第七章-集成測試

1、第七章集成測試內(nèi)容二.基本概念 三.集成測試的目的集成測試的層次五集成測試方法六.集成策略 1 一個例子假設(shè)有一臺面包機，從 上面倒入面粉與水，開 動機器后從下面出來的 就是烤好了的面包 2單元測試后問題出現(xiàn)了軟件在系統(tǒng)集成時會經(jīng)常有這樣的情況發(fā)生：即 每個模塊都能單獨工作，但這些模塊集成在一起 之后卻不能正常工作；或是系統(tǒng)集成后雖可以正 常運行，但系統(tǒng)的容錯性、安全性以及整體性卻 得不到保障，系統(tǒng)不能長時間運行等等。這就需 要進行集成測試和系統(tǒng)測試，以找出其中的軟件 缺陷，來提高整個軟件的質(zhì)量和可靠性?；靖拍罴蓽y試又稱組裝測試，是在單元測試的 基礎(chǔ)上，將所有模塊按照設(shè)計要求組裝成 子系統(tǒng)

2、或系統(tǒng)進行的測試活動。又稱子系統(tǒng)測試、聯(lián)合測試。軟件測試的過程被測 模塊廠單元'測試 被測設(shè)計軟件 需求單元被測 籲艇/單元/確認_裝配女汁/ 劎違的軟件 的模塊集成測試其亙系統(tǒng)元素1系統(tǒng)確認的軟件7單元測試、集成測試與系統(tǒng)測試的差別對象目的測試依據(jù)測試方法單元測試模塊內(nèi)部 程序錯誤消除局部模塊邏輯 和功能上的錯誤和缺陷模塊邏輯設(shè)計 模塊外部說明大量采用白盒測試方法集成測試模塊間的集成和調(diào)用關(guān)系找出與軟件設(shè)計相 關(guān)的程序結(jié)構(gòu)，模 塊調(diào)用關(guān)系，模塊間接口方面的問題程序結(jié)構(gòu)設(shè)計灰盒測試， 采用較多黑 盒方法構(gòu)造測試用例系統(tǒng)測試整個系統(tǒng), 包括系統(tǒng) 軟硬件等對整個系統(tǒng)進行一系列的整體.有效性

3、測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計目標說明書需求說明書等黑盒測試9集成測試的目的確保各單元組合在一起后能夠按既定意圖 協(xié)作運行，并確保增量的行為正確，所測 試的內(nèi)容包括單元間的接口以及集成后的 功能。具體來說，集成測試考慮以下問題：集成測試的目的1 在把各個模塊連接起來的時候，穿越模塊 接口的數(shù)據(jù)是否會丟失；2各個子功能組合起來，能否達到預期要求 的父功能；3個模塊的功能是否會對另一個模塊的功 能產(chǎn)生不利的影響；4全局數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是否有問題；5單個模塊的誤差積累起來，是否會放大， 從而達到不可接受的程度。集成測試有以下不可替代的特點：單元測試具有不徹底性，對于模塊間接口信息內(nèi) 容的正確性、相互調(diào)用關(guān)系是否符合設(shè)計無

4、能為 力。只能靠集成測試來進行保障。同系統(tǒng)測試相比，由于集成測試用例是從程序結(jié) 構(gòu)岀發(fā)的，目的性、針對性更強，測試項發(fā)現(xiàn)問 題的效率更高，定位問題的效率也較高；能夠較容易地測試到系統(tǒng)測試用例難以模擬的特 殊異常流程，從純理論的角度來講，集成測試能 夠模擬所有實際情況；定位問題較快，由于集成測試具有可重復強、對 測試人員透明的特點，發(fā)現(xiàn)問題后容易定位，所 以能夠有效地加快進度，減少隱患。集成測試的層次產(chǎn)品開發(fā)過程：一個分層設(shè)計和逐步細化 的過程系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：11軟件結(jié)構(gòu)圖:13集成測試的層次由于集成的力度不同，一般可以把集成測 試劃分為三個級別： (1)模塊內(nèi)集成測試。 (2)子系統(tǒng)內(nèi)集成測試：先

5、測試子系統(tǒng)內(nèi) 的功能模塊，然后將各個功能模塊組合起 來確認子系統(tǒng)的功能是否達到預期要求。(3)子系統(tǒng)間集成測試：測試的單元是子 系統(tǒng)之間的接口。子系統(tǒng)是可單獨運行的 程序或進程。集成測試方法靜態(tài)測試技術(shù)針對概要設(shè)計的測試（什么是概要設(shè)計？）動態(tài)測試技術(shù)灰盒測試（什么是灰盒測試？）集成測試方法灰盒測試的優(yōu)點：能夠進行基于需求的測試和基于路徑的覆 蓋測試?？缮钊氡粶y對象的內(nèi)部，便于錯誤的識別 分析和解決。能夠保證設(shè)計的黑盒測試用例的完整性， 防止功能或功能組合的遺漏能夠減小需求或設(shè)計不詳細或不完整性對 測試有效性造成影響。集成策略指在測試對象分析基礎(chǔ)上，描述軟件模塊 集成的方式、方法。我們已經(jīng)知道

6、，集成測試是把功能模塊或 程序單元組合起來進行測試，發(fā)現(xiàn)模塊在 組合過程中的缺陷。那么，系統(tǒng)中的各個 模塊如何組合呢？是全部同時組裝還是逐 漸組裝模塊？這是集成策略將要解答的問 題。集成的基本策略比較多，分類比較復雜, 但是都可以歸結(jié)為以下兩類：廠非增量式集成策略一步到位Non Increme ntal Testing增量式集成策略逐步實現(xiàn) Incremental Testing非增量式測試模式是采用一步到位的方法 來構(gòu)造測試：對所有模塊進行個別的單元測試后， 按照程序結(jié)構(gòu)圖將各模塊連接起來，把連 接后的程序當作一個整體進行測試。又叫大爆炸式集成（BigBang）量式測試(Big-bang t

7、esting)非增量式集成測試實例丿性丿于甲啊囹(2)單元測試示意圖非增量式策略實例評述：模塊d1、d2> d3、d4、d5是對各個模塊做單 元測試時建立的驅(qū)動模塊,s1> s2、S3、s4、s5 是為單元測試而建立的樁模塊。這種一次性集成 方式將所測模塊連接起來進行測試，但是一次試 運行成功地可能性并不大。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)有錯誤， 但茫然找不到原因，差錯和改錯都會遇到困難。適應于一個維護型或被測試系統(tǒng)較小的項目非增量式策略優(yōu)點：方法簡單允許多測試人員同時并行工作，人力物 力資源利用率較高缺點必須為每個模塊準備相應的驅(qū)動模塊和 樁模塊，測試成本較高一旦集成后包含多種錯誤，難以糾正。關(guān)鍵模

8、塊問題在非增量式集成測試時，應當確定關(guān)鍵模 塊，對這些關(guān)鍵模塊及早進行測試。關(guān)鍵模塊的特征： 完成需求規(guī)格說明中的關(guān)鍵功能； 在程序的模塊結(jié)構(gòu)中位于較高的層次 （高層控制模塊）； 較復雜、較易發(fā)生錯誤；有明確定義的性能要求。增量式集成策略增量式測試的集成是逐步實現(xiàn)的：逐次將未曾集成測試的模塊和已經(jīng)集 成測試的模塊（或子系統(tǒng)）結(jié)合成程序包, 再將這些模塊集成為較大系統(tǒng)，在集成的 過程中邊連接邊測試，以發(fā)現(xiàn)連接過程中 產(chǎn)生的問題。增量式集成策略按照不同的實施次序，增量式集成測試又可以分為二種不同的方法：(1) 自頂向下增量式測試(2) 自底向上增量式測試三明治增量式測試(混合增量式測試)自頂向下增

9、量測試自頂向下增量式測試表示逐步集成和逐步 測試是按照結(jié)構(gòu)圖自上而下進行的，即模 塊集成的順序是首先集成主控模塊（主程 序），然后依照控制層次結(jié)構(gòu)向下進行集 成。從屬于主控模塊的按深度優(yōu)先方式（縱向）或者廣度優(yōu)先方式（橫向）集成 到結(jié)構(gòu)中去。深度優(yōu)先方式：首先集成在結(jié)構(gòu)中的一個主控路徑下的 所有模塊，主控路徑的選擇是任意的。廣度優(yōu)先方式：首先沿著水平方向，把每一層中所有 直接隸屬于上一層的模塊集成起來，直到 底層。自頂向下集成測試的整個過程由3個步驟完成：(1) 主控模塊作為測試驅(qū)動器。(2) 根據(jù)集成的方式(深度或廣度)，下層的樁 模塊一次一次地被替換為真正的模塊。(3) 在每個模塊被集成時

10、，都必須進行單元測試。重復第2步，直到整個系統(tǒng)被測試完成。深度優(yōu)先組裝方式29#廣度優(yōu)先組裝方式加入D加入E加入F30優(yōu)缺點分析優(yōu)點：-較早地驗證了主要控制和判斷點；-按深度優(yōu)先可以首先實現(xiàn)和驗證一個完整的 軟柱功寵;-功能較早證實，帶來信心；-只需一個驅(qū)動，減少驅(qū)動器開發(fā)的費用；支持故障隔禺O優(yōu)缺點分析缺點：-樁的開發(fā)量大；底層驗證被推遲；-底層組件測試不充分。31練習一下對如下結(jié)構(gòu)釆用自頂向下深度優(yōu)先策略進行測試加入E加入B加入C練習一下加入A加入D自頂向下增量式集成適用范圍:產(chǎn)品控制結(jié)構(gòu)比較清晰和穩(wěn)定；高層接口變化較??；底層接口未定義或經(jīng)常可能被修改；產(chǎn)口控制組件具有較大的技術(shù)風險，需要

11、 盡早被驗證；希望盡早能看到產(chǎn)品的系統(tǒng)功能行為。加入E加入B加入C自底向上增量式測試水蠶愛找賴性的底層組件開始，按昭 驗系統(tǒng)的穩(wěn)定性 5冋上集成，以檢 書能屠籃策略其他方法都或多或少自底向上進行集成和測試時，需要為所測模 塊或子系統(tǒng)編制相應的驅(qū)動模塊。常見的 幾種類型的驅(qū)動模塊如圖所示：驅(qū)動程序Driver A驅(qū)動程序Driver B|驅(qū)動程序|驅(qū)動程序Driver clI Driver D調(diào)用從屬模塊從表（或外 部文件）中 彳專遞參數(shù)o “表示傳送的參數(shù)信息顯示參數(shù) 兼有驅(qū)動程 序B、C的功 能自底向上增量式集成測試步驟:(1)起始于模塊依賴關(guān)系樹的底層葉子模塊，也可以把兩個或多個葉子模塊合

12、并到一起進行測試(2)使用驅(qū)動模塊對步驟1選定的模塊(或模塊 組)進行測試 (3)用實際模塊代替驅(qū)動模塊，與它已測試的直 屬子模塊組裝成一個更大的模塊進行測試(4)重復上面的行為，直到系統(tǒng)最頂層模塊被加 入到已測系統(tǒng)中優(yōu)缺點分析優(yōu)點：-對底層組件行為較早驗證；-工作最初可以并行集成，比自頂向下效 率高；-減少了樁的工作量；-能較好鎖定軟件故障所在位置。優(yōu)缺點分析（續(xù)）缺點；-驅(qū)動的開發(fā)工作量大；-對高層的驗證被推遲，設(shè)計上的錯誤不能被 及時發(fā)現(xiàn)。適用范圍：-適應于底層接口比較穩(wěn)定；-高層接口變化比較頻繁；-底層組件較早被完成。'三明治”方法（Sandwich）混合式集成把系統(tǒng)劃分成三層

13、，中間一層為目標層， 目標層之上采用自頂向下集成，之下采用 自底向上集成三明治測試策略三明治集成策略測試E底層測試測試F頂層測試A,B,C,D測試力測試BCD一層2EF層3A層集成步驟(1) 首先對目標層之上一層使用自頂向下集 成，因此測試A,使用樁代替B, C, D(2) 其次對目標層之下一層使用自底向上集 成，因此測試E, F,使用驅(qū)動代替B, D(3) 其二， 因曲區(qū) 替A(4) 最后,B, C, D,把三層集成到一起，因此測試(A,E, F)把目標層下面一層與目標層集成, (B, E) ,(D, F),使用驅(qū)動代優(yōu)缺點分析優(yōu)點：-集合了自頂向下和自底向上兩種策略的優(yōu)點缺點：-中間層測試

14、不充分適用范圍：-適應于大部分軟件開發(fā)項目45改進后的三明治集成方法改進的三明治集成方法，不僅自兩頭向中 間集成，而且保證每個模塊得到單獨的測 試，使測試進行得比較徹底。改進的三明治集成方法集成策略框圖不同集成測試方法的比較仁非增量式測試與增量式測試的比較非增量式測試的方法是先分散測試，然后集中起來 再一次完成集成測試。假如在模塊的接口處存在錯 誤，只會在最后的集成測試時一下子暴露岀來。增量式測試是逐步集成和逐步測試的方法，把可能 出現(xiàn)的差錯分散暴露出來，便于找岀問題和修改。 而且一些模塊在逐步集成的測試中，得到了較多次 的考驗，因此，可能會取得較好的測試效果。結(jié)論：增量式測試要比非增量式測試

15、具有一定的優(yōu) 越性。2、自頂向下與自底向上增量式測試的比較自頂向下增量式測試：主要優(yōu)點在于它可以自然的做到逐步求精，一開始 就能讓測試者看到系統(tǒng)的框架。主要缺點是需要提供樁模塊，并且在輸入/輸出模塊 接入系統(tǒng)以前，在樁模塊中表示測試數(shù)據(jù)有一定困難。自底向上增量式測試：優(yōu)點在于，由于驅(qū)動模塊模擬了所有調(diào)用參數(shù)，即 使數(shù)據(jù)流并未構(gòu)成有向的非環(huán)狀圖，生成測試數(shù)據(jù)也無 困難。主要缺點在于，直到最后一個模塊被加進去之后才 能看到整個程序（系統(tǒng)）的框架。集成測試流程集成測試主要由系統(tǒng)部的系統(tǒng)設(shè)計人員、軟 件評測部完成，開發(fā)人員也參與集成測試。 集成測試相對來說是挺復雜的，而且對于不 同的技術(shù)、平臺和應用差

16、異也比較大，更多 是和開發(fā)環(huán)境融合在一起。集成測試所確定 的測試的內(nèi)容，主要來源于設(shè)計模型。集成測試流無根據(jù)項冃組提供設(shè)計模型和 集成構(gòu)建計劃，制定出適合 本項目的集成測試計劃計劃階段k廠設(shè)計階段根據(jù)集成測試計劃和 設(shè)計模型設(shè)計集成測 試用例及測試過程實施階段,由測試設(shè) 計員創(chuàng)建測試腳本（可選）、 更新測試過程，由設(shè)計員負 責設(shè)計驅(qū)動程序和樁，測試 員負責測試驅(qū)動和樁丿測試人員根據(jù)測試腳本（可選）和工作版本執(zhí)行集成測試，并記錄測試結(jié)果丿執(zhí)行階段缺陷跟蹤分析評佔依照集成測試計劃和測試結(jié)r 果，由測試設(shè)計員負責會同 集成員、編碼員、設(shè)計人員 評估此次測試，并生成測試 評估摘要>過程工作內(nèi)容工

17、作結(jié)果擔當人員和職責制定集成測試計劃設(shè)計模型 集成構(gòu)建計劃集成測試計劃測試設(shè)計員負責制定集成 測試計劃設(shè)計集成測試集成測試計劃 設(shè)計欖型集成測試用例 測試過程測試設(shè)計員負責設(shè)計集成 測試用例和測試過程實施集成測試集成測試用例測試過程工作版本測試卿本（可選）測試過程（更新）測試設(shè)計員負責編制測試 腳本（可選）,更新測試 過程。驅(qū)動程用或隱宦樁設(shè)讓員負貴設(shè)計驅(qū)動程序 和樁，實施員負責實施驅(qū) 動程序和樁#執(zhí)街集成測試測試腳本（可選） 工作版本測試結(jié)果測試員負責執(zhí)行測試并記 錄測試結(jié)果評俗集成測試集成測試計劃 測試結(jié)果測試評估摘要測試設(shè)計員負責會同集成 員、編碼員、設(shè)計員等有 關(guān)人員（具體化）評估此

18、次測試，并生成測試評估 摘要°集成測試計劃輸入-需求規(guī)格說明書-概要設(shè)計文檔-產(chǎn)品開發(fā)計劃路標輸出-集成測試計劃活動步驟確定被測試對象和測試范圍-評估集成測試被測試對象的數(shù)量及難度，即工作 量-確定角色分工和劃分工作任務-標識出測試各階段的時間、任務、約束等條件-考慮一定的風險分析及應急計劃-考慮和準備集成測試需要的測試工具、測試儀器、 環(huán)境等資源-考慮外詁術(shù)支援的力度和深度，以及相關(guān)培訓 安排-定義測試完成標準55集成測試分析和設(shè)計 集成測試分析和設(shè)計的主要目的是制定測 試大綱（測試方案）。集成測試大綱規(guī)定 了今后的集成測試內(nèi)容、測試方法以及可 測性接口，以后所有集成測試均在該大綱 的框架下進行，所以，制定一份完善的集 成測試大綱非常重要。集成測試分析和設(shè)計輸入-需求規(guī)格說明書-概要設(shè)計-集成測試計劃輸出-集成測試設(shè)計方案活動步驟-被測對象結(jié)構(gòu)分析-集成測試模塊分析-集成測試接口分析-集成測試策略分析-集成測試風險分析-集成測試環(huán)境分析-集成測試工作量估計和安排59實施階段輸入-需求規(guī)格說明書-概要設(shè)計-集成測試計劃-集成測試設(shè)計輸出-集成測試用例-集成測試規(guī)程-集成測試代碼、集成測試腳本、集成測試工具 （如果有）實現(xiàn)階段活動步驟-集成測試用例設(shè)計-集成測試規(guī)程設(shè)計-集成測試代碼設(shè)計（如果需要）-集成測試腳本（如果需要）-