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软件测试的基础知识概要

2008年9月21日 发表评论 阅读评论

一、概述

  信息技术的飞速发展,使软件产品应用到社会的各个领域,软件产品的质量自然成为人们共同关注的焦点。不论软件的生产者还是软件的使用者,均生存在竞争的环境中,软件开发商为了占有市场,必须把产品质量作为企业的重要目标之一,以免在激烈的竞争中被淘汰出局。用户为了保证自己业务的顺利完成,当然希望选用优质的软件。质量不佳的软件产品不仅会使开发商的维护费用和用户的使用成本大幅增加,还可能产生其他的责任风险,造成公司信誉下降,继而冲击股票市场。在一些关键应用 (如民航订票系统、银行结算系统、证券交易系统、自动飞行控制软件、军事防御和核电站安全控制系统等) 中使用质量有问题的软件,还可能造成灾难性的后果。

  软件危机曾经是软件界甚至整个计算机界最热门的话题。为了解决这场危机,软件从业人员、专家和学者做出了大量的努力。现在人们已经逐步认识到所谓的软件危机实际上仅是一种状况,那就是软件中有错误,正是这些错误导致了软件开发在成本、进度和质量上的失控。有错是软件的属性,而且是无法改变的,因为软件是由人来完成的,所有由人做的工作都不会是完美无缺的。问题在于我们如何去避免错误的产生和消除已经产生的错误,使程序中的错误密度达到尽可能低的程度。

  四、软件测试的复杂性与经济性

  人们常常以为,开发一个程序是困难的,测试一个程序则比较容易。这其实是误解。设计测试用例是一项细致并需要高度技巧的工作,稍有不慎就会顾此失彼,发生不应有的疏漏。

  不论是黑盒测试方法还是白盒测试方法,由于测试情况数量巨大,都不可能进行彻底的测试。所谓彻底测试,就是让被测程序在一切可能的输入情况下全部执行一遍。通常也称这种测试为“穷举测试”。 “黑盒”法是穷举输入测试,只有把所有可能的输入都作为测试情况使用,才能以这种方法查出程序中所有的错误。实际上测试情况有无穷多个,人们不仅要测试所有合法的输入,而且还要对那些不合法但是可能的输入进行测试。 “白盒”法是穷举路径测试,贯穿程序的独立路径数是天文数字,但即使每条路径都测试了仍然可能有错误。第一,穷举路径测试决不能查出程序违反了设计规范,即程序本身是个错误的程序。第二,穷举路径测试不可能查出程序中因遗漏路径而出错。第三,穷举路径测试可能发现不了一些与数据相关的错误。e.w.dijkstra的一句名言对测试的不彻底性作了很好的注解:“程序测试只能证明错误的存在,但不能证明错误不存在”。

  在实际测试中,穷举测试工作量太大,实践上行不通,这就注定了一切实际测试都是不彻底的。当然就不能够保证被测试程序中不存在遗留的错误。软件工程的总目标是充分利用有限的人力和物力资源,高效率、高质量地完成测试。为了降低测试成本,选择测试用例时应注意遵守“经济性”的原则。第一,要根据程序的重要性和一旦发生故障将造成的损失来确定它的测试等级;第二,要认真研究测试策略,以便能使用尽可能少的测试用例,发现尽可能多的程序错误。掌握好测试量是至关重要的,一位有经验的软件开发管理人员在谈到软件测试时曾这样说过:“不充分的测试是愚蠢的,而过度的测试是一种罪孽”。测试不足意味着让用户承担隐藏错误带来的危险,过度测试则会浪费许多宝贵的资源。

  测试是软件生存期中费用消耗最大的环节。测试费用除了测试的直接消耗外,还包括其它的相关费用。能够决定需要做多少次测试的主要影响因素如下:

  ①、系统的目的

  系统的目的的差别在很大程度上影响所需要进行的测试的数量。那些可能产生严重后果的系统必须要进行更多的测试。一台在boeing 757上的系统应该比一个用于公共图书馆中检索资料的系统需要更多的测试。一个用来控制密封燃气管道的系统应该比一个与有毒爆炸物品无关的系统有更高的可信度。一个安全关键软件的开发组比一个游戏软件开发组要有苛刻得多的查找错误方面的要求。

  ②、潜在的用户数量

  一个系统的潜在用户数量也在很大程度上影响了测试必要性的程度。这主要是由于用户团体在经济方面的影响。一个在全世界范围内有几千个用户的系统肯定比一个只在办公室中运行的有两三个用户的系统需要更多的测试。如果不能使用的话,前一个系统的经济影响肯定比后一个系统大。除此而外,在分配处理错误的时候,所花的代价的差别也很大。如果在内部系统中发现了一个严重的错误,在处理错误的时候的费用就相对少一些,如果要处理一个遍布全世界的错误就需要花费相当大的财力和精力。

  ③、信息的价值

  在考虑测试的必要性时,还需要将系统中所包含的信息的价值考虑在内,一个支持许多家大银行或众多证券交易所的客户机/服务器系统中含有经济价值非常高的内容。很显然这一系统需要比一个支持鞋店的系统要进行更多的测试。这两个系统的用户都希望得到高质量、无错误的系统,但是前一种系统的影响比后一种要大得多。因此我们应该从经济方面考虑,投入与经济价值相对应的时间和金钱去进行测试。

  ④、开发机构

  一个没有标准和缺少经验的开发机构很可能开发出充满错误的系统。在一个建立了标准和有很多经验的开发机构中开发出来的系统中的错误不会很多,因此,对于不同的开发机构来说,所需要的测试的必要性也就截然的不同。

  然而,那些需要进行大幅度改善的机构反而不大可能认识到自身的弱点。那些需要更加严格的测试过程的机构往往是最不可能进行这一活动的,在许多情况下,机构的管理部门并不能真正地理解开发一个高质量的系统的好处。

  ⑤、测试的时机

  测试量会随时间的推移发生改变。在一个竟争很激烈的市场里,争取时间可能是制胜的关键,开始可能不会在测试上花多少时间,但几年后如果市场分配格局已经建立起来了,那么产品的质量就变得更重要了,测试量就要加大。测试量应该针对合适的目标进行调整。

  给软件带来错误的原因很多,具体地说,主要有如下几点:

  五、软件测试的心理学问题

  1、程序测试的过程具有破坏性

  人类的活动具有高度的目的性,建立适当的目标具有重要的心理作用。如果我们的目的是要证明程序中没有错误,那我们就会不自觉地朝这个方向去做;也就是说,我们会倾向于挑选那些使程序出错的可能性较小的测试数据。另一方面,如果我们的目标是要证明程序中有错,那就会选择一些易于发现程序所含错误的测试数据。而后一种态度会比前者给程序增添更多的价值。

  测试的定义意味着程序测试的过程是具有破坏性的,其程度甚至达到了不可容忍的地步。社会上大多数人的人生观是建设性的,而不是破坏性的。人们倾向于创造一个物品,而不是轻易毁坏?个物品。因此,

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