软件质量保证与测试综述

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1、软件质量保证与测试郭俊恩计算机与信息工程系*第1页2目录一、相关知识及意义 二、软件质量保证管理 三、软件测试 四、软件质量保证与测试人才的特点3一、相关知识及意义 1、软件开发过程42、硬件、软件失效曲线图 53、软件质量要求包括6个主要特征l功能性：软件实现的功能达到要求的和隐含的用户需求以及 设计规范的程度，l可靠性：软件在指定条件和特定时间段内维持性能的能力程 度，l易使用性：用户使用该软件所付出的学习精力，l效率：在指定条件下，软件功能与所占用资源之间的比值，l可维护性：当发现错误、运行环境改变或客户需求改变时， 程序能修改的容易程度，l可移植性：将软件从一种环境移入另一种环境的容易

2、程度。64软件缺陷的修复费用75意义l迪斯尼狮子王缺陷l人造陨石坑缺陷l程序员的千年虫问题l爱国者导弹缺陷8二、软件质量保证与管理p1、软件质量控制的基本方法p软件质量控制是一组由开发组织使用的程序和方 法，使用它可在规定的资金投入和时间限制的条 件下，提供满足客户质量要求的软件产品并持续 不断地改善开发过程和开发组织本身，以提高将 来生产高质量软件产品的能力。1.1目标问题度量法l对一个项目的各个方面（产品、过程和资源）规定具 体的目标，这些目标的表达应非常明确。l对每一个目标，要引出一系列能反映出这个目标是否 达到要求的问题，并要求对这些问题进行回答。这些 问题的答案将有助于使目标定量化。

3、l将回答这些问题的答案映射到对软件质量等级的度量 上，根据这种度量得出软件目标是否达到的结论，或 确认哪些做好了，哪些仍需改善。l收集数据。要为收集和分析数据做出计划。1.2风险管理法 l根据经验识别项目要素的有关风险；l评估风险发生的概率和发生的代价；l按发生概率和代价划分风险等级并排序；l在项目限定条件下选择控制风险的技术并制 定计划；l执行计划并监视进程；l持续评估风险状态并采取正确的措施。1.3 PDCA法（戴明循环）确定质量目标提高质量开发质量评估质量质量控制参数 产品、过程、资源定义改善估计度量计划Plan改进 Action实施 Do检查Check2 软件配置管理p软件配置管理是在

4、贯穿整个软件生命周期 中建立和维护项目产品的完整性。它的基 本目标包括：l软件配置管理的各项工作是有计划进行的。l被选择的项目产品得到识别，控制并且可以被 相关人员获取。l已识别出的项目产品的更改得到控制。l使相关组别和个人及时了解软件基准的状态和 内容。常用的软件配置管理工具pVisualSVN ServerpTortoiseSVN3 软件评审的内容3.1 管理评审l一个组织之所以需要管理，是为了能更好的进步和发展。 为了达到这个目的，通常需要对原来的发展状况进行回顾 ，分析并总结出存在的问题和改进的措施。这也就是为什 么进行管理评审的原因。l管理评审就是最高管理者为评价管理体系的适宜性、充

5、分 性和有效性所进行的活动。管理评审的主要内容是组织的最高管理者就管理体系 的现状、适宜性、充分性和有效性以及方针和目标的 贯彻落实及实现情况进行正式的评价，其目的就是通 过这种评价活动来总结管理体系的业绩，并从当前业 绩上考虑找出与预期目标的差距，同时还应考虑任何 可能改进的机会，并在研究分析的基础上，对组织在 市场中所处地位及竞争对手的业绩予以评价，从而找 出自身的改进方向。3.2 技术评审 p技术评审的目的l发现软件在功能、逻辑、实现上的错误；l验证软件符合它的需求规格；l确认软件符合预先定义的开发规范和标准；l保证软件在统一的模式下进行开发；l便于项目管理。p技术评审的输入l评审的目的

6、是说明为什么要进行该评审，该评审的实施目的是什么 ；l评审的内容包括需求文档、源代码、测试用例等；l评审检查单（检查项）；l其他必须的文档，如对设计文档进行评审，那么需求文档可以作为 相关文档带入技术评审会。p技术评审的输出技术评审报告l会议的基本信息；l存在的问题和建议措施；l评审结论和意见；l问题跟踪表；l技术评审问答记录（通常作为附录出现在报告中）。3.3 文档评审p文档评审的目的p文档评审的内容l在软件开发过程中，需要进行评审的文档很多 ，主要包括如下内容：需求评审，对市场需求说明书、产品需求 说明书、功能说明书等进行评审。设计评审，对总体设计说明书、详细设计 说明书等进行评审。代码评

7、审，对代码进行审核。质量验证评审，对测试计划、测试用例 等进行评审。3.4 过程评审 p过程评审的作用如下：l评估主要的质量保证流程。l考虑如何处理和解决评审过程中发现的不符合 问题。l总结和共享好的经验。l指出需要进一步完善和改进的部分。过程评审流程 193.5 代码审查p代码审查的主要工作l代码审查的主要工作：发现代码中的bug；从 代码的易维护性、可扩展性角度考察代码的质 量，提出修改建议。l代码编写者，代码审核者共同对代码的质量承 担责任。这样才能保证Code Review不是走过场，其中 代码编写者承担主要责任，代码审核者承担次要 责任。20三、软件测试方法p1. 黑盒测试p2. 白

8、盒测试p3. 灰盒测试p4. 集成测试p5. 系统测试p6. 压力测试211黑盒测试的基本概念 p黑盒测试试图发现以下类型的错误：l功能错误或遗漏；l界面错误；l数据结构或外部数据库访问错误；l性能错误；l初始化和终止错误。221.1 等价类划分p等价类划分法是一种黒盒测试的技术，不考虑程序的内 部结构，是把所有可能的输入数据，即程序的输入域划 分成若干部分（子集），然后从每一个子集中选取少数 具有代表性的数据作为测试用例。231.2.1划分等价类p等价类划分可有两种不同的情况:有效等价 类和无效等价类。l有效等价类:是指对于程序的规格说明来说是 合理的，有意义的输入数据构成的集合。l利用有效

9、等价类可检验程序是否实现了规格说 明中所规定的功能和性能。l无效等价类:与有效等价类的定义恰巧相反， 不符合需求规格说明书。241.2.2等价类表示例 输入条件有效等价类无效等价类输入条件有效等价类无效等价类1001.无效等价类2.有效等价类3.无效等价类251.2.3设计测试用例 p先根据输入条件确定有效等 价类和无效等价类，然后从 划分出的等价类中按以下三 个原则设计测试用例。l每一个等价类规定一个唯一 的编号。l设计一个新的测试用例，使 其尽可能多地覆盖尚未被覆 盖地有效等价类，重复这一 步。直到所有的有效等价类 都被覆盖为止。l设计一个新的测试用例，使 其仅覆盖一个尚未被覆盖的 无效等

10、价类，重复这一步， 直到所有的无效等价类都被 覆盖为止。用例 编号所属等 价类乘 数1乘 数2乘积123206021-102提示“请输 入1100 之间的整数”332003提示“请输 入1100 之间的整数”26三角形（等价类划分） 输入条件有效等价类无效等价类是否三角形的3 条边（A0）， （1） （B0）， （2） （C0）， （3） （A+BC）， （4） （B+CA）， （5） （A+CB） （6）（A0）， （7） （B0）， （8） （C0）， （9） （A+BC）， （10） （B+CA）， （11） （A+CB） （12）是否等腰三角形（A=B）， （13） （B=C）， （1

11、4） （C=A）， （15）（AB）and（BC）and（CA ）， （16）是否等边三角 形（A=B）and（B=C）and（ C=A）， （17）（AB）， （18） （BC）， （19） （CA）， （20）27三角形测试用例（等价类划分） 用例编号【A，B，C】覆盖等价类输出1【3，4，5】（1），（2），（3），（4），（5），（6）一般三角形2【0，1，2】（7）不能构成三角形3【1，0，2】（8）4【1，2，0】（9）5【1，2，3】（10）6【1，3，2】（11）7【3，1，2】（12）8【3，3，4】（1），（2），（3），（4），（5），（6），（13）等腰三角形9【3，4

12、，4】（1），（2），（3），（4），（5），（6），（14）10【3，4，3】（1），（2），（3），（4），（5），（6），（15）11【3，4，5】（1），（2），（3），（4），（5），（6），（16）非等腰三角形12【3，3，3】（1），（2），（3），（4），（5），（6），（17）是等边三角形13【3，4，4】（1），（2），（3），（4），（5），（6），（14）， （18）非等边三角形14【3，4，3】（1），（2），（3），（4），（5），（6），（15）， （19）15【3，3，4】（1），（2），（3），（4），（5），（6），（13）， （20）281.3 边界值分析

13、法p1.3.1 边界条件l我们可以想象一下，如果在悬崖峭壁边可以自 信地安全行走，平地就不在话下了。如果软件在能力达到极限时能够运行，那么在正 常情况下一般也就不会有什么问题。l边界条件是特殊情况，因为编程从根本上说不 怀疑边界有问题。奇怪的是，程序在处理大量中间数值时都是对的 ，但是可能在边界处出现错误。291.3.2其他一些边界条件p另一种看起来很明显的软件缺陷来源是当软件要求输入时 （比如在文本框中），不是没有输入正确的信息，而是根 本没有输入任何内容，只按了Enter键。l这种情况在产品说明书中常常被忽视，程序员也可能经常遗 忘，但是在实际使用中却时有发生。程序员总会习惯性地认 为用户

14、要么输入信息，不管是看起来合法的或非法的信息， 要么就会选择Cancel键放弃输入，如果没有对空值进行好 的处理的话，恐怕程序员自己都不知道程序会引向何方。p正确的软件通常应该将输入内容默认为合法边界内的最小 值，或者合法区间内的某个合理值，否则，返回错误提示 信息。l因为这些值通常在软件中进行特殊处理，所以不要把它们与 合法情况和非法情况混在一起，而要建立单独的等价区间。301.3.3边界值的选择方法p对边界值设计测试用例，应遵循以下几条原则：l如果输入条件规定了值的范围，则应取刚达到这个范围的边 界的值，以及刚刚超越这个范围边界的值作为测试输入数据 。l如果输入条件规定了值的个数，则用最大

15、个数、最小个数、 比最小个数少1、比最大个数多1的数作为测试数据。l根据规格说明的每个输出条件，使用前面的原则。l根据规格说明的每个输出条件，应用前面的原则。l如果程序的规格说明给出的输入域或输出域是有序集合，则 应选取集合的第一个元素和最后一个元素作为测试用例。l如果程序中使用了一个内部数据结构，则应当选择这个内部 数据结构边界上的值作为测试用例。l分析规格说明，找出其他可能的边界条件。312 白盒测试的概述p软件人员使用白盒测试方法，主要想对程 序模块进行如下的检查：l对程序模块的所有独立的执行路径至少测试一 次；l对所有的逻辑判定，取“真”与取“假”的两种情 况都至少测试一次；l在循环的

16、边界和运行界限内执行循环体；l测试内部数据结构的有效性等。322.2 白盒测试的实施步骤：p测试计划阶段：根据需求说明书，制定测试进度 。p测试设计阶段：依据程序设计说明书，按照一定 规范化的方法进行软件结构划分和设计测试用例 。p测试执行阶段：输入测试用例，得到测试结果。p测试总结阶段：对比测试的结果和代码的预期结 果，分析错误原因，找到并解决错误。332.3 控制流测试342.4 算法流程 352.5 语句覆盖p语句覆盖的含义是：在测试时首先设计若干个测试用例， 然后运行被测程序，使程序中的每个可执行语句至少执行 一次。这里所谓“若干个”，自然是越少越好。p让我们总结一下语句覆盖的优点和缺点。l优点：很直观地从代码中得到测试用例，无需细分每条判定 表达式。l缺点:对于隐藏的条件和可能到达的隐式分支是无法测试的。 它只在乎运行一次，而不考虑其他