1、第1章 軟件質(zhì)量的概念,內(nèi)容提要,軟件質(zhì)量的概念 軟件質(zhì)量模型 軟件缺陷,什么是軟件質(zhì)量？,質(zhì)量大師Philip B. Crosby關(guān)于質(zhì)量指出： 質(zhì)量管理的問題不在于人們不知道什么是質(zhì)量，問題在于人們認(rèn)為他們自己知道什么。 軟件質(zhì)量 每個(gè)人在某種條件下都需要它，每個(gè)人都覺得自己理解它卻又不愿意解釋它。每個(gè)人都認(rèn)為實(shí)現(xiàn)它只需遵從自然趨勢(shì)。大多數(shù)人認(rèn)為問題都是由他人引起的。 某些開發(fā)者認(rèn)為軟件質(zhì)量是在編碼之后才應(yīng)該開始擔(dān)心。（錯(cuò)誤!）,質(zhì)量的概念,詞典對(duì)質(zhì)量的定義是： 典型的或本質(zhì)的特征； 事物固有的或區(qū)別于其他事物的特征或本質(zhì)； 優(yōu)良或出色的程度。 世界著名的質(zhì)量管理專家朱蘭（Juran）對(duì)“

2、質(zhì)量”給出的含義：滿足使用要求的基礎(chǔ)是質(zhì)量特征，產(chǎn)品的任何特性（性質(zhì)、屬性等）、材料或滿足使用要求的過程都是質(zhì)量特征。 ISO給出的質(zhì)量定義：產(chǎn)品或服務(wù)滿足明示或暗示需求能力的特性和特征的集合。,質(zhì)量的概念,客戶概念與質(zhì)量息息相關(guān)。質(zhì)量和客戶兩者相對(duì)存在。 站在不同層面或角度對(duì)質(zhì)量有不同的理解 先驗(yàn)證觀點(diǎn)：質(zhì)量是產(chǎn)品的一種可以認(rèn)識(shí)但不可定義的性質(zhì) 基于價(jià)值觀點(diǎn)：質(zhì)量依賴于顧客愿意付給產(chǎn)品報(bào)酬的數(shù)量 產(chǎn)品觀點(diǎn)：質(zhì)量是聯(lián)結(jié)產(chǎn)品固有性質(zhì)的紐帶 生產(chǎn)者觀點(diǎn)：質(zhì)量是產(chǎn)品性能符合規(guī)格要求的程度 用戶觀點(diǎn)：質(zhì)量是滿足使用目的的程度 內(nèi)部用戶和外部用戶 外部用戶：產(chǎn)品的實(shí)際使用者，一般意義上的客戶 內(nèi)部用戶：

3、生產(chǎn)環(huán)節(jié)中下一道工序的接受者,質(zhì)量的概念,從質(zhì)量的定義和不同的理解中可以看到，質(zhì)量是滿足客戶需求的特征。（核心含義） 質(zhì)量似乎不是客觀的，因?yàn)闆]有什么科學(xué)儀器可以直接測(cè)出質(zhì)量來；質(zhì)量似乎也不是主觀的，因?yàn)樗粌H存在于人們的腦海中。其實(shí)，質(zhì)量應(yīng)該是客觀存在的，但是測(cè)度它的方法卻是主觀的。 軟件質(zhì)量與傳統(tǒng)意義上的質(zhì)量概念并無本質(zhì)差別，只是針對(duì)軟件的某些特性進(jìn)行了調(diào)整。,軟件質(zhì)量的內(nèi)涵,Software Quality Assurance and Measurement：a Worldwide Perspective：軟件產(chǎn)品滿足明示或暗示需求能力的特性和特征的集合。 Stephen Kan在Met

4、rics and Models in Software Quality Engineering在質(zhì)量定義中客戶的角色必須明確指出，即：滿足客戶的需求。,軟件質(zhì)量,Fisher和Light在Definitions in Software Quality Management中的質(zhì)量定義：(表征)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)卓越程度的所有屬性的集合。 在Donald Reifer的State of the Art in Software Quality Management一書，有如下定義：軟件產(chǎn)品滿足明示需求程度的一組屬性的集合。,軟件質(zhì)量的概念,定義很抽象，我們可以用“人的健康”來類比解釋軟件質(zhì)量。 古時(shí)候人們

5、以為長得結(jié)實(shí)、飯量大就是健康，這顯然是不科學(xué)的。 現(xiàn)代人總是通過考察多方面的生理因素來判斷是否健康，如測(cè)量身高、體重、心跳、血壓、血液、體溫等。如果上述因素都合格，那么表明這人是健康的。如果某個(gè)因素不合格，則表明此人在某個(gè)方面不健康，醫(yī)生會(huì)對(duì)癥下藥。,軟件質(zhì)量的概念,通過類比，可以這樣理解軟件質(zhì)量： 軟件質(zhì)量是許多質(zhì)量屬性的綜合體現(xiàn)，各種質(zhì)量屬性反映了軟件質(zhì)量的方方面面。人們通過改善軟件的各種質(zhì)量屬性，從而提高軟件的整體質(zhì)量（否則無從下手）。,軟件質(zhì)量,軟件質(zhì)量（狹義）： “無缺陷” 提供用戶所需的功能 能夠正常工作 軟件質(zhì)量（以顧客為中心的定義）： 質(zhì)量是以顧客的需要為開始，以顧客滿意為結(jié)束

6、的。 軟件質(zhì)量是軟件產(chǎn)品滿足使用要求的程度。,軟件質(zhì)量,“運(yùn)行正確”的程序就是高質(zhì)量的程序嗎？ -正確性只是反映軟件質(zhì)量的一個(gè)因素而已。,軟件質(zhì)量,人們對(duì)軟件質(zhì)量的看法和標(biāo)準(zhǔn)隨著計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的不斷發(fā)展而變化。 早期，計(jì)算機(jī)內(nèi)存容量有限，執(zhí)行速度不高 軟件質(zhì)量強(qiáng)調(diào)正確性、程序的效率 隨著計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展，軟件規(guī)模與復(fù)雜性增加 軟件質(zhì)量強(qiáng)調(diào)可靠性、易理解性、可維護(hù)性和效率等，即由效率第一轉(zhuǎn)向清晰第一,軟件質(zhì)量,較全面的軟件質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，一般從以下方面考慮： 軟件結(jié)構(gòu)方面 內(nèi)部結(jié)構(gòu)清晰，易于閱讀理解，便于修改和維護(hù) 外部具有良好的人機(jī)界面，方便用戶應(yīng)用 功能與性能方面 能夠按照既定要求工作，能

7、夠排除非法輸入和處理意外事件 開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)與文檔方面 符合明確成文的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，遵循一些軟件開發(fā)準(zhǔn)則 文檔資料齊全,（隱含的需求）,軟件質(zhì)量,不同的人從各自要求出發(fā)，對(duì)軟件質(zhì)量有不同的要求。 開發(fā)商/管理人員 用戶 維護(hù)人員 不同性質(zhì)和用途的軟件，可能有不同的質(zhì)量要求 實(shí)時(shí)控制軟件 常規(guī)辦公事務(wù)軟件 ,符合一定標(biāo)準(zhǔn)，在計(jì)劃的經(jīng)費(fèi)和進(jìn)度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)所需功能,要求使用方便，執(zhí)行效率高,要求文檔資料清晰完整,可靠性,易用性、可移植性,什么是軟件質(zhì)量,軟件質(zhì)量是指軟件符合的程度 明確定義的功能和性能需求 明確規(guī)定的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則 隱含要求的其他特性,軟件質(zhì)量,軟件質(zhì)量反映的三方面問題 1. 軟件需求是度量軟件

8、質(zhì)量的基礎(chǔ)。 2. 在各種標(biāo)準(zhǔn)中定義了一些開發(fā)準(zhǔn)則，用來指導(dǎo)軟件人員用工程化的方法來開發(fā)軟件。如果不遵守這些開發(fā)準(zhǔn)則，軟件質(zhì)量就難以得到保證。 3. 往往會(huì)有一些隱含的需求沒有明確提出來。如果軟件只滿足那些精確定義了的需求而沒有滿足這些隱含的需求，軟件質(zhì)量也難以得到保證。,什么是軟件質(zhì)量,高質(zhì)量的軟件 能夠按照預(yù)期的時(shí)間和成本提交給用戶，并能夠按照預(yù)期要求正確工作的軟件 Scope Time Cost,軟件質(zhì)量,重要的理念：商業(yè)目標(biāo)決定質(zhì)量目標(biāo)。提高軟件質(zhì)量的最終目的是為了贏利，而不是創(chuàng)造完美無缺的產(chǎn)品。因此對(duì)于普通商業(yè)軟件而言，并不是“質(zhì)量越高越好”，而是恰好讓廣大用戶滿意，并且將提高質(zhì)量所

9、付出的代價(jià)控制在預(yù)算之內(nèi)。,軟件質(zhì)量的不同視角,用戶主要感興趣的是如何使用軟件、軟件性能和使用軟件的效果。 是否具有所需要的功能; 可靠程度如何; 效率如何; 使用是否方便; 環(huán)境開放的程度如何（即對(duì)環(huán)境、平臺(tái)的限制，與其他軟件連接的限制） ,軟件質(zhì)量的不同視角,開發(fā)者更關(guān)心的是軟件產(chǎn)品開發(fā)相關(guān)的一些屬性，而非單純的軟件使應(yīng)用。 軟件是否易于維護(hù) 軟件是否易于移植 軟件組件等是否易于重用 軟件產(chǎn)品是否易于測(cè)試 ,軟件質(zhì)量模型,從軟件質(zhì)量的定義得知軟件質(zhì)量是通過一定的屬性集來表示其滿足使用要求的程度，那么這些屬性集包含的內(nèi)容就顯得很重要了。 軟件的質(zhì)量屬性很多，如正確性、精確性，健壯性、可靠性、

10、容錯(cuò)性、性能、易用性、安全性、可擴(kuò)展性、可復(fù)用性、兼容性、可移植性、可測(cè)試性、可維護(hù)性、靈活性等。 計(jì)算機(jī)界對(duì)軟件質(zhì)量的屬性進(jìn)行了較多的研究，得到了一些有效的質(zhì)量模型，包括McCall模型、Boehm模型、ISO9126模型。,McCall質(zhì)量模型,Boehm分層質(zhì)量模型（p.6）,Boehm模型始于軟件的整體效用，從系統(tǒng)交付后涉及不同類型的用戶考慮。 第一種用戶是初始顧客，系統(tǒng)做了顧客期望的事，顧客對(duì)系統(tǒng)非常滿意； 第二種用戶是要將軟件移植到其他軟硬件系統(tǒng)下使用的客戶； 第三種用戶是維護(hù)系統(tǒng)的程序員。 三種用戶都希望系統(tǒng)是可靠有效的。因此，Boehm模型反映了對(duì)軟件質(zhì)量的全過程理解，即軟件做

11、了用戶要它做的；有效地使用系統(tǒng)資源；易于用戶學(xué)習(xí)和使用；易于測(cè)試和維護(hù)。,ISO/IEC9126質(zhì)量模型,外部和內(nèi)部質(zhì)量模型,軟件質(zhì)量特性,功能性（正確性）：軟件所實(shí)現(xiàn)的功能滿足用戶需求的程度。 可靠性：在規(guī)定的時(shí)間和條件下，維持其性能水準(zhǔn)的程度。 易用性：用戶掌握軟件操作所要付出的時(shí)間及努力程度。 效率：軟件執(zhí)行某項(xiàng)功能所需計(jì)算機(jī)資源（含時(shí)間）的有效程度。 易維護(hù)性：當(dāng)環(huán)境改變或軟件發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，執(zhí)行修改或恢復(fù)所做努力的程度。,軟件質(zhì)量特性,易測(cè)試性：對(duì)軟件測(cè)試以保證其無錯(cuò)誤和滿足其規(guī)約的難以程度。 易移植性：將一個(gè)程序從一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或環(huán)境移到另一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或環(huán)境的容易程度。 完整性：保護(hù)

12、軟件不被未經(jīng)同意的存儲(chǔ)和使用的能力。 靈活性：當(dāng)軟件操作環(huán)境改變或軟件發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，執(zhí)行修改或恢復(fù)所做努力的程度。 易復(fù)用性：復(fù)用一個(gè)軟件或其部分的難以程度。 互用性：將一個(gè)軟件系統(tǒng)和其他軟件系統(tǒng)組合在一起的難以程度。,使用中質(zhì)量模型,軟件缺陷,軟件在它的生命周期內(nèi)各個(gè)階段都可能發(fā)生問題，發(fā)生問題的情況和形式是各不相同的，大家都習(xí)慣使用“bug軟件缺陷”這個(gè)詞描述這些問題，它包含一些偏差、謬誤或錯(cuò)誤，更多地表現(xiàn)在功能上的失?。╢ailure）和實(shí)際需求的不一致，即矛盾（inconsistency）。因此，統(tǒng)一對(duì)軟件缺陷的認(rèn)識(shí)，是測(cè)試項(xiàng)目成功的基礎(chǔ)。,軟件缺陷IEEE標(biāo)準(zhǔn) 729,從產(chǎn)品內(nèi)部看，軟

13、件缺陷是軟件產(chǎn)品開發(fā)或維護(hù)過程中所存在的錯(cuò)誤、毛病等各種問題。 從外部看，軟件缺陷是系統(tǒng)所需要實(shí)現(xiàn)的某種功能的失效或違背。 軟件缺陷是軟件在生命周期各個(gè)階段存在的不滿足給定需求屬性的問題。,軟件缺陷,對(duì)于軟件缺陷的定義，通常有下列5條描述 軟件未達(dá)到產(chǎn)品描述表明的功能。 軟件出現(xiàn)了產(chǎn)品描述指明不會(huì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤。 軟件功能超出產(chǎn)品描述指明范圍。 軟件未達(dá)到產(chǎn)品描述雖未指出但應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)。 軟件測(cè)試人員認(rèn)為軟件難以理解、不易使用、運(yùn)行速度緩慢，或者最終用戶認(rèn)為不好。,軟件失敗的術(shù)語描述,缺陷（defect) 問題 (problem) 謬誤 (fault) 矛盾(inconsistency) 失敗(f

14、ailure) 偏差(variance) 毛病 (incident) 特殊(feature) 異常 (anomaly) 錯(cuò)誤 (error) 缺陷(bug),軟件失敗的術(shù)語描述,軟件錯(cuò)誤(error) 在軟件生存期內(nèi)的不希望或者不可接受的人為錯(cuò)誤。 軟件缺陷(defect) 存在于軟件（文檔、數(shù)據(jù)、程序）之中的那些不希望或不可接受的偏差，Bug是口語化的缺陷。缺陷在沒有被激活的狀態(tài)下，軟件可以正常運(yùn)行，但是一旦在某一觸發(fā)條件下，缺陷被激活，軟件內(nèi)部就會(huì)出現(xiàn)故障。 軟件故障(fault) 軟件運(yùn)行過程中出現(xiàn)的一種不希望或不可接受的內(nèi)部狀態(tài)。此時(shí)，如果沒有適當(dāng)?shù)奶幚泶胧┑脑?，軟件故障就?huì)導(dǎo)致軟件失

15、效。 軟件失效(failure) 軟件運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的一種不希望或不可接受的外部行為結(jié)果。比如死機(jī)就是一種嚴(yán)重的軟件失效。軟件失效是軟件用戶所能直接感受到的。當(dāng)軟件出現(xiàn)失效時(shí)，必然說明軟件中存在缺陷。,軟件缺陷的特征,“看不到” 軟件的特殊性決定了缺陷不易看到 “看到但是抓不到” 發(fā)現(xiàn)了缺陷，但不易找到問題發(fā)生的原因所在,軟件測(cè)試是軟件工程中的重要環(huán)節(jié),軟件產(chǎn)品質(zhì)量是企業(yè)的重要目標(biāo) 軟件缺陷不可能避免 軟件測(cè)試是發(fā)現(xiàn)缺陷的手段,軟件缺陷被引入的時(shí)間,開發(fā)階段 規(guī)格說明書 設(shè)計(jì)環(huán)節(jié) 編碼 修復(fù)缺陷時(shí)也可能產(chǎn)生新的缺陷 修改代碼后一定要進(jìn)行回歸測(cè)試！,典型的軟件缺陷產(chǎn)生的原因,需求解釋有錯(cuò)誤； 用戶需

16、求定義錯(cuò)誤； 需求記錄錯(cuò)誤； 設(shè)計(jì)說明有誤； 編碼說明有誤；,程序代碼有誤； 數(shù)據(jù)輸入有誤； 測(cè)試錯(cuò)誤； 問題修改不正確； 不正確的結(jié)果是由于其他的缺陷而產(chǎn)生。,軟件缺陷產(chǎn)生的原因,第一大原因就是軟件產(chǎn)品規(guī)格說明書，很多情況下，說明書沒有寫，或?qū)懙牟粔蛉?，?jīng)常更改，或者開發(fā)小組沒有很好的溝通，造成對(duì)說明書理解的不一致。 第二大原因是軟件設(shè)計(jì)，沒有做設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)不好，經(jīng)常變動(dòng)等和產(chǎn)品規(guī)格說明書一樣的問題。 第三個(gè)原因才是編寫代碼和其它原因。,軟件缺陷產(chǎn)生的原因,常見導(dǎo)致規(guī)格說明錯(cuò)誤的根源,缺乏有效的溝通，或者沒有進(jìn)行溝通； 軟件復(fù)雜度 不斷變更的需求 時(shí)間的壓力 缺乏文檔的代碼 軟件開發(fā)工具,軟

17、件缺陷的修復(fù)費(fèi)用,平均而言，如果在需求階段修正一個(gè)錯(cuò)誤的代價(jià)是1,那么在設(shè)計(jì)階段就是它的3-6倍，在編程階段是它的10倍而到了產(chǎn)品發(fā)布出去時(shí)，這個(gè)數(shù)字就是401000倍。修正錯(cuò)誤的代價(jià)不是隨時(shí)間線性增長，而是幾乎成指數(shù)級(jí)增長。,應(yīng)該盡快修復(fù)發(fā)現(xiàn)的缺陷！,軟件缺陷的修復(fù)費(fèi)用,軟件缺陷的分類,以出現(xiàn)相應(yīng)錯(cuò)誤的開發(fā)階段來劃分 以相應(yīng)失效產(chǎn)生的后果來劃分 以解決難度來劃分 以不解決會(huì)產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)來劃分 根據(jù)異常出現(xiàn)的頻率來劃分 根據(jù)導(dǎo)致缺陷產(chǎn)生的技術(shù)類型來劃分,軟件缺陷的級(jí)別,根據(jù)缺陷所造成的危害的惡劣程度劃分： 致命的（fatal）：造成系統(tǒng)或應(yīng)用程序崩潰、死機(jī)、系統(tǒng)懸掛，或造成數(shù)據(jù)丟失、主要功能完全喪失。 嚴(yán)重的（critical）：指功能或特性沒有實(shí)現(xiàn)，主要功能部分喪失，次要功能完全喪失，或致命的錯(cuò)誤聲明。 一般的（major）：不太嚴(yán)重的錯(cuò)誤，這樣的軟件缺陷雖然不影響系統(tǒng)的基本使用但沒有很好地實(shí)現(xiàn)功能，沒有達(dá)到預(yù)期效果。如次要功能喪失，提示信息不太準(zhǔn)確，或用戶界面差，操作時(shí)間長等。 微小的（minor）：一些小問題，對(duì)功能幾乎沒有影響，產(chǎn)品及屬性仍可使用，如有個(gè)別錯(cuò)字，文字排列不整齊等。,軟件缺陷的類型,根據(jù)缺陷產(chǎn)生的技術(shù)類型劃分 輸入