軟件測試畢業(yè)論文

1、 畢業(yè)論文畢業(yè)論文 姓姓 名：陳鑫名：陳鑫 專專 業(yè)業(yè):.Net:.Net 軟件開發(fā)軟件開發(fā) 年年 級：計(jì)軟級：計(jì)軟 13021302 學(xué)學(xué) 號：號：201317140212201317140212 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師: :王梅王梅 軟件測試的概述及方法 、 、 完成時間：2012 年 3 月摘要：摘要：從軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展初期到目前的大型軟件開發(fā)過程，軟件測試已成為其中一個不可分割的部分。隨著軟件規(guī)模的日益增大，軟件測試問題也日益突出，現(xiàn)代社會對軟件的依賴越來越強(qiáng),高可信軟件測試有著廣泛的需求，基于缺陷模式的軟件測試技術(shù)作為高可信軟件的重要保證,可以大大降低軟件的缺陷密度,提高軟件的可信性。本文從

2、測試的基本概念入手,深入剖析軟件測試相關(guān)理論關(guān)鍵字：關(guān)鍵字：軟件測試、白盒測試、黑盒測試、類測試 目目 錄錄1 1 軟件測試的發(fā)展史軟件測試的發(fā)展史.4 2 2 軟件測試的相關(guān)背景軟件測試的相關(guān)背景. .53 3 軟件測試概述軟件測試概述.6 3.1 軟件測試的定義.6 3.2 軟件測試的描述.6 3.3 軟件測試的目的.7 3.4 軟件測試的原則.84 軟件測試的內(nèi)容軟件測試的內(nèi)容.9 4.1 驗(yàn)證(verification).9 4.2 確認(rèn)(validation).95 5 軟件測試的分類軟件測試的分類.10 5.1 常用分類.10 5.2 黑盒測試.10 5.3 白盒測試.11 5.4

3、 靜態(tài)測試.14 5.5 動態(tài)測試.156 6 軟件測試中的類測試軟件測試中的類測試.15 6.1 面向?qū)ο筌浖念悳y試概念.156.2.類測試技術(shù).167 7 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).17.178 8 致謝致謝.18 1 1 軟件測試的發(fā)展史軟件測試的發(fā)展史軟件測試的發(fā)展歷史：20 世紀(jì) 60 年代（軟件工程建立前） ，為表明程序正確而進(jìn)行測試。. 1972 年在北卡羅來納大學(xué)舉行了首屆軟件測試正式會議。. 1975 年 John Good Enough 和 Susan Gerhart 在IEEE 上發(fā)表了測試數(shù)據(jù)選擇的原理的文章，軟件測試被確定為一種研究方向。. 1979 年，Glenford

4、Myers 的軟件測試藝術(shù) ，對測試做了定義：測試是為發(fā)現(xiàn)錯誤而執(zhí)行的一個程序或者系統(tǒng)的過程。. 20 世紀(jì) 80 年代早期， “質(zhì)量”的號角開始吹響。軟件測試定義發(fā)生了改變，測試不單純是一個發(fā)現(xiàn)錯誤的過程，而且包含軟件質(zhì)量評價的內(nèi)容。制定了各類標(biāo)準(zhǔn)。. 1983 年，Bill Hetzel 在軟件測試完全指南中指出：測試是以評價一個程序或者系統(tǒng)屬性為目標(biāo)的任何一種活動，測試是對軟件質(zhì)量的度量。. 20 世紀(jì) 90年代，測試工具盛行起來。. 1996 年提出的測試能力成熟度TCMM（Testing Capability Maturity Model） 、測試支持度TSM（Testability

5、 Support Model） 、測試成熟度 TMM（Testing Maturity Model） 。. 到了 2002 年，Rick 和 Stefan 在系統(tǒng)的軟件測試一書中對軟件測試做了進(jìn)一步定義：測試是為了度量和提高被測軟件的質(zhì)量，對測試軟件進(jìn)行工程設(shè)計(jì)、實(shí)施和維護(hù)的整個生命過程。 2 2 軟件測試的相關(guān)背景軟件測試的相關(guān)背景相關(guān)背景：前段時間, 就是在我沒有認(rèn)真了解測試行業(yè)之前, 可能由于測試在中國的重視程度的問題, 我也一直認(rèn)為測試應(yīng)該是不重要的, 甚至認(rèn)為有必要有專門的測試職業(yè)嗎？認(rèn)為軟件主要是開發(fā)人員的事, 軟件的成果也是由開發(fā)人員決定的, 當(dāng)我在參加工作后, 真正從學(xué)校的學(xué)習(xí)

6、環(huán)境中走上實(shí)際運(yùn)用開發(fā)的時候, 事實(shí)上真的不是那么一回事哦。軟件無處不在, 軟而, 軟件是人編的所以不完美。臭名昭著的軟件測試案例：1、迪士尼的獅子王 （19941995）軟件在少數(shù)系統(tǒng)中能正常工作, 但在大眾使用的常見系統(tǒng)中不行。后來證實(shí), 迪士尼公司沒有對市場上投入實(shí)用的各種 pc 機(jī)型進(jìn)行正確的測試。2、英特爾奔騰浮點(diǎn)除法軟件缺陷（1994）英特爾為自己處理軟件缺陷拿出 4 億美元支付更換壞芯片的費(fèi)用。導(dǎo)致付出如此昂貴的代價, 其主要原因是發(fā)現(xiàn)了軟件缺陷沒有正確的處理。3、美國航天局火星極地登陸（1999）該項(xiàng)目使用前有經(jīng)過測試, 兩個測試小組雙方獨(dú)立工作都很好, 但從未走在一起。4、愛

7、國者導(dǎo)彈防御系統(tǒng) （1991）一枚導(dǎo)彈在多哈擊斃 28 名美國士兵, 癥結(jié)在于一個軟件缺陷：一個很小的系統(tǒng)時鐘錯誤累積起來就可能拖延 14 小時, 造成跟蹤系統(tǒng)失去準(zhǔn)確度。在多哈襲擊戰(zhàn)中系統(tǒng)被拖延 100 小時。5、千年蟲 （大約 1974）估計(jì)世界各地更換或升級該系統(tǒng)程序解決原有 2000 年錯誤的費(fèi)用已經(jīng)超過數(shù)億美元。 3 3 軟件測試的概述軟件測試的概述3.1 軟件測試的定義軟件測試使用人工或者自動手段來運(yùn)行或測試某個系統(tǒng)的過程,其目的在于檢驗(yàn)它是否滿足規(guī)定的需求或弄清預(yù)期結(jié)果與實(shí)際結(jié)果之間的差別。它是幫助識別開發(fā)完成（中間或最終的版本）的計(jì)算機(jī)軟件（整體或部分）的正確度(correct

8、ness) 完全度(completeness)和質(zhì)量(quality)的軟件過程；是 SQA(software quality assurance)的重要子域。(1)測試并不僅僅是為了找出錯誤.通過分析錯誤產(chǎn)生的原因和錯誤的發(fā)生趨勢,可以幫助項(xiàng)目管理者發(fā)現(xiàn)當(dāng)前軟件開發(fā)過程中的缺陷,以便及時改進(jìn)； (2)這種分析也能幫助測試人員設(shè)計(jì)出有針對性的測試方法,改善測試的效率和有效性； (3)沒有發(fā)現(xiàn)錯誤的測試也是有價值的,完整的測試是評定軟件質(zhì)量的一種方法。3.2 軟件測試的描述測試是軟件開發(fā)過程的重要組成部分, 是用來確認(rèn)一個程序的品質(zhì)或性能是否符合開發(fā)之前所提出的一些要求。軟件測試的目的, 第一是

9、確認(rèn)軟件的質(zhì)量, 其一方面是確認(rèn)軟件做了你所期望的事情（Do the right thing）, 另一方面是確認(rèn)軟件以正確的方式來做了這個事件（Do it right） ；第二是提供信息, 比如提供給開發(fā)人員或程序經(jīng)理的反饋信息, 為風(fēng)險評估所準(zhǔn)備的信息；第三軟件測試不僅是在測試軟件產(chǎn)品的本身, 而且還包括軟件開發(fā)的過程。如果一個軟件產(chǎn)品開發(fā)完成之后發(fā)現(xiàn)了很多問題, 這說明此軟件開發(fā)過程很可能是有缺陷的。3.3 軟件測試的目的如果測試的目的是為了盡可能多地找出錯誤，那么測試就應(yīng)該直接針對軟件比較復(fù)雜的部分或是以前出錯比較多的位置。如果測試目的是為了給最終用戶提供具有一定可信度的質(zhì)量評價，那么測

10、試就應(yīng)該直接針對在實(shí)際應(yīng)用中會經(jīng)常用到的商業(yè)假設(shè)。 在談到軟件測試時，引用 Grenford J. Myers 在The Art of Software Testing一書中的觀點(diǎn): (1)軟件測試是為了發(fā)現(xiàn)錯誤而執(zhí)行程序的過程; (2)測試是為了證明程序有錯，而不是證明程序無錯誤; (3)一個好的測試用例是在于它能發(fā)現(xiàn)至今未發(fā)現(xiàn)的錯誤; (4)一個成功的測試是發(fā)現(xiàn)了至今未發(fā)現(xiàn)的錯誤的測試。 這種觀點(diǎn)可以提醒人們測試要以查找錯誤為中心，而不是為了演示軟件的正確功能。但是僅憑字面意思理解這一觀點(diǎn)可能會產(chǎn)生誤導(dǎo)，認(rèn)為發(fā)現(xiàn)錯誤是軟件測試的唯一目，查找不出錯誤的測試就是沒有價值的，事實(shí)并非如此。 首先

11、，測試并不僅僅是為了要找出錯誤。通過分析錯誤產(chǎn)生的原因和錯誤的分布特征，可以幫助項(xiàng)目管理者發(fā)現(xiàn)當(dāng)前所采用的軟件過程的缺陷，以便改進(jìn)。同時，這種分析也能幫助我們設(shè)計(jì)出有針對性地檢測方法，改善測試的有效性。其次，沒有發(fā)現(xiàn)錯誤的測試也是有價值的，完整的測試是評定測試質(zhì)量的一種方法。3.4 軟件測試的原則1應(yīng)當(dāng)把盡早和不斷的測試作為開發(fā)者的座右銘。 2程序員應(yīng)該避免檢查自己的程序, 測試工作應(yīng)該由獨(dú)立的專業(yè)的軟件測試機(jī)構(gòu)來完成。 3設(shè)計(jì)測試用例時應(yīng)該考慮到合法的輸入和不合法的輸入以及各種邊界條件, 特殊情況下要制造極端狀態(tài)和意外狀態(tài), 比如網(wǎng)絡(luò)異常中斷、電源斷電等情況。 4一定要注意測試中的錯誤集中發(fā)

12、生現(xiàn)象, 這和程序員的編程水平和習(xí)慣有很大的關(guān)系。 5對測試錯誤結(jié)果一定要有一個確認(rèn)的過程, 一般有 A 測試出來的錯誤, 一定要有一個 B 來確認(rèn), 嚴(yán)重的錯誤可以召開評審會進(jìn)行討論和分析。 6制定嚴(yán)格的測試計(jì)劃, 并把測試時間安排的盡量寬松, 不要希望在極短的時間內(nèi)完成一個高水平的測試。 7回歸測試的關(guān)聯(lián)性一定要引起充分的注意, 修改一個錯誤而引起更多的錯誤出現(xiàn)的現(xiàn)象并不少見。 8妥善保存一切測試過程文檔, 意義是不言而喻的, 測試的重現(xiàn)性往往要靠測試文檔 4 4 軟件測試的內(nèi)容軟件測試的內(nèi)容4.1 驗(yàn)證(verification)驗(yàn)證(verification)是保證軟件正確地實(shí)現(xiàn)了一些

13、特定功能的一系列活動, 即保證軟件做了你所期望的事情。(Do the right thing) 1.確定軟件生存周期中的一個給定階段的產(chǎn)品是否達(dá)到前階段確立的需求的過程；2.程序正確性的形式證明, 即采用形式理論證明程序符號設(shè)計(jì)規(guī)約規(guī)定的過程；3.評市、審查、測試、檢查、審計(jì)等各類活動, 或?qū)δ承╉?xiàng)處理、服務(wù)或文件等是否和規(guī)定的需求相一致進(jìn)行判斷和提出報告。4.2 確認(rèn)(validation)確認(rèn)(validation)是一系列的活動和過程, 目的是想證實(shí)在一個給定的外部環(huán)境中軟件的邏輯正確性。即保證軟件以正確的方式來做了這個事件(Do it right)1.靜態(tài)確認(rèn), 不在計(jì)算機(jī)上實(shí)際執(zhí)行程

14、序, 通過人工或程序分析來證明軟件的正確性；2.動態(tài)確認(rèn), 通過執(zhí)行程序做分析, 測試程序的動態(tài)行為, 以證實(shí)軟件是否存在問題。軟件測試的對象不僅僅是程序測試, 軟件測試應(yīng)該包括整個軟件開發(fā)期問各個階段所產(chǎn)生的文檔, 如需求規(guī)格說明、概要設(shè)計(jì)文檔、詳細(xì)設(shè)計(jì)文檔, 當(dāng)然軟件測試的主要對象還是源程序。 5 5 軟件測試的分類軟件測試的分類5.1 常用分類從是否需要執(zhí)行被測軟件的角度, 可分為： 靜態(tài)測試 和動態(tài)測試 從測試是否針對系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和具體實(shí)現(xiàn)算法的角度來看, 可分為 ： 白盒測試 和黑盒測試5.2 黑盒測試黑盒測試指的是把被測軟件看作是一個黑盒子, 我們不去關(guān)心盒子里面的結(jié)構(gòu)是什么樣子

15、, 只關(guān)心軟件的輸入數(shù)據(jù)和輸出結(jié)果。黑盒測試方法是在程序接口上進(jìn)行測試, 主要是為了發(fā)現(xiàn)以下錯誤: 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)錯誤或外部信息(例如數(shù)據(jù)文件)訪問錯誤? 性能上是否能夠滿足要求? 是否有初始化或終止性錯誤? 用黑盒測試發(fā)現(xiàn)程序中的錯誤, 必須在所有可能的輸入條件和輸出條件中確定測試數(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。n 假設(shè)一個程序 P 有輸入量 X 和 Y 及輸出量 Z。在字長為 32 位的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。若 X、Y 取整數(shù), 按黑盒方法進(jìn)行窮舉測試：n 可能采用的 測試數(shù)據(jù)組： 2

16、32232 264 n 如果測試一組數(shù)據(jù)需要 1 毫秒, 一年工作 365 24 小時, 完成所有測試需 5 億年。黑盒測試的測試用例設(shè)計(jì)等價劃分法邊界值法錯誤推測法因果圖法5.3 白盒測試白盒測試指的是把盒子蓋打開, 去研究里面的源代碼和程序結(jié)構(gòu)。白盒測試也稱結(jié)構(gòu)測試或邏輯驅(qū)動測試, 它是知道產(chǎn)品內(nèi)部工作過程, 可通過測試來檢測產(chǎn)品內(nèi)部動作是否按照規(guī)格說明書的規(guī)定正常進(jìn)行, 按照程序內(nèi)部的結(jié)構(gòu)測試程序, 檢驗(yàn)程序中的每條通路是否都有能按預(yù)定要求正確工作, 而不顧它的功能。 使用被測單元內(nèi)部如何工作的信息, 允許測試人員對程序內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)及有關(guān)信息來設(shè)計(jì)和選擇測試用例, 對程序的邏輯路徑進(jìn)行測

17、試?；谝粋€應(yīng)用代碼的內(nèi)部邏輯知識, 測試是基于覆蓋全部代碼、分支、路徑、條件。 白盒測試的主要方法： 邏輯驅(qū)動測試 基本路徑測試 主要用于軟件驗(yàn)證。 使用程序設(shè)計(jì)的控制結(jié)構(gòu)導(dǎo)出測試用例。 邏輯驅(qū)動測試：主要是測試覆蓋率, 以程序內(nèi)在邏輯結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的測試。包括以下 6 種類型： 語句覆蓋 判斷覆蓋 條件覆蓋 判定-條件覆蓋 條件組合覆蓋 路徑覆蓋 白盒測試的主要目的 保證一個模塊中的所有獨(dú)立路徑至少被執(zhí)行一次； 對所有的邏輯值均需要測試真、假兩個分支； 在上下邊界及可操作范圍內(nèi)運(yùn)行所有循環(huán)；檢查內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以確保其有效性 白盒測試的實(shí)施方案 在開發(fā)階段要保證產(chǎn)品的質(zhì)量, 產(chǎn)品的生產(chǎn)過程應(yīng)該遵循

18、一定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。軟件產(chǎn)品也是同樣, 沒有標(biāo)準(zhǔn)可依自然談不上質(zhì)量的好壞。所有關(guān)心軟件開發(fā)質(zhì)量的組織、單位, 都要定義或了解軟件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、模型。其好處是保證公司實(shí)踐的均勻性, 產(chǎn)品的可維護(hù)性、可靠性以及可移植性等。 在測試階段與軟件產(chǎn)品的開發(fā)過程一樣, 測試過程也需要有一定的準(zhǔn)則, 來指導(dǎo)、度量、評價軟件測試過程的質(zhì)量。定義測試準(zhǔn)則為控制測試的有效性以及完成程度, 必須定義準(zhǔn)則和策略, 以判斷何時結(jié)束測試階段。準(zhǔn)則必須是客觀的, 可量化的元素, 而不能是經(jīng)驗(yàn)或感覺。 根據(jù)應(yīng)用的準(zhǔn)則和項(xiàng)目相關(guān)的約束, 項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)可以定義使用的度量方法, 和要達(dá)到的覆蓋率。 度量測試的有效性、完整性對每個測試的測試覆

19、蓋信息和累計(jì)信息, 用圖形方式顯示覆蓋比率, 并根據(jù)測試運(yùn)行情況實(shí)時更新, 隨時顯示新的測試所反映的測試覆蓋情況。允許所有的測試運(yùn)行依據(jù)其有效性進(jìn)行管理, 用戶可以減少不適用于非回歸測試的測試的過程。 概念： 1.語句覆蓋：語句覆蓋就是設(shè)計(jì)若干個測試用例, 運(yùn)行被測試程序, 使得每一條可執(zhí)行語句至少執(zhí)行一次； 2.判定覆蓋（也稱為分支覆蓋）：設(shè)計(jì)若干個測試用例, 運(yùn)行所測程序, 使程序中每個判斷的取真分支和取假分支至少執(zhí)行一次；3.條件覆蓋：設(shè)計(jì)足夠多的測試用例, 運(yùn)行所測程序, 使程序中每個判斷的每個條件的每個可能取值至少執(zhí)行一次； 4.判定-條件覆蓋：設(shè)計(jì)足夠多的測試用例, 運(yùn)行所測程序,

20、 使程序中每個判斷的每個條件的所有可能取值至少執(zhí)行一次, 并且每個可能的判斷結(jié)果也至少執(zhí)行一次, 換句話說, 即是要求各個判斷的所有可能的條件取值組合至少執(zhí)行一次； 5.條件組合測試：設(shè)計(jì)足夠多的測試用例, 運(yùn)行所測程序, 使程序中每個判斷的所有可能的條件取值組合至少執(zhí)行一次； 6.路徑測試：設(shè)計(jì)足夠多的測試用例, 運(yùn)行所測程序, 要覆蓋程序中所有可能的路徑。5.4 靜態(tài)測試是指不實(shí)際運(yùn)行被測軟件, 而只是靜態(tài)的檢查程序代碼、界面或文檔中可能存在的錯誤的過程。其中包括代碼測試、界面測試和文檔測試 3 個方面。對于代碼測試, 主要測試代碼是否符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。對于界面測試, 主要測試軟件的實(shí)

21、際界面與需求中的說明是否相符。對于文檔測試, 主要測試用戶手冊和需求說明是否符合用戶的實(shí)際要求。5.5 動態(tài)測試是指實(shí)際運(yùn)行被測程序, 輸入相應(yīng)的測試數(shù)據(jù), 檢查實(shí)際輸出結(jié)果和預(yù)期結(jié)果是否相符的過程。所以, 我們判斷一個測試屬于動態(tài)還是靜態(tài)測試 , 唯一的標(biāo)準(zhǔn)就是看是否運(yùn)行程序。 6 6 軟件測試中的類測試軟件測試中的類測試6.1面向?qū)ο筌浖暮暧^上來看是各個類之間的相互作用。在面向?qū)ο笙到y(tǒng)中,系統(tǒng)的基本構(gòu)造模塊是封裝了的數(shù)據(jù)和方法的類和對象,而不再是一個個能完成特定功能的功能模塊。每個對象有自己的生存周期,有自己的狀態(tài)。消息是對象之間相互請求或協(xié)作的途徑,是外界使用對象方法及獲取對象狀態(tài)的唯

22、一方式。對象的功能是在消息的觸發(fā)下,由對象所屬類中定義的方法與相關(guān)對象的合作共同完成,且在不同狀態(tài)下對消息的響應(yīng)可能完全不同。對象中的數(shù)據(jù)和方法是一個有機(jī)的整體,測試過程中不能僅僅檢查輸入數(shù)據(jù)產(chǎn)生的輸出結(jié)果是否與預(yù)期的吻合,還要考慮對象的狀態(tài)。模塊測試的概念已不適用于對象的測試“類測試將是整個測試過程的一個重要步驟。6.2 類測試技術(shù) 6.2.1 基于服務(wù)的類測試技術(shù) 基于服務(wù)的類測試主要考察封裝在類中的一個方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行的操作，它可以采用傳統(tǒng)的白盒測試方法。為克服軟件測試的盲目性和局限性,保證測試的質(zhì)量,提高軟件的可靠性,下面我們介紹一種類的服務(wù)的測試模型及相應(yīng)的測試策略。 BBD 通常有兩

23、種獲取途徑。一是采用逆向工程的方法根據(jù)源程序畫出流程圖,然后構(gòu)造出 BBD。但這畢竟是在缺少軟件開發(fā)前期的分析、設(shè)計(jì)文檔或文檔不齊全的情況下退而求其次的辦法。當(dāng)源程序不正確時構(gòu)造出來的 BBD 就是錯誤的。另一種途徑就是追根溯源,在軟件的分析、設(shè)計(jì)階段就根據(jù)測試的需要構(gòu)造出相應(yīng)的BBD。這樣就能從根本上解決問題,正確地指導(dǎo)類的服務(wù)的測試。6.2.2 基于層次增量的類測試 層次增量測試的基本思想是:首先分別測試父類的各個成員函數(shù),再測試成員函數(shù)間的相互作用,把測試用例和執(zhí)行信息保存在/測試歷史中,在測試子類時,根據(jù)父類的測試歷史修改部分的定義以及實(shí)現(xiàn)語言的繼承映射來決定子類中的哪些特征應(yīng)當(dāng)重測試以及父類的哪些測試用例可以復(fù)用。 這種根據(jù)類間繼承關(guān)系的層次特性對類進(jìn)行增量測試的技術(shù)是由 M. Harrold 等人提出的,其特點(diǎn)是復(fù)用父類的測試信息來指導(dǎo)子類的測試。 7 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)參考