试 每一个测试应独立执行,测试 (te

12、st) 调试 (debug),以已知条件开始, 使用预先定义的程序, 有预知的结果,以不可知内部条件开始,结果一般不可预见,有计划,被动的,由独立的测试组，在 不了解软件设计的条 件下完成,由程序作者进行,发现错误,找出错误位置，排除,测试与调试(排错),软件错误分类 功能错(需求分析错误) 软件结构错 数据错 编码错 软件集成错 测试定义与测试执行错误,5.1.4 测试用例设计 测试用的一组输入数据。 选择测试用例是软件测试员最重要 的一项工作。,测试用例的属性: 属性 描述 name 测试用例的名称 location 可执行的完全路径名 input 输入数据或命令 oracle 期待测试结

13、果 log 测试产生的输出,程序测试举例 例：程序 Triangle， 输入三个整数，表示一个 三角形的三个边长，该程序产生一个结果， 指出该三角形是等边三角形、等腰三角形还 是不等边三角形。,判断三角型的测试用例设计: 输入数据 预期结果 (1) 6;6;6 等边 (2) 8;8;4 等腰 (3) 4;5;6 一般 还应输入非法数据： 0; 7; 9 -7; 3; 5 a; 2; 7 等,5.1.5 软件测试信息流,软件 配置,测试,测试 配置,测试 工具,结果 分析,排错,可靠性 分析,测试 结果,错误,预期 结果,出错率,改正 的软件,预测 的可 靠性,需求规格说明书 软件设计说明书 被

14、测源程序,测试计划 测试用例 (测试数据) 测试驱动程序,测试活动和相关工作产品,项目协议,对象设计,客户,开发人员,用户,集成策略,系统分解,功能性需求,非功能性需求,单元测试,集成测试,结构测试,功能测试,性能测试,来自ODD,来自TP,来自SDD,来自RAD,来自RAD,用户手册,验收测试,安装测试,现场测试,日常操作,测试设计中需要考虑的22种测试类型,黑盒测试 白盒测试 单元测试 累计综合测试 集成测试 功能测试 系统测试 端到端测试 健全测试 衰竭测试 接受测试,负载测试 强迫测试 性能测试 可用性测试 安装/卸载测试 恢复测试 兼容测试 安全测试 比较测试 Alpha测试 Bet

15、a测试,5.1.6 测试的方法与技术,软件测试的 策略和方法,静态 测试方法,动态 测试方法,人工测试方法,计算机辅助静 态分析方法,白盒测试方法,黑盒测试方法,静态测试：基本特征是在对软件进行 分析、检查和审阅，不实 际运行被测试的软件。 静态测试约可找出3070%的逻辑设计错误. 对需求规格说明书、软件设计说明书、源程序做检查和审阅，包括： 是否符合标准和规范； 通过结构分析、流图分析、符号执行指出软件 缺陷；,动态测试：通过运行软件来检验软件 的动态行为和运行结果的 正确性 动态测试的两个基本要素： 被测试程序 测试数据（测试用例）,动态测试方法 (1)选取定义域有效值,或定义域外无效值. (2)对已选取值决定预期的结果 (3)用选取值执行程序 (4)执行结果与预期的结果相比,不吻和程序 有错.,动态黑盒测试 闭着眼睛测试软件,软件,输入,不深入代码细节的测试方法称为动态黑盒测试。 软件测试员充当客户来使用它。,输出,动态白盒测试 带上X光眼镜测试软件,?