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软件测试——掌握有效测试软件的方法与技术陈晓萍,刘贵兵Page2目录1.测试的常识与道理2.测试的分类与比较3.测试人员的组织4.测试策略5.测试规范6.软件产品的主要测试内容7.黑盒测试的主要方法Page31.测试的常识与道理1.1测试的目的是什么测试的目的是为了发现尽可能多的缺陷，不是为了说明软件中没有缺陷。推论：成功的测试在于发现了迄今尚未发现的缺陷。所以测试人员的职责是设计这样的测试用例，它能有效地揭示潜伏在软件里的缺陷。目前还有一种理论,认为测试的目的应该是保证发布到用户手中的软件是可用的,适用的.强调用户的观点可以有效地防止测试人员吹毛求疵地搞测试,发现了一堆问题,而用户真正关心的问题却漏了.Page41.测试的常识与道理1.2一些常识和经验之谈测试能提高软件的质量，但是提高质量不能依赖测试。设计的缺陷导致测试时BUG无法收敛,到用户手中仍然问题多多.因此,设计的好坏是质量的关键,测试在评审设计文档时,要站在测试的角度去评审其可测试性,是否会在测试时出现各种问题.测试只能证明缺陷存在，不能证明缺陷不存在。“彻底地测试”难以成为现实，要考虑时间、费用等限制，不允许无休止地测试。我们应当祈祷：软件的缺陷在产品被淘汰之前一直没有机会发作。测试的主要困难是不知道如何进行有效地测试，也不知道什么时候可以放心地结束测试。所谓有效测试应该是:用户关心的问题都能测试出来.每个开发人员应当测试自己的程序（份内之事），但是不能作为该程序已经通过测试的依据（所以项目需要独立测试人员）。80-20原则：80％的缺陷聚集在20％的模块中，经常出错的模块改错后还会经常出错测试应当循序渐进，不要企图一次性干完，注意“欲速则不达”。Page52.测试的分类与比较2.1测试方式白盒测试：关心软件内部设计和程序实现，主要测试依据是设计文档黑盒测试：不关心软件内部，只关心输入输出，主要测试依据是需求文档2.2测试阶段单元测试、集成测试、系统测试、验收测试。是“从小到大”、“由内至外”、“循序渐进”的测试过程，体现了“分而治之”的思想。单元测试的粒度最小，一般由开发小组采用白盒方式来测试，主要测试单元是否符合“设计”。集成测试界于单元测试和系统测试之间，起到“桥梁作用”，一般由开发小组采用白盒加黑盒的方式来测试，主要测试各个模块之间的接口.系统测试的粒度最大，一般由独立测试小组采用黑盒方式来测试，主要测试系统是否符合“需求规格说明书”。验收测试与系统测试非常相似，主要区别是测试人员不同，验收测试由用户执行。Page62.测试的分类与比较2.3开发与测试的V型关系如果软件开发过程采用严格的瀑布模型，那么开发与测试有“V”型的对应关系。需求要析概要设计详细设计编程单元测试集成测试系统测试验收测试Page72.测试的分类与比较2.4测试内容接口与路径测试。功能测试、健壮性测试、性能测试、用户界面测试、安全性测试、压力测试、可靠性测试、安装/反安装测试…测试阶段主要依据测试人员、测试方式主要测试内容单元测试系统设计文档由开发小组执行白盒测试路径测试集成测试系统设计文档需求文档由开发小组执行白盒测试和黑盒测试接口测试系统测试需求文档由独立测试小组执行黑盒测试功能测试、健壮性测试、性能测试、用户界面测试、安全性测试、压力测试、可靠性测试、安装/反安装测试验收测试需求文档由用户执行黑盒测试Page83.测试人员的组织3.1了解开发人员的测试心理测试的目的是找出尽可能多的缺陷。所以测试是“破坏性”的，而开发却是“建设性”的。开发人员总是喜欢欣赏程序的成功之处，而不愿看到失败之处。让开发者去做“蓄意破坏”的测试，就象杀自己的孩子一样难以接受。开发者对自己的程序印象深刻，并总以为是正确的（自信是应该的）。倘若在设计时就存在理解错误，或因不良的编程习惯而流下了隐患，他本人很难发现这类错误.开发者对自己的程序的功能、接口十分熟悉，他自己几乎不可能因为使用不当而引发错误，这与大众用户的情况不太相似，所以测试自己的程序不具备典型性。结论：开发人员应当测试自己的程序，这是他分内的工作。但是开发人员在测试自己的程序时，很难做到客观、公正，所以自我测试不具有说服力。Page93.测试人员的组织3.2避免开发人员与测试人员产生矛盾开发人员的注意事项：–不要敌视测试人员。要理解测试的目的就是发现缺陷，是测试人员的工作职责。不要以为测试人员吃饱了没事干，存心找茬。–不要轻视测试人员，别说人家技术水平差，不配搞开发只好搞测试。测试人员的注意事项：–发现缺陷时不要嘲笑开发人员，别说他的程序真臭、到处是Bug。–在开发人员压力太大时或心情不好时不要火上浇油，发现缺陷时别大声嚷嚷。请留意另一种极端：如果测试人员与开发人员的关系非常好，可能会导致在测试的时候“手下留情”，这对项目也是一种伤害。Page104.测试策略4.1理念：企业的主要目的是获取利润，降低测试成本也是盈利的一种方式。用较低的代价实现有效的测试，不应为了追求完美的测试而不失一切代价。4.2如何合理地减少测试工作量减少冗余的测试–白盒测试与黑盒测试的方式虽然不同，但往往有“异曲同工”之妙。在很多地方，白盒测试与黑盒测试会产生一模一样的效果（或者能推理出来），这样的测试是冗余的。–在集成测试、系统测试阶段，可能要执行多次“回归测试”。每一次“回归测试”都会存在不少的冗余，应当设法剔除不必要的重复测试工作。减少无价值的测试–无价值的测试通常是由于不懂得测试技术引起的。例如功能测试，在等价区间之中，本来只要测试一个典型的输入就行了，如果有人在此区间测试了100次，那么其中99次就是无价值的。如何“偷工减料”–有一些“短、平、快”的项目，经费本来就少，用户对质量要求也马马虎虎。为了能多挣一点钱，开发方不得不采用“偷工减料”的方式来降低测试代价。偷工减料的途径无非就是减少测试的内容和频度。但不能砍得太狠，否则软件拿不出手。基本方法是找出软件中需要优先测试的部分（见下表），其它次要部分可以忽略或将来再测试。Page114.测试策略“偷工减料”方法的测试优先级：–哪些功能是软件的特色–哪些功能是用户最常用的–如果系统可以分块卖的话，哪些功能块在销售时最昂贵–哪些功能出错将导致用户不满或索赔–哪些程序是最复杂、最容易出错的–哪些程序是相对独立，应当提前测试的–哪些程序最容易扩散错误–哪些程序是全系统的性能瓶颈所在–哪些程序是开发者最没有信心的4.3测试何时结束基于测试用例的规则:是否覆盖了全部的测试用例?基于“测试期缺陷密度”的规则:查看BUG收敛的情况是否达到结束的标准.Page126.软件系统的主要测试内容6.1路径测试6.2功能测试6.3健壮性测试6.4性能测试6.5用户界面测试6.6信息安全测试6.7压力测试6.8可靠性测试6.9安装/反安装测试Page136.软件系统的主要测试内容-路径测试6.1路径测试通过分析代码,看看有哪些可能的执行路径组合.If(a0:分支1)y=aelse:分支2y=1/a;If(b0:分支3)y=1/(y+b)else:分支4y=1/y+b;以一代码看上去有四条路径,分支1,3分支1,4分支2,3分支2,4,如果四个分支只取典型值,可能发现不了错误.如果有边界值分析法,可以检查出一个BUG,a=0,b=0时会有除0错误.而进一步的分析,其等价类还包括:a与b的大小关系,会划分出哪些等价类.即:a=-b时,有除0错误.所以,说等价类的划分决不是停留在表面的,而是基于对程序功能的深刻理解.Page146.软件系统的主要测试内容-功能测试6.2功能测试功能测试的基本方法是构造一些合理输入（在需求范围之内），检查输出是否与期望的相同。如果两者不一致，即表明功能有误。也有例外的情况，如《需求规格说明书》和《SRS》中的某个功能写错了，而实际上软件的功能却是正确的，这时要更改的是《需求规格说明书》。功能测试看起来比较简单，只要看得懂《需求规格说明书》，谁都会做。难点在于如何构造有效的输入。由于输入空间通常是无限的，穷举测试显然行不通。那么随便输入一些东西，碰运气行不行？功能测试有两种比较好的测试方法：等价划分法和边界值分析法。–等价划分是指把输入空间划分为几个“等价区间”，在每个“等价区间”中只需要测试一个典型值就可以了。等价划分法来源于人们的直觉与经验，可令测试事半功倍。–“缺陷遗漏在角落里，聚集在边界上”。边界值测试法是对等价划分法的补充。如果A和B是输入空间的边界值，那么除了典型值外还要用A和B作为测试用例。–例如测试函数。凭直觉，等价区间应是（0,1）和（1,+∞）。可取典型值x=0.5以及x=2.0进行“等价划分”测试。再取x=0以及x=1进行“边界值”测试。Page156.软件系统的主要测试内容-健壮性测试6.3健壮性测试健壮性是指在异常情况下，软件还能正常运行的能力。健壮性有两层含义：一是容错能力，二是恢复能力。容错性测试通常构造一些不合理的输入来引诱软件出错，例如：–（1）输入错误的数据类型。如“猴”年“马”月。–（2）输入定义域之外的数值。如上海人常说的“十三点”粗暴一些方式俗称“大猩猩”测试法。除了不能拳打脚踢嘴咬外，什么招术都可以使出来。例如在测试客户机－服务器模式的软件时，把网络线拔掉，造成通信异常中断。恢复测试重点考察一下几项：–（1）系统能否重新运行；–（2）有无重要的数据丢失；–（3）是否毁坏了其它相关的软件硬件。Page166.软件系统的主要测试内容-性能测试6.4性能测试性能测试即测试软件处理事务的速度，一是为了检验性能是否符合需求，二是为了得到某些性能数据供人们参考（例如用于宣传）。有时人们关心测试的“绝对值”，如发送邮件的时候，每秒钟发送100条。有时人们关心测试的“相对值”，如某个软件比另一个软件快多少倍。在获取测试的“绝对值”时，我们要充分考虑并记录运行环境对测试的影响。例如网络环境、计算机主频，总线结构和外部设备都可能影响软件的运行速度。性能测试的一些注意事项：–不要试图让人拿着钟表去测时间，应当编写一段程序用于计算时间以及相关数据。–应当测试软件在标准配置和最低配置下的性能。–为了排除干扰，应当保证被测试系统安装一套干净的环境上,上面不应该跑任何与被测系统无关的应用.–测试之前要记录下当前测试环境的一些基本参数,例如:CPU个数,主频,内存大小,操作系统配置的缓存大小等.Page176.软件系统的主要测试内容-用户界面测试6.5用户界面测试绝大多数软件拥有图形用户界面。图形用户界面的测试重点是正确性、易用性和视觉效果。在评价易用性和视觉效果时，主观性非常强，应当考虑多个人的观点。用户界面测试分为整体界面测试和界面中的元素测试。界面中的元素主要包括窗口、菜单、图标、文字、鼠标等要多站在用户的角度来看待界面问题.Page186.软件系统的主要测试内容6.6信息安全测试信息安全性是指防止系统被非法入侵的能力，既属于技术问题又属于管理问题。信息安全性测试有如下步骤：–（1）为非法入侵设立目标，例如“盗窃某个文件”或“更改数据库记录”等。–（2）邀请一些人扮演黑客，让他们想尽办法入侵系统，实现“目标”。–（3）如果有人成功了，请他详述入侵的过程。Page196.软件系统的主要测试内容-压力测试6.7压力测试压力测试也叫负荷测试，即获取系统能正常运行的极限状态。例如:WEB测试中,同时登录的用户个数的压力测试.压力测试的主要任务是：构造正确的输入，使劲折腾系统却让它刚好不瘫痪。压力测试的一个变种是敏感测试。在某种情况下，微小的输入变动会导致系统的表现（如性能）发生急剧的变化。敏感测试目的是发现什么样的输入可能会引发不稳定现象。Page206.软件系统的主要测试内容-可靠性测试6.8可靠性测试可靠性是指在一定的环境下、在给定的时间内、系统不发生故障的概率。由于软件不像硬件那样可以“加速老化”，按此定义，软件可靠性测试可能会花费很长时间。比较实用的办法是，