軟件測(cè)試概述“高等職業(yè)院校技能應(yīng)用型教材·軟件技術(shù)系列軟件測(cè)試教程第一章01軟件測(cè)試的產(chǎn)生與發(fā)展軟件可靠性問題系統(tǒng)在特定環(huán)境下，在給定的時(shí)間內(nèi)無(wú)故障運(yùn)行的概率。IEEE定義的軟件可靠性：軟件可靠性是對(duì)軟件在設(shè)計(jì)、開發(fā)及所預(yù)設(shè)的環(huán)境下具有特定能力的置信度的一種度量，是衡量軟件質(zhì)量的主要指標(biāo)。軟件產(chǎn)品的特殊性質(zhì)，使其可靠性必須依賴軟件工程的各環(huán)節(jié)來(lái)保證，根據(jù)幾十年的經(jīng)驗(yàn)，提高可靠性的最重要的策略與技術(shù)手段就是在軟件的生命周期中不斷進(jìn)行軟件測(cè)試。軟件缺陷與故障01軟件缺陷與故障案例及其意義（1）軟件缺陷與故障的典型案例【事件1】美國(guó)迪士尼公司獅子王游戲軟件Bug事件。這是一起典型的軟件兼容性事件。造成這一嚴(yán)重事件的起因是，這個(gè)公司沒有在已投入市場(chǎng)的各種個(gè)人計(jì)算機(jī)上對(duì)該游戲的軟件與硬件環(huán)境的兼容性進(jìn)行完整測(cè)試。雖然該游戲軟件在開發(fā)者使用的硬件系統(tǒng)上正常工作，但在公眾使用的其他各類硬件系統(tǒng)中存在不兼容現(xiàn)象，造成該軟件無(wú)法正常運(yùn)行。用戶大量的投訴，致使迪士尼遭受經(jīng)濟(jì)與聲譽(yù)的重大損失。軟件缺陷與故障01軟件缺陷與故障案例及其意義（1）軟件缺陷與故障的典型案例【事件2】美國(guó)航天局火星極地登陸飛船登陸事故。1999年12月3日，美國(guó)航空航天局火星極地登陸飛船在試圖登陸火星表面時(shí)突然失蹤。負(fù)責(zé)這一項(xiàng)目的錯(cuò)誤修正委員會(huì)的專家們觀測(cè)到這一幕并分析了事故原因，確定事故可能是某一數(shù)據(jù)位被意外更改而引發(fā)的，并得出造成該事故的問題應(yīng)在內(nèi)部測(cè)試時(shí)就予以解決的結(jié)論。事后發(fā)現(xiàn)，機(jī)械振動(dòng)很容易觸發(fā)飛船的著地開關(guān)，導(dǎo)致程序設(shè)置了錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)位，關(guān)閉了登陸推進(jìn)器燃料開關(guān)，切斷了燃料供給，使推進(jìn)器提前停止工作，飛船加速下墜1800m直接沖向火星表面。這一嚴(yán)重事故造成的損失巨大，但起因僅是軟件的一個(gè)小缺陷。軟件缺陷與故障01軟件缺陷與故障案例及其意義（1）軟件缺陷與故障的典型案例【事件3】跨世紀(jì)的軟件“千年蟲”事件。全球計(jì)算機(jī)硬件、軟件和應(yīng)用系統(tǒng)都為2000年的時(shí)間兼容問題及與此年份相關(guān)的其他問題付出了代價(jià)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球在金融、保險(xiǎn)、軍事、科學(xué)、商務(wù)等領(lǐng)域，對(duì)現(xiàn)有程序進(jìn)行檢查、修改所花費(fèi)的人力、物力巨大，耗資高達(dá)幾百億美元。而這些缺陷的根源在于早期的軟件設(shè)計(jì)并未考慮跨世紀(jì)的2000年這一時(shí)間問題。【事件4】美國(guó)加利福尼亞州監(jiān)獄計(jì)算機(jī)程序缺陷致使上千高危犯人被錯(cuò)放。2011年5月，美國(guó)加利福尼亞州監(jiān)察部門表示，由于監(jiān)獄計(jì)算機(jī)程序缺陷，誤釋放約450名高度危險(xiǎn)囚犯和1000名涉及毒品、財(cái)產(chǎn)犯罪的囚犯。軟件缺陷與故障01軟件缺陷與故障案例及其意義（2）軟件缺陷與故障定義①②③軟件未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品說(shuō)明書中已標(biāo)明的功能。軟件出現(xiàn)了產(chǎn)品說(shuō)明書中標(biāo)明不應(yīng)該出現(xiàn)的錯(cuò)誤。軟件未達(dá)到產(chǎn)品說(shuō)明書中雖未標(biāo)明但應(yīng)（隱含）達(dá)到的目標(biāo)。④軟件功能超出了產(chǎn)品說(shuō)明書中指明的范圍。③測(cè)試者認(rèn)為軟件難以理解、不易使用，或者最終用戶認(rèn)為軟件使用效果不佳。軟件缺陷與故障01軟件缺陷與故障案例及其意義（3）軟件缺陷的特征（1）軟件系統(tǒng)的邏輯性與復(fù)雜性等特殊性質(zhì)決定了其缺陷不易直接被肉眼觀察到，即“難以看到”。（2）即使在運(yùn)行與使用中發(fā)現(xiàn)了缺陷或發(fā)生故障，仍不容易找到問題產(chǎn)生的原因，即“看到但難以抓到”。軟件缺陷與故障01軟件缺陷與故障案例及其意義（4）軟件缺陷產(chǎn)生的原因①②軟件需求解釋有錯(cuò)誤或不明確。用戶需求的定義中存在錯(cuò)誤。③④軟件需求中記錄了錯(cuò)誤。軟件設(shè)計(jì)說(shuō)明中有錯(cuò)誤。⑤⑥軟件編碼說(shuō)明中有錯(cuò)誤。軟件程序代碼存在錯(cuò)誤。軟件缺陷與故障01軟件缺陷與故障案例及其意義（4）軟件缺陷產(chǎn)生的原因⑦⑧數(shù)據(jù)輸入有錯(cuò)誤。軟件測(cè)試過程未發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。⑨軟件問題修改不正確或不徹底。⑩錯(cuò)誤結(jié)果是其他軟件缺陷引起的。圖1-1軟件缺陷產(chǎn)生原因分布概率圖軟件缺陷與故障02軟件測(cè)試的定義定義1軟件測(cè)試是為了發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤而執(zhí)行程序的過程。定義2軟件測(cè)試是根據(jù)軟件開發(fā)各階段的規(guī)格說(shuō)明和程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)而精心設(shè)計(jì)的一批測(cè)試用例（輸入數(shù)據(jù)及預(yù)期的輸出結(jié)果），并利用這些測(cè)試用例運(yùn)行程序及發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的過程，即執(zhí)行測(cè)試步驟。軟件測(cè)試的產(chǎn)生背景與發(fā)展過程1961年，一個(gè)簡(jiǎn)單的軟件錯(cuò)誤導(dǎo)致美國(guó)大力神洲際導(dǎo)彈助推器的毀滅，致使美國(guó)空軍要求在其后的關(guān)鍵性發(fā)射任務(wù)中，必須進(jìn)行專門的測(cè)試驗(yàn)證，從而建立了軟件驗(yàn)證與確認(rèn)的方法論，軟件測(cè)試由此正式產(chǎn)生。圖1-2軟件測(cè)試的發(fā)展軟件測(cè)試的發(fā)展趨勢(shì)01軟件測(cè)試領(lǐng)域的動(dòng)態(tài)變化1）軟件需求工程師、開發(fā)工程師將成為軟件測(cè)試團(tuán)隊(duì)成員，并與測(cè)試人員合作。2）測(cè)試方法將日臻完善，Bug的早期檢查工具將成為測(cè)試工具的主流。3）通過仿真工具模擬軟件正式運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行測(cè)試。4）對(duì)測(cè)試用例的更新將變得更為容易（以適應(yīng)軟件需求的變更）。5）自動(dòng)化測(cè)試將由機(jī)器替代人做更多的工作。6）測(cè)試執(zhí)行和測(cè)試開發(fā)的界限將變得模糊。7）對(duì)測(cè)試質(zhì)量的衡量將從計(jì)算缺陷數(shù)量、測(cè)試用例數(shù)量轉(zhuǎn)變?yōu)樾枨蟾采w、代碼覆蓋等。軟件測(cè)試的發(fā)展趨勢(shì)02基于模型的軟件測(cè)試技術(shù)常見的軟件模型有以下幾種。1）故障模型：會(huì)引起軟件錯(cuò)誤或故障。2）安全漏洞模型：為非法者攻擊軟件提供可能。3）差性能模型：軟件動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)效率低下。4）并發(fā)故障模型：針對(duì)多線程編碼。5）不良習(xí)慣模型：因編碼的不良習(xí)慣而造成錯(cuò)誤。6）代碼國(guó)際化模型：存在于以不同語(yǔ)言進(jìn)行國(guó)際化的過程中。7）誘騙代碼模型：容易引起歧義，令人感到困惑。02軟件測(cè)試基礎(chǔ)知識(shí)與理論軟件測(cè)試的目的與原則01軟件測(cè)試的目的軟件測(cè)試的目的是發(fā)現(xiàn)軟件存在的故障或缺陷，并借此對(duì)軟件的質(zhì)量進(jìn)行度量。02軟件測(cè)試的原則（1）盡早、及時(shí)地進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試活動(dòng)應(yīng)從軟件產(chǎn)品開發(fā)的初始階段就開始。（2）測(cè)試用例應(yīng)由測(cè)試數(shù)據(jù)與預(yù)期結(jié)果兩部分組成，并包括測(cè)試前置條件或后置條件。（3）根據(jù)測(cè)試的需求和風(fēng)險(xiǎn)，可由專業(yè)測(cè)試人員進(jìn)行檢測(cè)或程序開發(fā)者自行檢測(cè)。（4）需要嚴(yán)格執(zhí)行測(cè)試計(jì)劃，并排除測(cè)試工作的隨意性。（5）注意測(cè)試中的集群現(xiàn)象，經(jīng)驗(yàn)表明軟件中約80%的錯(cuò)誤僅與20%的程序有關(guān)。（6）應(yīng)對(duì)測(cè)試結(jié)果做核查，保存測(cè)試計(jì)劃、測(cè)試用例、缺陷統(tǒng)計(jì)和分析報(bào)告等文檔，為軟件維護(hù)提供資料。軟件測(cè)試的基本原理與特性準(zhǔn)則01軟件測(cè)試的基本原理【原理1】測(cè)試可以證明缺陷存在，但不能證明缺陷不存在【原理2】窮盡測(cè)試是不可能的【原理3】測(cè)試活動(dòng)應(yīng)盡早開始【原理4】缺陷集群性【原理5】殺蟲劑悖論【原理6】測(cè)試依賴于測(cè)試內(nèi)容【原理7】“沒有發(fā)現(xiàn)失效就是有用的系統(tǒng)”的說(shuō)法是一種謬論軟件測(cè)試的基本原理與特性準(zhǔn)則01確定測(cè)試目標(biāo)根據(jù)軟件生命周期劃分的幾個(gè)階段，以及軟件質(zhì)量包含的各項(xiàng)屬性特征，測(cè)試需要確定每個(gè)階段和各部分的目標(biāo)。02確定測(cè)試對(duì)象軟件測(cè)試是對(duì)程序的測(cè)試，并貫穿整個(gè)軟件生命周期。因此，在軟件開發(fā)過程中需求分析、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)及編碼等各個(gè)階段產(chǎn)生的文檔，如需求規(guī)格說(shuō)明、概要設(shè)計(jì)規(guī)格說(shuō)明、詳細(xì)設(shè)計(jì)規(guī)格說(shuō)明及源程序等都是軟件測(cè)試的對(duì)象。軟件測(cè)試的基本原理與特性準(zhǔn)則03建立測(cè)試生命周期①～③可能引入故障或?qū)е缕渌A段故障；④測(cè)試發(fā)現(xiàn)了失效；⑤～⑦故障排除。故障排除過程有可能使原本正確執(zhí)行的程序又出現(xiàn)錯(cuò)誤，即排除舊故障、引入新故障。圖1-3軟件測(cè)試生命周期模型軟件測(cè)試的基本原理與特性準(zhǔn)則04制定和實(shí)施測(cè)試策略確定測(cè)試由誰(shuí)執(zhí)行確定何時(shí)進(jìn)行測(cè)試確定怎樣進(jìn)行測(cè)試確定測(cè)試什么（1）（2）（3）（4）軟件測(cè)試的基本原理與特性準(zhǔn)則05選擇測(cè)試類型每種屬性又包含若干子屬性。功能測(cè)試適應(yīng)性準(zhǔn)確性互操作性安全性遵從性非功能測(cè)試可靠性可用性有效性可維護(hù)性可移植性03軟件開發(fā)流程與軟件測(cè)試軟件開發(fā)流程01瀑布模型圖1-4瀑布模型軟件開發(fā)流程02快速原型模型圖1-5快速原型模型03螺旋模型圖1-6螺旋模型軟件開發(fā)流程04RUP模型圖1-7RUP模型05IPD模型圖1-8IPD模型的六個(gè)階段和四個(gè)決策評(píng)審點(diǎn)軟件開發(fā)流程06敏捷模型主要包括Mainlyincludes迭代式增量開發(fā)（Scrum）方法；特征驅(qū)動(dòng)開發(fā)（Feature-DrivenDevelopment，F(xiàn)DD）方法；自適應(yīng)軟件開發(fā)（AdaptiveSoftwareDevelopment，ASD）方法；動(dòng)態(tài)系統(tǒng)開發(fā)方法（DynamicSystemsDevelopmentMethod，DSDM）；極限編程（eXtremeProgramming，XP）方法。軟件開發(fā)與軟件測(cè)試01軟件開發(fā)與軟件測(cè)試的關(guān)系圖1-11軟件開發(fā)與軟件測(cè)試的關(guān)系02軟件測(cè)試與軟件開發(fā)的并行實(shí)施圖1-12軟件測(cè)試與軟件開發(fā)的并行實(shí)施流程軟件測(cè)試模型分析01V模型分析圖1-13通用V模型02X模型分析圖1-15X模型的示意圖軟件測(cè)試模型分析03前置測(cè)試模型分析圖1-16前置測(cè)試模型04軟件質(zhì)量及其保證軟件質(zhì)量管理體系01質(zhì)量與質(zhì)量管理質(zhì)量存在于全部的生產(chǎn)過程中，具體體現(xiàn)在事前計(jì)劃、嚴(yán)格按計(jì)劃實(shí)施、事后檢查、總結(jié)分析并采取改進(jìn)措施等環(huán)節(jié)。所謂質(zhì)量管理，就是組織并協(xié)調(diào)在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中與質(zhì)量有關(guān)的活動(dòng)，如質(zhì)量策劃、質(zhì)量控制、質(zhì)量保證和質(zhì)量改進(jìn)等。02軟件質(zhì)量管理軟件質(zhì)量是指軟件產(chǎn)品滿足規(guī)定的和隱含的與需求能力有關(guān)的全部特征和特性。軟件測(cè)試成熟度01軟件能力成熟度模型軟件能力成熟度模型（SoftwareCapabilityMaturityModel，SCMM）是軟件業(yè)標(biāo)準(zhǔn)模型，用來(lái)定義和評(píng)價(jià)軟件企業(yè)的軟件開發(fā)過程成熟度，并提供如何做才能提高軟件質(zhì)量的指導(dǎo)。SCMM將軟件組織過程能力成熟度分為5個(gè)級(jí)別，每一個(gè)級(jí)別定義一組過程能力目標(biāo)，并描述要達(dá)到這些目標(biāo)應(yīng)采取的措施。依據(jù)SCMM，軟件組織能大幅度提高按計(jì)劃、高效率、低成本地提交有質(zhì)量保證的軟件產(chǎn)品的能力。軟件測(cè)試成