1第1章軟件質量和測試概述2內容提要要1.1軟件特征征與軟件件工程1.1..1軟件分類類1.1..2層次化軟軟件工程程1.1..3軟件范型型的轉變變1.1..4現代軟件件開發1.2軟件質量量1.2..1質量概念念1.2..2質量運動動1.2..3軟件質量量概念1.2..4軟件質量量評價體體系與標標準1.3軟件測試試與可靠靠性概述述1.3..1軟件測試試的意義義1.3..2軟件測試試的定義義1.3..3軟件測試試方法1.3..4軟件測試試自動化化1.3..5軟件缺陷陷的修復復費用1.4軟件質量量保證與與測試人人才的特特點1.4..1現代軟件件研發對對軟件人人才的需需求1.4..2優秀的軟軟件測試試員應具具備的素素質1.5小結31.1軟件特征征與軟件件工程要理解軟軟件的含含義并全全面地理理解軟件件工程，，我們首首先要明明確軟件件的特征征，并據據此知道道軟件與與人類建建造的其其它事物物之間的的區別。。IEEE定義對軟軟件的定定義如下下：軟件是計計算機程程序、規規程以及及可能的的相關文文檔和運運行計算算機系統統需要的的數據。。軟件包包含計算算機程序序、規程程、文檔檔和軟件件系統運運行所必必需的數數據四個個部分。。4軟件具有有與硬件件完全不不同的特特征軟件是開開發產生生的，而而不是用用傳統方方法制造造。軟件不會會像硬件件一樣有有磨損。。很多軟件件不能通通過已有有構件組組裝，只只能自己己定義。。5硬件、軟軟件失效效曲線圖圖61.1..1軟件分類類當前的計計算機軟軟件分為為七個大大類，使使得軟件件工程正正面臨持持續的挑挑戰：系統軟件件應用軟件件Web應用軟件件工程和科科學軟件件嵌入式軟軟件產品線軟軟件人工智能能軟件7新的挑戰戰也逐漸漸顯現出出來普適計算算網絡資源源開源軟件件新經濟81.1..2層次化軟軟件工程程FritzBauer在NATO（北大西西洋公約約組織））會議上上給出的的定義仍仍是我們們進一步步展開討討論的基基礎：軟件工程程：是為為了經濟濟地獲得得可靠的的和能在在實際機機器上高高效運行行的軟件件而建立立和使用用的好的的工程原原則。美國電氣氣和電子子工程師師協會（（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers，IEEE）給出了了一個更更加綜合合的定義義：軟件工程程：（1）將系統統化的、、規范的的、可度度量的方方法應用用于軟件件的開發發、運行行和維護護的過程程，即將將工程化化應用于于軟件中中。（2）（1）中所述述方法的的研究。。9軟件過程程、軟件件方法和和軟件工工具10軟件工程程的視圖圖拋開要工工程化的的實體，，我們必必須先回回答下列列問題：：要解決的的問題是是什么？？要用于解解決該問問題的實實體具有有什么特特點？如何實現現該實體體？其解解決方案案是怎樣樣的？如何建造造該實體體？采用什么么方法去去發現該該實體設設計和建建造過程程中產生生的錯誤誤？當該實體體的用戶戶要求修修改、適適應和增增強時，，如何支支持這些些活動？？11三個階段段我們可以以把與軟軟件工程程相關的的工作分分為三個個階段，，其中的的每個階階段能夠夠回答上上述的一一個或多多個問題題：定義階段段針對“做什么”開發階段段針對“如何做”維護階段段針對“改變”12補充說明明還有很多多保護性性活動用用來補充充說明在在軟件工工程的一一般視圖圖中的各各個階段段和相關關步驟，，這些典典型的貫貫穿于整整個軟件件過程中中的活動動包括：：軟件項目目追蹤和和控制正式的技技術復審審軟件質量量保證軟件配置置管理文檔的準準備和產產生可復用管管理測試風險管理理131.1..3軟件范型型的轉變變141.1..4現代軟件件開發傳統軟件件開發和和現代軟軟件開發發軟件團隊隊與軟件件開發人人員的培培養151.2軟件質量量有些軟件件開發者者仍然相相信軟件件質量是是在編碼碼之后才才應該開開始擔心心的事情情。這是是荒謬的的，因為為軟件質質量保證證（SoftwareQualityAssurance，SQA）是一種種應用于于整個軟軟件過程程的保護護性活動動，它包包括：一種質量量管理方方法，有效的軟軟件工程程技術（（方法和和工具））在整個軟軟件過程程中采用用的正式式技術復復審一種多層層次的測測試策略略對軟件文文檔及其其修改的的控制保證軟件件遵從軟軟件開發發標準的的規程度量和報報告機制制161.2..1質量概念念我們應從從以下幾幾個方面面考慮軟軟件質量量：軟件結構構方面功能與性性能方面面開發標準準與文檔檔方面171.2..2質量運動動全面質量量管理通通常都包包括以下下4個步驟：：第1步是指一一個連續續的過程程改進系系統，其其目標在在于開發發一個看看的見的的、可重重復的和和可度量量的軟件件過程。。第2步只第1步完成之之后才可可啟動。。這一步步將檢查查影響過過程的其其它因素素，并優優化這些些因素對對過程的的影響。。例如，，軟件過過程可能能受到高高層職員員流動的的影響，，而該影影響則是是公司內內部不斷斷重組而而引起的的。一個個穩定的的公司組組織會對對軟件質質量的提提高帶來來很大的的幫助，，所以第第2步可以幫幫助管理理者對公公司重組組方式提提出建議議。前面兩個個步驟關關注的是是過程，，第3步（或稱稱為“第五感覺覺”）則關注注軟件產產品的用用戶，它它是通過過檢查用用戶使用用產品的的方式，，而導致致產品本本身的改改進和潛潛在地改改進產品品的生產產過程。。第4步將管理理者的注注意從當當前的產產品上移移開并拓拓寬。作作為一個個面向商商業的步步驟，該該步驟通通過觀察察產品的的市場用用途，來來尋找產產品在相相關領域域中的發發展機會會。在軟軟件領域域，第4步可以被被視為一一種發現現有利可可圖的新新產品，，或視作作尋找當當前計算算機系統統的副產產品用途途的努力力。181.2..3軟件質量量概念IEEE關于軟件件質量的的定義：：軟件質質量是系統、部部件或者者過程滿滿足規定定需求的的程度。。系統、部部件或者者過程滿滿足顧客客或者用用戶需要要或期望望的程度度。該定義相相對客觀觀，強調調了產品品（或服服務）和和客戶/社會需求求的一致致性。ANSI關于軟件件質量的的定義：：按照ANSI（AmericanNationalStandardsInstitute，美國國國家標準準學會））在1983年的標準準陳述，，軟件質質量定義義為“與軟件產產品滿足足規定的的和隱含含的需求求的能力力有關的的特征和和特性的的全體”。具體包包括軟件產品品中能滿滿足用戶戶給定需需求的全全部特性性的集合合，軟件具有有所期望望的各種種屬性組組合的程程度，用戶主觀觀得出的的軟件是是否滿足足其綜合合期望的的程度，，決定所用用軟件在在使用中中將滿足足其綜合合期望程程度的軟軟件合成成特性。。196個主要特特征我們把各各類軟件件綜合起起來看，，可以列列出下列列6個主要特特征：功能性：：軟件實實現的功功能達到到要求的的和隱含含的用戶戶需求以以及設計計規范的的程度，，可靠性：：軟件在在指定條條件和特特定時間間段內維維持性能能的能力力程度，，易使用性性：用戶戶使用該該軟件所所付出的的學習精精力，效率：在在指定條條件下，，軟件功功能與所所占用資資源之間間的比值值，可維護性性：當發發現錯誤誤、運行行環境改改變或客客戶需求求改變時時，程序序能修改改的容易易程度，，可移植性性：將軟軟件從一一種環境境移入另另一種環環境的容容易程度度。201.2..4軟件質量量評價體體系與標標準IEEE給出軟件件質量保保證的定定義，軟軟件質量量保證（（SQA）是：一種有計計劃的，，系統化化的行動動模式，，它是為為項目或或者產品品符合己己有技術術需求提提供充分分信任所所必需的的。設計用來來評價開開發或者者制造產產品的過過程的一一組活動動，與質質量控制制有區別別。質量保證證與質量量控制的的區別QA是對人、、對過程程，致力力于使管管理者、、顧客和和其他相相關方相相信有能能力滿足足質量要要求，更更多的是是體現在在流程制制度上；；QC是對人事事、對物物，直接接致力于于滿足質質量要求求,體現在質質量把關關的具體體工作過過程中。。2122QAQC全稱質量保證（QualityAssurance，QA）質量控制（QualityControl,QC）角色QA工程師測試工程師，評審員定義為了確保軟件開發過程、工件符合預期的結果，依照過程和計劃采取的一系列活動及其結果評價為了發現軟件產品的錯誤、缺陷而進行工作的過程職責監控公司質量保證體系的運行情況，審計項目的實際執行情況和公司規范之間的差距，并出具統計分析報告和改進建議。是過程、產品的審計者。對每個階段或者關鍵點的工件進行檢查，評估工件是否符合預計的質量要求。關注各階段的評審和測試缺陷。是產品質量檢查者。分工原則QA只要檢查項目按照過程進行了某項活動沒有，產出了某個產品沒有QC檢查產品是否符合質量要求SQA活動為項目準準備SQA計劃。參與開發發項目的的軟件過過程描述述。評審各項項軟件工工程活動動，對其其是否符符合定義義好的軟軟件過程程進行核核實。審計指定定的軟件件工作產產品，對對其是否否符合事事先定義義好的需需求進行行核實。。確保軟件件工作及及產品中中的偏差差已記錄錄在案，，并根據據預定的的規程進進行處理理。記錄所有有不符合合的部分分并報告告給高級級領導者者。23SQA舉例SQA實例24251.3軟件測試試與可靠靠性概述述1.3..1軟件測試試的意義義為什么要要進行軟軟件測試試？視頻Bug故事視頻PIE模型Bug----GraceHopperdeBug261.3軟件測試試與可靠靠性概述述1.3..1軟件測試試的意義義迪斯尼獅獅子王缺缺陷英特爾浮浮點除法法缺陷人造隕石石坑缺陷陷程序員的的千年蟲蟲問題Windows的輸入法法漏洞愛國者導導彈缺陷陷271.3..2軟件測試試的定義義1983年，IEEE在提出的的軟件測測試文檔檔標準（（IEEEStandardForSoftwareTestDocument），即IEEE829-1983中對軟件件測試進進行了準準確的定定義：軟件測試試是使用用人工或或自動手手段來運運行或測測定某個個系統的的過程，，檢驗它它是否滿滿足規定定的需求求或者弄弄清預期期結果與與實際結結果之間間的差別別。IEEE在1990年頒布的的軟件工工程標準準術語集集中沿用用了這一一概念，，該概念念非常明明確的提提出了軟軟件測試試以檢驗驗是否滿滿足需求求為目標標。其次，G.J.Myers在其經典典論著《軟件測試試的藝術術》中對軟件件測試提提出如下下觀點：：測試是程程序的執執行過程程，目的的在于發發現錯誤誤，一個好的的測試用用例可以以發現至至今尚未未發現的的錯誤，，一個成功功的測試試能發現現至今未未發現的的錯誤。。281.3..3軟件測試試方法1.靜態方法法和動態態方法2.黑盒測試試、白盒盒測試和和灰盒測測試3.基于軟件件開發階階段的測測試方法法需求測試試單元測試試集成測試試性能測試試壓力測試試容量測試試配置測試試回歸測試試安裝測試試安全性測測試291.3..4軟件測試試自動化化白盒測試試工具功能測試試工具負載壓力力測試工工具測試管理理工具301.3..5軟件缺陷陷的修復復費用311.4軟件質量量保證與與測試人人才的特特點1.4..1現代軟件件研發對對軟件人人才的需需求傳統軟件人才的特點創新軟件人才的特點敢冒風險敢冒風險有雄心壯志有雄心壯志能學習，適應新環境能學習，適應新環境實事求是的作風創新精神有克服困難的毅力如果對問題有興趣，則有熱情、有主動性扎實的理論基礎，尤其是數學獨立從事研究的能力很強的編程能力題目想的遠、做的深講紀律、講服從對什么事都有主見對許多事情都沒有主見，即使有想法也不敢說直截了當地溝通甚至批評和爭論32研發方法法的差別別創新研發方法非創新研發方法想著做事情坐著想事情經過科學手段、大量的數據、可重復的深入研究膚淺的、無用的、無法擴張的簡單結果研究、理解、借用別人的結果不看別人的研究，或只抄襲別人的研究成果經過親自的設計工程原型，證實對用戶有用理論的、沒用的紙上談兵承認失敗，從頭開始不承認失敗，永無止境地延續研究33現代軟件件研發對對軟件人人才提出出的要求求專業基礎礎和創新新能力具備主人人翁精神神良好的團團隊精神神從錯誤中中學習的的能力341.4..2優秀的軟軟件測試試員應具具備的素素質軟件測試試員是探探索者：：軟件測試試員不會會害怕進進入陌生生環境，，他們喜喜歡拿到到新的軟軟件，安安裝在自自己的機機器上并并觀看結結果。軟件測試試員是故故障排除除員：軟件測試試員善于于發現問問題的癥癥結，他他們喜歡歡解謎。。軟件測試試員不放放過蛛絲絲馬跡：：軟件測試試員總在在不停地地嘗試。。他們可可能會碰碰到轉瞬瞬即逝或或者難以以證實的的軟件缺缺陷，當當然，他他們不會會當作視視偶然而而輕易放放過，而而會想盡盡一切可可能去發發現它們們。軟件測試試員具有有創造性性：這是對測測試是顯顯而易見見的。軟軟件測試試員的工工作是要要想出富富有創意意審視超超常的手手段來尋尋找缺陷陷。軟件測試試員是追追求完美美者：軟件測試試員力求求完美，，但是當當知道某某些無法法企及時時，他們們不去苛苛求，而而是盡力力接近目目標。軟件測試試員判斷斷準確：：軟件測試試員要判判斷測試試內容、、測試時時間、以以及看到到的問題題是否是是真正的的缺陷。。軟件測試試員注重重策略和和外交：：軟件測試試員常常常帶來的的壞消息息。他們們必須告告訴程序序員，你你的程序序