第七章軟件測(cè)試

4軟件測(cè)試的目的和原則

4軟件測(cè)試用例設(shè)計(jì)

4軟件測(cè)試策略

4軟件測(cè)試種類

4程序調(diào)試

軟件測(cè)試的目的和原則

■軟件測(cè)試的目的

■軟件測(cè)試的原則

-軟件測(cè)試的對(duì)象

?測(cè)試信息流

■測(cè)試與軟件開發(fā)各階段的關(guān)系

軟件測(cè)試的目的

■基于不同的立場(chǎng)，存在著兩種完全

不同的測(cè)試目的。

-從用戶的角度出發(fā),普遍希望通過

軟件測(cè)試暴露軟件中隱藏的錯(cuò)誤和

缺陷，以考慮是否可接受該產(chǎn)品。

-從軟件開發(fā)者的角度出發(fā),則希望

測(cè)試成為表明軟件產(chǎn)品中不存在錯(cuò)

誤的過程，驗(yàn)證該軟件已正確地實(shí)

現(xiàn)了用戶的要求，確立人們對(duì)軟件

質(zhì)量的信心。

Afyers軟件測(cè)試目的

(1)測(cè)試是程序的執(zhí)行過程，目的在

于發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤；

(2)一個(gè)好的測(cè)試用例在于能發(fā)現(xiàn)至

今未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤；

(3)一個(gè)成功的測(cè)試是發(fā)現(xiàn)了至今未

發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤的測(cè)試。

■換言之，測(cè)試的目的是

x?想以最少的時(shí)間和人力，系統(tǒng)地找

出軟件中潛在的各種錯(cuò)誤和缺陷。如

果我們成功地實(shí)施了測(cè)試，我們就能

夠發(fā)現(xiàn)軟件中的錯(cuò)誤。

?測(cè)試的附帶收獲是，它能夠證明軟

件的功能和性能與需求說明相符合。

?實(shí)施測(cè)試收集到的測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)為

可靠性分析提供了依據(jù)。

?測(cè)試不能表明軟件中不存在錯(cuò)誤，

它只能說明軟件中存在錯(cuò)誤。

軟件測(cè)試的原則

1.應(yīng)當(dāng)把“盡早地和不斷地進(jìn)行軟

件測(cè)試”作為軟件開發(fā)者的座右

銘。

2.測(cè)試用例應(yīng)由測(cè)試輸入數(shù)據(jù)和對(duì)

應(yīng)的預(yù)期輸出結(jié)果這兩部分組成。

3.程序員應(yīng)避免檢查自己的程序。

4.在設(shè)計(jì)測(cè)試用例時(shí)，應(yīng)包括合理

的皤入條件和不合理的輸入條件。

的

淄卷意測(cè)送

明測(cè)后

娜，

里與該

野一

正生物

神讖計(jì)6

舞蛀

忸結(jié)果做全面檢查

每7測(cè)試

當(dāng)對(duì)一測(cè)用例出

c出劃讖，

普海保弟測(cè)o，維護(hù)提

分析報(bào)腎為

窕計(jì)和最，

供方便

-

軟件測(cè)試的對(duì)象

-軟件測(cè)試并不等于程序測(cè)試。軟件

測(cè)試應(yīng)貫穿于軟件定義與開發(fā)的整

個(gè)期間。

需求分謳、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)以

及程序編碼等各階段所得到的文檔,

包括需求規(guī)格說明、概要設(shè)計(jì)規(guī)格

說明、詳細(xì)設(shè)計(jì)規(guī)格說明以及源程

序，都應(yīng)成為軟件測(cè)試的對(duì)象。

-為把握軟件開發(fā)各個(gè)環(huán)節(jié)的正確性,

需要進(jìn)行各種確認(rèn)和驗(yàn)證工作。

■確認(rèn)（Validation）,是一系列的活動(dòng)

和過程，目的是想證實(shí)在一個(gè)給定

的外部環(huán)境中軟件的邏輯正確性。

?需求規(guī)格說明確認(rèn)

?程序確認(rèn)（靜態(tài)確認(rèn)、動(dòng)態(tài)確認(rèn)）

■驗(yàn)證（相/浜恒"0〃），試圖證明在軟

件生存期各個(gè)階段，以及階段間的

邏輯協(xié)調(diào)性、完備性和正確性。

［用戶要求:⑤廠運(yùn)行結(jié)果、

、用戶：<--------->計(jì)算機(jī)：

我要什么？相符嗎？程序運(yùn)行得

1到的結(jié)果J

理解止確性/_彳\運(yùn)行止確性

表達(dá)止確性/①④\輸入止確性

，需求說明技）「源程序:

分析員：程序員：

我可以提供我要讓計(jì)算

1機(jī)怎么做」

②③/

理解止確性G計(jì)說明書:理解止確性

設(shè)計(jì)止確性、一汨了三一/編碼止確性

表達(dá)止確性我繇贏牛

1做什么？J，

測(cè)試信息流

澗試工具

測(cè)試信息流

軟

脩

溜量

規(guī)

格

說

明

匚

軟

段

計(jì)

件

代

碼

等

卜

源

測(cè)

配

置

測(cè)

試

測(cè)

用

試

：

、

測(cè)

等

程

序

；

試

測(cè)

工

具

測(cè)

試

數(shù)

據(jù)

自

動(dòng)

生

成

試

程

：

序

靜

析

態(tài)

程

分

序

動(dòng)

析

程

分

態(tài)

、

、

序

測(cè)

試

果

結(jié)

分

析

序

及

驅(qū)

程

、

以

、

效

試

的

測(cè)

試

如

數(shù)

據(jù)

等

庫

等

。

?測(cè)試結(jié)果分析：比較實(shí)測(cè)結(jié)果與

預(yù)期結(jié)果，評(píng)價(jià)錯(cuò)誤是否發(fā)生。

排錯(cuò)（調(diào)試）：對(duì)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤

進(jìn)行錯(cuò)誤定位和確定出錯(cuò)性質(zhì)，

并改正這些錯(cuò)誤，同時(shí)修改相關(guān)

由文檔。

■修正后的文檔再測(cè)試：直到通過

測(cè)試為止。

-通過收集和分析測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)，對(duì)

軟件建立可靠性模型

■利用可靠性分析，評(píng)價(jià)軟件質(zhì)量：

?軟件的質(zhì)量和可靠性達(dá)到可以接

受的程度；

?所做的測(cè)試不足以發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的錯(cuò)

誤；

?如果測(cè)試發(fā)現(xiàn)不了錯(cuò)誤，可以肯定,

測(cè)試配置考慮得不夠細(xì)致充分，錯(cuò)

誤仍然潛伏在軟件中。

測(cè)試與軟件開發(fā)各階段的關(guān)系

■軟件開發(fā)過程是一個(gè)自頂向下，逐

步細(xì)化的過程

■軟件計(jì)劃階段定義軟件作用域

-軟件需求分析建立軟件信息域、功

能和性能需求、約束等

■軟件設(shè)計(jì)

-把設(shè)計(jì)用某種程序設(shè)計(jì)語言轉(zhuǎn)換成

程序代碼

-測(cè)試過程是依相反順序安排的自底

向上，逐步集成的過程。

■兩種常用的測(cè)試方法

?黑盒測(cè)試

?白盒測(cè)試

黑盒測(cè)試

.這種方法是把測(cè)試對(duì)象看做一個(gè)

黑盒子，測(cè)試人員完全不考慮程

序內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)和內(nèi)部特性，

只依據(jù)程序的需求規(guī)格說明書，

檢查程序的功能是否符合它的功

能說明。

-黑盒測(cè)試又叫做功能測(cè)試或數(shù)據(jù)

驅(qū)動(dòng)測(cè)試。

-黑盒測(cè)試方法是在程序接口上進(jìn)行

測(cè)試，主要是為了發(fā)現(xiàn)以下錯(cuò)誤：

?是否有不正確或遺漏了的功能？

?在接口上，輸入能否正確地接受?

能否輸出正確的結(jié)果？

?是否有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤或外部信息■r

（例如數(shù)據(jù)文件）訪問錯(cuò)誤？

?性能上是否能夠滿足要求？

?是否有初始化或終止性錯(cuò)誤?

■用黑盒測(cè)試發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤，必

須在所有可能的輸入條件和輸出條

件中確定測(cè)試數(shù)據(jù)，來檢查程序是

否都能產(chǎn)生正確的輸出。

■但這是不可能的。

-假設(shè)一個(gè)程序尸有輸入量X和飯輸

出量Z。在字長(zhǎng)為32位的計(jì)算機(jī)上

運(yùn)行。若X、V取整數(shù)，按黑盒方法

進(jìn)行窮舉測(cè)試:

-可能采用的

測(cè)試數(shù)據(jù)組：X

232X232Y

=264

-如果測(cè)試一組數(shù)據(jù)需要1毫秒,

年工作365x24小時(shí)，完成所有測(cè)

試需5億年。

白盒測(cè)試

-此方法把測(cè)試對(duì)象看做一個(gè)透明的

盒子，它允許測(cè)試人員利用程序內(nèi)

部的邏輯結(jié)構(gòu)及有關(guān)信息，設(shè)計(jì)或

選擇測(cè)試用例，對(duì)程序所有邏輯路

徑進(jìn)行測(cè)試。

■通過在不同點(diǎn)檢查程序的狀態(tài)，確

定實(shí)際的狀態(tài)是否與預(yù)期的狀態(tài)一

致。因此白盒測(cè)試又稱為結(jié)構(gòu)測(cè)試

或邏輯驅(qū)動(dòng)測(cè)試。

■善紇△縣售用白盒測(cè)試方法，主要

想對(duì)程方寢唳進(jìn)行如下而檢查：

?y"程序模塊的所有獨(dú)立的執(zhí)行路

徑至少測(cè)試一次；

?對(duì)所有的邏輯判定，取“真”與

里“假”的兩種情況都至少測(cè)試一

次；

循軍的邊界和運(yùn)行界限內(nèi)執(zhí)行

循環(huán)體；

?測(cè)試內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的有效性，等。

對(duì)一個(gè)具有多重選擇和循環(huán)嵌套的

程序，不同的路徑數(shù)目可能是天文

數(shù)字。給出一個(gè)小程序的流程圖,

它包括了一個(gè)執(zhí)行2。次的循環(huán)。

-包含的不同執(zhí)行路徑數(shù)達(dá)52〃條，

對(duì)每一條路徑進(jìn)行測(cè)試需要1毫秒,

假定一年工作365x24小時(shí)，要想

把所有路徑測(cè)試完，需3170年。

邏輯覆蓋

邏輯覆蓋是以程序內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)為

基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)測(cè)試用例的技術(shù)。它屬白

盒測(cè)試。

.語句覆蓋?判定-條件覆蓋

?判定覆蓋?條件組合覆蓋

?條件覆蓋?路徑覆蓋。

(TV)

(IAWX)puv(oua)puv

(ou)u

PUK(zqv)

(TV)

(IAV/X)puv(0=a)puv

u

』0(zuv)PUK(OHg)PUK(IAV)

{(IAV、X)xo(zuv)}

{(ou)u

PUKPUK(IAV)}

。

個(gè)

(。個(gè)jn

((

I

AI

XA

)X

3

J

O0

P{UU

U(p

liP

NelU

P{xlK

)

S{(((

(OJZZ

{IOHH

HUVV

(A)

oXeP)

u)Js

qlU-

=oKOO

)0uUu

(P(1

p(sZp

S2Hu

個(gè)(Vu

()l)(

Ia

}AJI

qAVA

V~OH

個(gè)orUV

)u)a

K}o}

JJJ

)OuOO

nU}UU

uHH

(IAX)1(OHa一Ou

』0(ZHV)1(OHalou

=0I(lev)-Ou

』0(ZHV)pill(IAV)JOUH

((IAX)=OCUV)}

puu{(OHeJOUs(IAV)JOU}H

KIAX)=0CUV)}

一

I{(0由)I(IAV)}OUu

個(gè)

6個(gè)qSO)my

(IAWX)JOU

1CHV)JOUpillaHepuu(lev)H

{(Tv/X)=0CUV)}JOU

puv{(0由)puv(IAV)}u

個(gè)

(p個(gè)jK)n

語句覆蓋

-語句覆蓋就是設(shè)計(jì)若干個(gè)測(cè)試用例,

運(yùn)行被測(cè)程序，使得每一可執(zhí)行語

句至少執(zhí)行一次。

■在圖例中，正好所有的可執(zhí)行語句

都在路徑L1上，所以選擇路徑L1設(shè)

計(jì)測(cè)試用例，就可以覆蓋所有的可

執(zhí)行語句。

■測(cè)試用例的設(shè)計(jì)格式如下

【輸入的(A,B,X),輸出的(A,B,X)】

■為圖例設(shè)計(jì)滿足語句覆蓋的測(cè)試用例

是：

[(2,0,4),(2,0,3)]

覆蓋ace[L1]

(A=2)and(B=0)or

(A>1)and(B=0)and(X/A>1)

判定覆蓋

.判定覆蓋就是設(shè)計(jì)若干個(gè)測(cè)試用

例，運(yùn)行被測(cè)程序，使得程序中

每個(gè)判斷的取真分支和取假分支

至少經(jīng)歷一次。

-判定覆蓋又稱為分支覆蓋。

.對(duì)于圖例，如果選擇路徑L1和L2,

就可得滿足要求的測(cè)試用例：

■1(2,0,4),(2,0,3)】覆蓋ace【LI】

【(1,1,1),(1,1,1)]覆蓋abd[L2]

(A=2)and(B=0)or

(A>1)and(B=0)and(X/A>1)

not(A>1)andnot(A=2)andnot(X>1)

or

not(B=0)andnot(A=2)andnot(X>1)

.如果選擇路徑L3和L4,還可得另一

組可用的測(cè)試用例:

[(2,1,1),(2,1,2)1覆蓋abe[L3]

[(3,0,3),(3,1,1)1覆蓋acd[L4]

not(A>1)and(X>1)ornot(B=0)and

(A=2)ornot(B=0)ard(X>1)

(A>1)and(B=0)andnot(A=2)and

not(X/A>1)

條件覆蓋

-條件覆蓋就是設(shè)計(jì)若干個(gè)測(cè)試用例,

運(yùn)行被測(cè)程序，使得程序中每個(gè)判

斷的每個(gè)條件的可能取值至少執(zhí)行

一次。

■在圖例中，我們事先可對(duì)所有條件

的取值加以標(biāo)記。例如,

-對(duì)于第一個(gè)判斷:

?條件A>1取真為Ti，取假為五

條件B=0取其為12，取假為T2

-對(duì)于第二個(gè)判斷：_

?條件A=2取真為T3，取假為工

條件X>1取真為1寸，取假為T4

測(cè)試用例覆蓋分支條件取值

【(2,0,4),(2,0,3)1Ll(c,e)T1T2T3T4

】

[(1,0,1),(1,0,1)L2(b,d)TIT2TZ1\

【(2,1,1)，(2,1,2)】L3(b,e)1而3后

或

測(cè)試用例覆蓋分支條件取值

[0,0,3),(1,0,4)1L3(b,e)E豈辿

【(2,1,1),(2,1,2)】L3(b,e)TITZTST^

判定-條件覆蓋

-判定-條件覆蓋就是設(shè)計(jì)足夠的測(cè)試

用例，使得判斷中每個(gè)條件的所有可

能取值至少執(zhí)行一次，每個(gè)判斷中的

每個(gè)條件的可能取值至少執(zhí)行一次。

測(cè)試用例覆蓋分支條件取值

【(2,0,4),(2,0,3)1Ll(c,e)T1T2T3T4

L(l,1,1)，(1,1,1)1L2(b,d)

(A=2)and(B=0)or

(A>1)and(B=0)and(X/A>1)

not(A>1)andnot(A=2)andnot(X>1)

or

not(B=0)andnot(A=2)andnot(X>1)

A>1B=oT

and4X=X/A

>X=X+1

條件組合覆蓋

■條件組合覆蓋就是設(shè)計(jì)足夠的測(cè)

試用例，運(yùn)行被測(cè)程序，使得每

個(gè)判斷的所有可能的條件取值組

合至少嬴行一次。

記①A>1,B=O作Ti8

②A>1,BrO作TifZ

③A才1,B=O作弓二

④A才1,BrO作flfZ

⑤A=2,X>1作T3g

⑥A=2,X》1作聲

⑦AW2,X>1作亙

⑧AW2,X》1作不后

測(cè)試用例覆蓋條件覆蓋組合

【(2,0,4),(2,0,3)】區(qū)1)「目32①，⑤

1(2,1,1),(2,1,2)1(L3)TITZTST^②,⑥

【(1,0,3),(1,0,4)】③，⑦

[(1,1,1