軟件測(cè)試

本課程主要參考教材：SoftwareTestingSecondEdition（美）RonPatton著，張小松等譯2006年3月課程教學(xué)內(nèi)容安排：第一部分軟件測(cè)試綜述（共三章）第二部分軟件測(cè)試基礎(chǔ)（共五章）第三部分運(yùn)用測(cè)試技術(shù)（共七章）第四部分軟件測(cè)試的進(jìn)一步深入（共兩章）第五部分使用測(cè)試文檔（共四章）第六部分軟件測(cè)試的未來（共兩章）第一部分軟件測(cè)試綜述官方定義

體系架構(gòu)軟件測(cè)試的背景軟件開發(fā)過程軟件測(cè)試的實(shí)質(zhì)第一部分軟件測(cè)試綜述官方定義

使用人工或自動(dòng)手段來運(yùn)行或測(cè)定某個(gè)系統(tǒng)的過程，檢驗(yàn)它是否滿足規(guī)定的需求或是弄清預(yù)期結(jié)果與實(shí)際結(jié)果之間的差別。——IEEE1983年第一部分軟件測(cè)試綜述體系架構(gòu)軟件測(cè)試的基礎(chǔ)理論和基本技術(shù)軟件測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范軟件測(cè)試的環(huán)境和工具軟件測(cè)試的管理第一部分軟件測(cè)試綜述第一章軟件測(cè)試的背景軟件錯(cuò)誤案例研究軟件缺陷是什么為什么會(huì)出現(xiàn)軟件缺陷軟件缺陷的修復(fù)費(fèi)用軟件測(cè)試員的工作內(nèi)容優(yōu)秀軟件測(cè)試員的素質(zhì)第一章軟件測(cè)試的背景§1軟件錯(cuò)誤案例研究※1994年12月30日；ThomasR.Nicely博士在他的一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)了奔騰CPU的除法問題（4195835∕3145727）×31435727―4195835＝？※１９９６年６月４日，阿麗亞娜５型火箭第一次鑒定發(fā)射，因火箭導(dǎo)航電腦軟件系統(tǒng)發(fā)生故障而失敗；

第一章軟件測(cè)試的背景※美國(guó)愛國(guó)者導(dǎo)彈防御系統(tǒng)首次應(yīng)用在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中對(duì)抗伊拉克飛毛腿導(dǎo)彈的防御戰(zhàn)中，一次在沙特阿拉伯的多哈擊斃了28名美國(guó)士兵；※2003年4月，一個(gè)軟件故障導(dǎo)致美國(guó)航空集團(tuán)公司損失數(shù)千美元，因?yàn)橛行C(jī)票的價(jià)格被誤定為1.86美元；※2003年8月，位于美國(guó)俄亥俄州的第一能源(FirstEnergy)公司下屬的電力監(jiān)測(cè)與控制管理系統(tǒng)“XA/21”出現(xiàn)軟件錯(cuò)誤，導(dǎo)致北美東北部大規(guī)模停電；

※1999年12月3日，美國(guó)航天局的火星極地登陸者號(hào)探測(cè)器試圖在火星表面著陸時(shí)失蹤。；第一章軟件測(cè)試的背景※美國(guó)商務(wù)部的國(guó)立標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所（NIST：NationalInstituteofStandardsandTechnology）有關(guān)軟件缺陷的損失調(diào)查報(bào)告表示，“據(jù)推測(cè)，由于軟件缺陷而引起的損失額每年高達(dá)595億美元。這一數(shù)字相當(dāng)于美國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的0.6%”?！?005年07月13日，北京互聯(lián)網(wǎng)首次突然大面積斷網(wǎng)，主要原因是北京網(wǎng)通幾個(gè)核心路由器的BGPDown掉了

；第一章軟件測(cè)試的背景§2軟件缺陷是什么一、軟件失敗的術(shù)語缺點(diǎn)(defect) 偏差(variance)故障(fault) 失敗(failure)問題(problem) 矛盾(incosistency)錯(cuò)誤(error) 特性殊(feature)事件(incident) 缺陷(bug)異常(anomaly)第一章軟件測(cè)試的背景了解與自己合作的產(chǎn)品開發(fā)小組的特點(diǎn)是重要的。他們提及他們軟件問題的方式反映出他們處理整個(gè)開發(fā)過程的方式。

本課程中，所有軟件問題都被稱為缺陷（bugs）。第一章軟件測(cè)試的背景二、軟件缺陷官方的定義1. 軟件未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品說明書要求的功能。2. 軟件出現(xiàn)了產(chǎn)品說明書指明不會(huì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤。3. 軟件實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品說明書未提到的功能。4. 軟件未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品說明書雖未明確提及但應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。5. 軟件難以理解、不易使用、運(yùn)行緩慢或者——從測(cè)試員的角度看——最終用戶會(huì)認(rèn)為不好。第一章軟件測(cè)試的背景每一個(gè)使用過一些軟件的人都會(huì)對(duì)軟件的工作方式有自己意見和想法，要編寫令所有用戶都滿意的軟件是不可能的。要全面，最重要的是要客觀評(píng)價(jià)，并非所有測(cè)試發(fā)現(xiàn)的缺陷都要修改。第一章軟件測(cè)試的背景§3為什么會(huì)出現(xiàn)軟件缺陷一、導(dǎo)致軟件缺陷最大的原因是產(chǎn)品說明書（需求分析）第一章軟件測(cè)試的背景二、軟件缺陷的第二大來源是設(shè)計(jì)三、代碼錯(cuò)誤可以歸咎于軟件的復(fù)雜性、文檔不足、進(jìn)度壓力或者普通的低級(jí)錯(cuò)誤，與一、二有關(guān)。四、其他原因，如誤解，重復(fù)錯(cuò)誤，測(cè)試錯(cuò)誤等只占極小的比例。第一章軟件測(cè)試的背景§4軟件缺陷的修復(fù)費(fèi)用隨著時(shí)間推移，修復(fù)軟件缺陷的費(fèi)用驚人地增長(zhǎng)（指數(shù)級(jí)）IBM：確定軟件錯(cuò)誤的相對(duì)成本是：在設(shè)計(jì)階段，1.5；編碼前，1；編碼中，1.5；測(cè)試前，10；測(cè)試中，60；交付后，100。[WattsHumphrey]TRW:確定錯(cuò)誤的相對(duì)時(shí)間：需求分析階段，1；設(shè)計(jì)階段，3-6；編碼階段，10；開發(fā)測(cè)試階段，15-40；接受性測(cè)試階段，30-70；應(yīng)用運(yùn)行中，40-1000。[Boehm]第一章軟件測(cè)試的背景§5軟件測(cè)試員的工作內(nèi)容軟件測(cè)試員的目標(biāo)是找出缺陷軟件測(cè)試員的目標(biāo)是找出缺陷，盡可能早一些軟件測(cè)試員的目標(biāo)是找出缺陷，盡可能早一些，并確保其得以外修復(fù)修復(fù)”缺陷并非指一定要改正軟件第一章軟件測(cè)試的背景§6優(yōu)秀軟件測(cè)試員的素質(zhì)在宇宙的歷史中，毀滅總是比創(chuàng)建容易？好的測(cè)試組織可以造就一個(gè)公司；缺少測(cè)試的組織可能倒閉一個(gè)公司大多數(shù)軟件測(cè)試員應(yīng)具備的素質(zhì)第一章軟件測(cè)試的背景具有編程方面的知識(shí)，不會(huì)害怕進(jìn)入陌生環(huán)境。善于發(fā)現(xiàn)問題的癥結(jié)，喜歡解謎。不放過任何蛛絲馬跡具有創(chuàng)造性力求完美，不去苛求，而是盡力接近目標(biāo)

判斷準(zhǔn)確注重策略和外交善于說服第一部分軟件測(cè)試綜述第二章軟件開發(fā)過程產(chǎn)品的組成部分軟件項(xiàng)目成員軟件開發(fā)生命周期模式第二章軟件開發(fā)過程§1產(chǎn)品的組成部分可能考慮不到的抽象內(nèi)容： 產(chǎn)品說明書 產(chǎn)品審查 設(shè)計(jì)文檔 進(jìn)度表 前期版本的反饋 競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的信息 測(cè)試計(jì)劃 用戶調(diào)查 易用性數(shù)據(jù) 外觀說明 軟件體系結(jié)構(gòu) 軟件代碼一、軟件產(chǎn)品需要的投入第二章軟件開發(fā)過程1、客戶需求編寫軟件的目的是滿足一些人的需求；客戶需求收集可以通過問卷調(diào)查，收集軟件以前版本反饋信息、收集競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品信息、收集期刊評(píng)論、收集焦點(diǎn)人群的意見以及其他諸多方式；第二章軟件開發(fā)過程2、產(chǎn)品說明書產(chǎn)品說明書綜合需求調(diào)查信息以及沒有提出但必須要實(shí)現(xiàn)的需求，真正地定義產(chǎn)品是什么、有哪些功能、外觀如何；第二章軟件開發(fā)過程3、進(jìn)度表制定進(jìn)度的目的是了解哪項(xiàng)工作完成了，還有多少工作要作，何時(shí)全部完成；第二章軟件開發(fā)過程4、軟件設(shè)計(jì)文檔對(duì)于稍大一些的程序而言，必須要有一個(gè)規(guī)劃軟件如何編寫的設(shè)計(jì)過程。

常用軟件設(shè)計(jì)文檔包括：

結(jié)構(gòu)文檔數(shù)據(jù)流圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、流程圖代碼注釋第二章軟件開發(fā)過程5、測(cè)試文檔重要的測(cè)試提交文檔清單包括：測(cè)試計(jì)劃測(cè)試用例缺陷報(bào)告測(cè)試工具和自動(dòng)測(cè)試度量、統(tǒng)計(jì)和總結(jié)第二章軟件開發(fā)過程軟件代碼二、軟件產(chǎn)品的組成幫助文件用戶手冊(cè)樣本和示例標(biāo)簽和不干膠產(chǎn)品支持信息圖標(biāo)和標(biāo)志錯(cuò)誤信息廣告和宣傳材料安裝說明文件第二章軟件開發(fā)過程§2軟件項(xiàng)目成員項(xiàng)目經(jīng)理、程序經(jīng)理或者監(jiān)制人員→編寫產(chǎn)品說明書、管理進(jìn)度、進(jìn)行重大決策項(xiàng)目不同，人員就大不相同了。但是對(duì)于大多數(shù)情況，分工是一樣的，只是叫法不同而已體系架構(gòu)師，系統(tǒng)工程師→設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)體系架構(gòu)程序員、開發(fā)人員→設(shè)計(jì)、編寫軟件并修復(fù)軟件中的缺陷第二章軟件開發(fā)過程測(cè)試員或質(zhì)量保證（QualityAssurance，QA）員→找出并報(bào)告軟件產(chǎn)品的問題技術(shù)作者→編制軟件產(chǎn)品附帶的文件和聯(lián)機(jī)文檔配置管理員或構(gòu)建員→把程序員編寫的代碼及技術(shù)作者寫的全部文檔資料在一起，合成為一個(gè)軟件包第二章軟件開發(fā)過程§3軟件開發(fā)生命周期模式軟件產(chǎn)品從最初構(gòu)思到公開發(fā)行的過程稱為軟件開發(fā)生命周期模式● 大爆炸模式● 邊寫邊改模式● 瀑布模式● 螺旋模式在開發(fā)軟件過程中有各種不同的方法。對(duì)特定項(xiàng)目而言，沒有那個(gè)模式是一定最好的，有4種最常用的模式第二章軟件開發(fā)過程一、大爆炸模式人力和資金→巨大的能量釋放→產(chǎn)生了優(yōu)秀的軟件產(chǎn)品→或者一堆廢品。簡(jiǎn)單→所有精力都花在開發(fā)軟件和編寫代碼上計(jì)劃、進(jìn)度安排和正規(guī)開發(fā)過程幾乎沒有幾乎沒有什么測(cè)試第二章軟件開發(fā)過程二、邊寫邊改模式粗略的想法→簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)→漫長(zhǎng)的來回編寫、測(cè)試和修改缺陷的過程→發(fā)布產(chǎn)品在大爆炸模式基礎(chǔ)上的一個(gè)進(jìn)步第二章軟件開發(fā)過程三、瀑布模式最初的構(gòu)思到最終產(chǎn)品要經(jīng)過一系列步驟。每一個(gè)步驟結(jié)束時(shí)，項(xiàng)目小組組織審查，并決定是否進(jìn)入下一步。如果項(xiàng)目進(jìn)入下一步未準(zhǔn)備好，就停滯下來，直到準(zhǔn)備好強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的定義各步驟是分立的；沒有交叉無法回溯第二章軟件開發(fā)過程四、螺旋模式總體思想是：一開始不必詳細(xì)定義所有細(xì)節(jié)。從小開始，定義重要功能，努力實(shí)現(xiàn)這些功能，接受客戶反饋，然后進(jìn)入下一階段。重復(fù)上述過程，直至得到最終產(chǎn)品螺旋模式中包含了一點(diǎn)瀑布模式（分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)和測(cè)試的步驟）、一點(diǎn)邊寫邊改模式（螺旋模式的每一次）和一點(diǎn)大爆炸模式（從外界觀察）。模式發(fā)現(xiàn)問題早，使成本低。第一部分軟件測(cè)試綜述第三章軟件測(cè)試的實(shí)質(zhì)測(cè)試的原則軟件測(cè)試的術(shù)語和定義第三章軟件測(cè)試的實(shí)質(zhì)§1測(cè)試的原則輸入量太大輸出結(jié)果太多軟件執(zhí)行路徑太多軟件說明書是主觀的。你可以說從旁觀者來看是缺陷。一、完全測(cè)試程序是不可能的例：Microsoftwindows計(jì)算器程序第三章軟件測(cè)試的實(shí)質(zhì)關(guān)鍵是如何把數(shù)量巨大的可能測(cè)試減少到可以控制的范圍，以及如何針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)作出明智的抉擇，那些測(cè)試重要，那些不重要；二、軟件測(cè)試是有風(fēng)險(xiǎn)的行為目標(biāo)是找到最優(yōu)的測(cè)試量，使測(cè)試不多不少第三章軟件測(cè)試的實(shí)質(zhì)軟件測(cè)試工作與防疫員的工作極為相似，可以報(bào)告已軟件缺陷存在，卻不能報(bào)告軟件缺陷不存在三、測(cè)試無法顯示潛伏的軟件缺陷第三章軟件測(cè)試的實(shí)質(zhì)程序員也有心情不好的時(shí)候

四、找到的軟件缺陷越多，就說明附近的軟件缺陷更多程序員往往犯同樣的錯(cuò)誤

某些軟件缺陷其實(shí)冰山一角

第三章軟件測(cè)試的實(shí)質(zhì)1990年，BorisBeixer在其編著的《軟件測(cè)試技術(shù)》（SoftwareTestingTechniques）第2版一書中描述了軟件測(cè)試越多，其對(duì)測(cè)試的免疫力越強(qiáng)的現(xiàn)象五、殺蟲劑怪事為了克服殺蟲劑怪事，軟件測(cè)試員必須不斷編寫不同的新的測(cè)試程序第三章軟件測(cè)試的實(shí)質(zhì)沒有足夠的時(shí)間六、并非所有軟件缺陷都要修復(fù)不算真正的軟件缺陷修復(fù)的風(fēng)險(xiǎn)太大不值得修復(fù)缺陷都修復(fù)的決策過程通常由軟件測(cè)試員、項(xiàng)目經(jīng)理和程序員共同參與第三章軟件測(cè)試的實(shí)質(zhì)尚未發(fā)現(xiàn)或未觀察到的軟件缺陷只能說是潛在缺陷七、什么時(shí)候才叫缺陷難以說清第三章軟件測(cè)試的實(shí)質(zhì)軟件行業(yè)變化太快，去年還很先進(jìn)的產(chǎn)品今年就過時(shí)了，同時(shí)，軟件變得更龐大、更復(fù)雜，功能越來越多，導(dǎo)致軟件開發(fā)周期越來越長(zhǎng)。這兩種反作用力形成了矛盾，結(jié)果是產(chǎn)品說明書經(jīng)常變化。八、產(chǎn)品說明書從沒有最終版本第三章軟件測(cè)試的實(shí)質(zhì)早點(diǎn)找出缺陷九、軟件測(cè)試員在產(chǎn)品小組中不受歡迎控制情緒不要總是報(bào)告壞消息第三章軟件測(cè)試的實(shí)質(zhì)軟件行業(yè)已經(jīng)發(fā)展到強(qiáng)制使用專業(yè)軟件測(cè)試員的程度了，生產(chǎn)低劣軟件的代價(jià)太高十、軟件測(cè)試是一項(xiàng)講究條理的技術(shù)專業(yè)大多數(shù)軟件都采用井然有序的方式開發(fā)，把軟件測(cè)試員當(dāng)作必不可少的核心小組成員第三章軟件測(cè)試的實(shí)質(zhì)§2軟件測(cè)試的術(shù)語和定義軟件測(cè)試要精度還是準(zhǔn)確度很大程度上取決于產(chǎn)品是什么，最終取決于開發(fā)小組的目標(biāo)一、精確(precision)和準(zhǔn)確(accuracy)重要的是在術(shù)語定義上取得一致而不是在“正確性”上爭(zhēng)論第三章軟件測(cè)試的實(shí)質(zhì)確認(rèn)是保證軟件符合產(chǎn)品說明書的過程；驗(yàn)證是保證軟件滿足用戶要求的過程。二、確認(rèn)（verification）和驗(yàn)證（validation）確認(rèn)（verification）和驗(yàn)證（validation）的區(qū)別對(duì)軟件測(cè)試很重要，通過對(duì)哈勃（Hubble）天文望遠(yuǎn)鏡問題的分析就可以澄清這兩者的區(qū)別第三章軟件測(cè)試的實(shí)質(zhì)●軟件測(cè)試員的目標(biāo)是找出軟件缺陷，盡可能早一些，并確保缺陷得以修復(fù)。二、測(cè)試和質(zhì)量保證（QA）●軟件質(zhì)量保證人員的主要職責(zé)是創(chuàng)建和執(zhí)行：改進(jìn)軟件開發(fā)過程并防止軟件缺陷發(fā)生的標(biāo)準(zhǔn)和方法。9、春去春又回，新桃換舊符。在那桃花盛開的地方，在這醉人芬芳的季節(jié)，愿你生活像春天一樣陽光，心情像桃花一樣美麗，日子像桃子一樣甜蜜。2月-252月-25Wednesday,February19,202510、人的志向通常和他們的能力成正比例。18:09:0418:09:0418:092/19/20256:09:04PM11、夫?qū)W須志也，才須學(xué)也，非學(xué)無以廣才，非志無以成學(xué)。2月-2518:09:0418:09Feb-2519-Feb-2512、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。18:09:0418: