軟件質(zhì)量保證與測(cè)試5.1.2單元測(cè)試的任務(wù)第5章軟件測(cè)試過程SoftwareQualityAssuranceandTesting5.1單元測(cè)試單元測(cè)試的步驟

代碼編寫完成后的單元測(cè)試工作，主要分為兩個(gè)步驟：靜態(tài)檢查和動(dòng)態(tài)測(cè)試。靜態(tài)檢查是單元測(cè)試的第一步，這個(gè)階段的工作主要是保證代碼算法的邏輯正確性，應(yīng)通過人工檢查發(fā)現(xiàn)代碼的邏輯錯(cuò)誤，其次還要檢查代碼的清晰性、規(guī)范性、一致性，反復(fù)執(zhí)行的代碼，還需要分析算法是否高效。第二步是通過設(shè)計(jì)測(cè)試用例，執(zhí)行被測(cè)程序，比較實(shí)際結(jié)果與預(yù)期結(jié)果的異同，以發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤。單元測(cè)試的步驟

經(jīng)驗(yàn)表明，使用靜態(tài)檢查法能夠有效的發(fā)現(xiàn)30%到70%的邏輯設(shè)計(jì)和編碼錯(cuò)誤。但是代碼中仍會(huì)有大量的隱性錯(cuò)誤無法通過靜態(tài)檢查發(fā)現(xiàn)，必須通過動(dòng)態(tài)測(cè)試才能夠捕捉和發(fā)現(xiàn)。動(dòng)態(tài)測(cè)試是單元測(cè)試的重點(diǎn)與難點(diǎn)。單元測(cè)試的任務(wù)

一般而言，應(yīng)當(dāng)對(duì)程序模塊進(jìn)行以下動(dòng)態(tài)單元測(cè)試：1、對(duì)模塊內(nèi)所有獨(dú)立的執(zhí)行路徑至少測(cè)試一次；2、對(duì)所有的邏輯判定，取“真”與“假”的兩種情況都至少執(zhí)行一次；3、在循環(huán)的邊界和運(yùn)行界限內(nèi)執(zhí)行循環(huán)體；4、測(cè)試內(nèi)部數(shù)據(jù)的有效性等。單元測(cè)試的任務(wù)

單元測(cè)試的依據(jù)是軟件的詳細(xì)設(shè)計(jì)和編碼標(biāo)準(zhǔn)等，檢查和測(cè)試對(duì)象主要就是源程序。單元測(cè)試的任務(wù)主要包括：①驗(yàn)證代碼能否達(dá)到詳細(xì)設(shè)計(jì)的預(yù)期要求。②發(fā)現(xiàn)代碼中不符合編碼規(guī)范的地方。③準(zhǔn)確定位錯(cuò)誤，以便排除錯(cuò)誤。

具體而言，單元測(cè)試應(yīng)檢查和測(cè)試的內(nèi)容如下。

1.算法和邏輯

檢查算法和內(nèi)部各個(gè)處理邏輯的正確性，例如：某程序員編寫打印下降三角形九九乘法表的程序如下：***九九打印乘法表public

static

void

printTable()

{

for

(int

i

=

1;

i

<=

9;

i++)

{

for

(int

j

=

1;

j<=

9;

j++)

{System.out.print(String.format

("%d

*

%d

=

%-2d

",

i,

j,

i*j));}

System.out.println();

}

}

1.算法和邏輯通過檢查和測(cè)試應(yīng)能發(fā)現(xiàn)程序邏輯是錯(cuò)誤的，打印出來的不是下降三角形的九九乘法表，而是9*9的方陣。改正的辦法如下：for

(int

i

=

1;

i

<=

9;

i++)

{

for

(int

j

=

1;

j<=

9;

j++)

for

(int

i

=

1;

i

<=

9;

i++)

{

for

(int

j

=

1;

j<=i;

j++)

2.模塊接口

對(duì)模塊自身的接口做正確性檢查；確定形式參數(shù)個(gè)數(shù)、數(shù)據(jù)類型、順序是否正確；確定返回值類型，檢查返回值的正確性。檢查調(diào)用其他模塊的代碼的正確性；調(diào)用其他模塊時(shí)給定的參數(shù)類型正確與否、參數(shù)個(gè)數(shù)正確與否、參數(shù)順序正確與否，特別是具有多態(tài)的方法尤其需要注意。檢查返回值正確與否，有沒有誤解返回值所表示的意思。必要時(shí)可以對(duì)每個(gè)被調(diào)用的方法的返回值用顯式代碼如程序插樁，作正確性檢查，如果被調(diào)用方法出現(xiàn)異?；蝈e(cuò)誤程序應(yīng)該給予反饋，并添加適當(dāng)?shù)某鲥e(cuò)處理代碼。例如：某程序員編寫的求平均成績(jī)的代碼段如下：

public

class

getScoreAverage

{

public

float

getAverage(

String[]

scores

)

{

if

(scores==null

||

scores.length==0)

{

throw

new

NullPointerException();

}

float

sum

=

0.0F;

int

j=scores.length;

for

(int

i=0;

i<j;

i++)

{

sum

+=

scores[i];

}

return

sum/j;

}

public

static

void

main(String[]

args)

{

getScoreAverage

cj

=

new

getScoreAverage();

int

[]

scores

=

{60,80,70};

System.out.println(cj.getAverage(scores));

}

}2.模塊接口

程序中的問題是：函數(shù)內(nèi)部把成績(jī)當(dāng)成數(shù)值型數(shù)據(jù)來處理，直接進(jìn)行累加，而形式參數(shù)中存放成績(jī)的是字符型數(shù)組，所以接口和內(nèi)部實(shí)現(xiàn)是不一致的。要改正的話，既可以修改程序內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，也可以修改接口，但如果事先還沒有把程序接口規(guī)定死的話，顯然修改接口要比修改內(nèi)部實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單一些。2.模塊接口

檢查全局和局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義（如：隊(duì)列、堆棧等）是否能實(shí)現(xiàn)模塊或方法所要求的功能。例如某程序中需要實(shí)現(xiàn)先來先服務(wù)的任務(wù)調(diào)度，但為此定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為棧，這顯然是錯(cuò)誤的，因?yàn)闂Ｓ糜趯?shí)現(xiàn)后進(jìn)者先出。改正的辦法是定義一個(gè)隊(duì)列，而不是棧。3.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

檢查各種邊界條件發(fā)生時(shí)程序執(zhí)行是否仍然正確，包括檢查判斷條件的邊界等，例如，某程序用于實(shí)現(xiàn)將百分制成績(jī)轉(zhuǎn)換為五級(jí)計(jì)分制成績(jī)，代碼如下：

ifcj>90print“優(yōu)秀”；ifcj<90andcj>80print“良好”；ifcj<80andcj>70print“中等”；ifcj<70andcj>60print“及格”；ifcj<60print“不及格”；4.邊界條件

顯然，程序中的判斷條件漏掉了相等的情況。

例如當(dāng)cj=90時(shí)，程序不會(huì)給出轉(zhuǎn)換結(jié)果。改正的辦法是在適當(dāng)?shù)奈恢茫由稀?”。4.邊界條件

程序編寫時(shí)可能存在疏漏，應(yīng)對(duì)照程序詳細(xì)設(shè)計(jì)書的要求對(duì)程序進(jìn)行檢查和測(cè)試，看是否漏掉了某些原本需要的處理邏輯，也就是少了某些應(yīng)當(dāng)有的獨(dú)立路徑，或者某些獨(dú)立路徑存在處理錯(cuò)誤。例如，某程序用于實(shí)現(xiàn)將百分制成績(jī)轉(zhuǎn)換為五級(jí)計(jì)分制成績(jī)，代碼如下：

ifcj>=90print“優(yōu)秀”；ifcj<90andcj>=80print“良好”；ifcj<70andcj>=60print“及格”；ifcj<60print“不及格”；

5.獨(dú)立的路徑對(duì)照程序詳細(xì)設(shè)計(jì)書可以發(fā)現(xiàn)，程序漏掉了

cj<80andcj>=70這種情況。當(dāng)cj<80andcj>=70

時(shí)，程序無法給出轉(zhuǎn)換結(jié)果。5.獨(dú)立的路徑6.錯(cuò)誤處理

單元模塊應(yīng)能預(yù)見某些代碼運(yùn)行時(shí)可能出錯(cuò)的條件和情況，并設(shè)置適當(dāng)?shù)某鲥e(cuò)處理代碼，以便在相關(guān)代碼行運(yùn)行出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，能妥善處理，保證整個(gè)單元模塊處理邏輯的正確性，這種出錯(cuò)處理應(yīng)當(dāng)是模塊功能的一部分。6.錯(cuò)誤處理

例如，有代碼段如下：public

void

executeUpdate(String

sql)

{

Statement

stmt=null;

rs=null;

connect=DriverManager.getConnection(sConnStr,"sa","123");

stmt=connect.createStatement();

stmt.executeUpdate(sql);

stmt.close();

connect.close();

}6.錯(cuò)誤處理程序中，執(zhí)行數(shù)據(jù)庫(kù)操作的代碼行時(shí)存在出錯(cuò)的可能，如數(shù)據(jù)庫(kù)連接失敗等。因此，應(yīng)設(shè)置適當(dāng)?shù)某鲥e(cuò)處理代碼，以便在相關(guān)代碼行運(yùn)行出現(xiàn)異常時(shí)，能妥善處理。修改后的代碼段如下。6.錯(cuò)誤處理public

void

executeUpdate(String

sql)

{Statement

stmt=null;

rs=null;

try

{connect=DriverManager.getConnection(sConnStr,"sa","123");

stmt=connect.createStatement();

stmt.executeUpdate(sql);

stmt.close();

connect.close();

}

catch(SQLException

ex)

{

System.err.println(ex.getMessage());}

}6.錯(cuò)誤處理

若出現(xiàn)下列情況之一，則表明模塊的錯(cuò)誤處理功能包含有錯(cuò)誤或缺陷：程序執(zhí)行突然中斷，但沒有任何提示；在對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行處理之前，錯(cuò)誤條件已經(jīng)引起系統(tǒng)的干預(yù)出錯(cuò)的描述難以理解；出錯(cuò)的描述不足以對(duì)錯(cuò)誤定位，不足以確定出錯(cuò)的原因；顯示的錯(cuò)誤信息與實(shí)際的錯(cuò)誤原因不符；對(duì)錯(cuò)誤條件的處理不適宜等。7.輸入數(shù)據(jù)

應(yīng)當(dāng)對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行正確性、規(guī)范性或者合理性檢查，經(jīng)驗(yàn)表明，沒有對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行必要和有效的檢查，是造成軟件系統(tǒng)不穩(wěn)定或者執(zhí)行出問題的主要原因之一。例如某成績(jī)管理軟件，在成績(jī)輸入模塊，沒有對(duì)輸入的成績(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理性檢查，某個(gè)同學(xué)的某門課程成績(jī)應(yīng)當(dāng)是90分，一不小心輸入成了900分，數(shù)據(jù)保存后，在后來的求平均成績(jī)時(shí)，該同學(xué)的平均成績(jī)高達(dá)200多分，這顯然不符合情理，但出現(xiàn)這一錯(cuò)誤后，首先想到的可能是數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)出錯(cuò)了，這種問題的原因排查也很麻煩。7.輸入數(shù)據(jù)

還有一種典型情況是，在系統(tǒng)登錄模塊，如果不對(duì)用戶名和密碼輸入的規(guī)范性和合理性進(jìn)行檢查，則惡意用戶有可能采用注入式攻擊等方式來試圖非法進(jìn)入系統(tǒng)。8.表達(dá)式、SQL語(yǔ)句

應(yīng)檢查程序中的表達(dá)式及SQL語(yǔ)句的語(yǔ)法和邏輯的正確性。對(duì)表達(dá)式應(yīng)該保證不含二義性，對(duì)于容易產(chǎn)生歧義的表達(dá)式或運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)，如：&&、||、++、--等，可以采用擴(kuò)號(hào)“（）”運(yùn)算符避免二義性，這樣一方面能夠保證代碼執(zhí)行的正確性，同時(shí)也能夠提高代碼的可讀性。8.表達(dá)式、SQL語(yǔ)句

例如，&&和||是有優(yōu)先級(jí)差別的，&&的優(yōu)先級(jí)高于||，但這一點(diǎn)有時(shí)很容易被忽視，為此可以采用加“()”的方式，來寫相關(guān)的表達(dá)式。例如：職稱為工程師或講師，并且年齡小于35歲，寫成表達(dá)式應(yīng)當(dāng)是：

(ZC=“工程師”||ZC=“講師”)&&NL<35

如果不加括號(hào)，那么表達(dá)式的意思就和要求不一致了。8.表達(dá)式、SQL語(yǔ)句

又如，有以下包含SQL字符串的代碼：SqlCommand1.CommandText="DELETEFROMbj_jsWHEREBH='"&Trim(Me.TextBox1.Text)&"'ANDIDN="&Trim(Me.Textbox2.Text)&"'"

代碼中有錯(cuò)誤嗎？8.表達(dá)式、SQL語(yǔ)句

又如，有以下包含SQL字符串的代碼：SqlCommand1.CommandText="DELETEFROMbj_jsWHEREBH='"&Trim(Me.TextBox1.Text)&"'ANDIDN="&Trim(Me.Textbox2.Text)&"'"代碼中，“ANDIDN=”應(yīng)當(dāng)為“ANDIDN='”，類似于這樣的地方是很容易出錯(cuò)的。9.常量或全局變量的使用應(yīng)檢查常量和全局變量的使用是否正確。明確所使用的常量或全局變量的數(shù)據(jù)類型；保證常量數(shù)據(jù)類型和取值的恒定性，不能前后不一致。另外還要特別注意有沒有和全局變量同名的局部變量存在，如果有，要清楚它們各自的作用范圍，不能混淆。10.標(biāo)識(shí)符定義

標(biāo)識(shí)符定義應(yīng)規(guī)范一致；保證變量命名既簡(jiǎn)潔又能夠見名知意，不宜過長(zhǎng)或過短，各種標(biāo)識(shí)符應(yīng)規(guī)范、容易記憶和理解。11.程序風(fēng)格

檢查程序風(fēng)格的一致性、規(guī)范性；代碼必須符合企業(yè)規(guī)范，保證所有成員的代碼風(fēng)格一致、格式工整。例如：對(duì)數(shù)組做循環(huán)時(shí)，不要一會(huì)兒采用下標(biāo)變量從小到大的方式（如:for(I=0;I++