張銀奎談軟件測試和軟件調(diào)試參考模板

1、張銀奎談軟件測試和軟件調(diào)試好的，我更愿意把自己介紹成為一個老的程序員，其實我是96年大學(xué)畢業(yè)，之后一直做軟件開發(fā)。十幾年下來，一下子從黑頭發(fā)做到現(xiàn)在已經(jīng)白頭發(fā)了。但是這么多年下來，我還是始終很喜歡技術(shù)，只是在做不同的技術(shù)角色吧，做過編碼，也做過系統(tǒng)測試，現(xiàn)在也做架構(gòu)師，不管做那個具體的腳色，我都是還是很喜歡做技術(shù)的，就說軟件這個技術(shù)。那其實今天我在上午的時候曾經(jīng)提到，我好像是為軟件而生的，確實是這樣，比如說我感覺軟件對我太重要了，整個生活中，或者整個生命中，這個軟件都起到了很重要的角色，有的時候甚至想，離開了軟件，我是不是就還能做什么。那目前其實主要是做一些架構(gòu)設(shè)計，這樣的工作，也關(guān)注一些軟件

2、新的技術(shù)方向。其實我的書可以認為是我從事軟件第一線奮斗13年，差不多13年后的一個技術(shù)方面的總結(jié)，就是軟件調(diào)試可以說把整個涉及到我對技術(shù)的最好的一些總結(jié)，放在那本書里面，就是給同行看的，給程序員看的，主要是給開發(fā)者看的。那今天上午這門課呢，可以認為是我十幾年的一種思想方法的總結(jié)，就說軟件到了這么多年之后，除了技術(shù)之外的東西，其實還有很多是方法方面的，或者是軟件過程方面的。那今天上午講的可以認為是，我對軟件工程或者軟件方法學(xué)方面的一些感悟，比如說怎么來提高軟件的可靠性，可測試性，可調(diào)試性。從比較根本的角度來說，提高軟件的質(zhì)量，保證軟件的質(zhì)量，是有關(guān)系的。2 / 15我覺得最欠缺的是我們的重視程度

3、，在國內(nèi)我們不缺少技術(shù)，技術(shù)的天才，尤其我發(fā)現(xiàn)80后的一批新成長起來的一些軟件工程師，技術(shù)方面非常好，他們甚至對底層的理解也非常好。但是這批程序員我感覺是兩極分化，一旦說對底層感興趣的話，他們底層就了解的很深。如果對底層不感興趣的，基本上只關(guān)心頂層。無論如何我覺得他們的技術(shù)方面都還是很不錯的，但是我覺得最缺的是他們對一種思想上的認識，一種重視，對調(diào)試的重視。其實越是資深的工程師，或者做了很多年軟件之后，越感覺到調(diào)試的重要；越是比較年輕的一些程序員，可能還沒有來得及深刻的思考調(diào)試的重要性，所以說回答剛才的問題，國內(nèi)我覺得最缺少的是說一些年輕程序員在能夠在做了一定的技術(shù)之后，對技術(shù)有一定比較深刻理

4、解之后，回過頭來再思考，自己在軟件方面怎么能夠更上一層樓，怎么從一些方法學(xué)上，或者是從一些根本上來解決一些提高自己的水平，使自己更上一個臺階了。因為不重視，那自然就不會做得太好，所以就說我們國內(nèi)的軟件，其實我覺得目前在支持測試、支持調(diào)試，支持這種持續(xù)改進方面，其實我覺得還是有比較大的差距的，當然我不排除我們國內(nèi)的有些軟件也做得也是挺好的。這個觀點我想引用一句話，那就是我們在國內(nèi)的這個技術(shù)界，我覺得也有一些前輩。比如引用的這句話是毛德昌老師在寫Linux內(nèi)核源代碼情景分析那本書的，他說過一句話，在那本書里，他說對軟件的調(diào)試的重視是再重視也不過分的，如何重視也不過分的，我是很同意這一點。我也是覺得

5、我們這些年輕的程序員或者是在技術(shù)角度，覺得自己已經(jīng)有一定技術(shù)的程序員，要開始用調(diào)試技術(shù)來進一步的武裝自己，然后通過調(diào)試技術(shù)來持續(xù)地提高自己。這個話題很長，其實對調(diào)試，大家一直是持著一種爭議的態(tài)度，也不排除我們有很資深的，在算法方面，造詣很深的，在軟件領(lǐng)域造詣很深的一些，簡單說一些牛人，他們在軟件方面成就很大，但是老實說他們也有部分人，他們不是太重視調(diào)試，總覺得算法是最重要的，其他很多編碼對語言的理解是更重要的，對調(diào)試不是那么重視。但是我覺得這個是有歷史的背景的，或者是說有這個大的前提的。其實這些人，他們在七八十年代成長起來的這些程序員，或者七八十年代這些老的程序員，他們當時面對的這個軟件環(huán)境和

6、我們今天還是差異非常大的。舉個不太恰當?shù)睦?，求伯君前輩當初寫WPS的時候，大部分模塊都是用匯編語言寫的，整個WPS這個軟件，也很小，只有不到一張軟盤，就可以裝的下，這樣的范圍。那當時來說，就說軟件很小的情況下，那么軟件的復(fù)雜度比今天來說是低很多的，那這種對于低復(fù)雜度的這樣的軟件來說，我同意不太重視軟件調(diào)試也可以把這樣的軟件做得比較好。但是今天已經(jīng)不一樣了，今天的我們的軟件動輒幾十兆，上百兆，對于一個典型的系統(tǒng)都是什么，幾G的這樣的一個系統(tǒng)。那對于這樣一個復(fù)雜的系統(tǒng)，我認為是用傳統(tǒng)的這種文檔或者理解源代碼已經(jīng)很難理解透了，就是說今天軟件的復(fù)雜度，超出了文檔可以描述的能力。所以這個時候，我就覺得

7、軟件調(diào)試變得更加重要，軟件調(diào)試的好處就是說直擊要害，你想理解那里，那里是個斷點，你想理解哪個模塊，哪個模塊單獨看一下它有哪些函數(shù)；想深入到某個函數(shù)內(nèi)部可以做一些追蹤，所以就說你可以直接在一個真實的上下文里面直接定位到你關(guān)心的那一部分，這個是讀文檔和讀源代碼都沒辦法達到的。因為讀源代碼我們可以看源代碼，但是源代碼尤其是今天的典型的源代碼，都是幾百兆的源代碼，那像Windows操作系統(tǒng)可能都是上G的源代碼，至于這樣的源代碼，你如果直接讀源代碼的話，是很難找到你比較關(guān)心的，或者找到一個函數(shù)。尤其是今天C+寫的代碼，其實在讀源代碼的難度會更大，因為很復(fù)雜的這種多態(tài)、繼承這種關(guān)系，你讀的方法和實際執(zhí)行的

8、這個方法其實是有很大的差異的，我的意思是說，只有你在實際調(diào)試的時候，你才能直接理解到是一個真實的上下文，很具體的上下文。這時候你可以看函數(shù)之間的調(diào)用關(guān)系，一些類之間的這種相互的協(xié)作的關(guān)系，當時的這種具體的整個軟件的一個真實的運行環(huán)境，使你可以理解到一個很真實的一個系統(tǒng)，可以說很快速的理解一個真實的運行情況。所以我就覺得今天的程序員我的建議是說，慢慢的要用調(diào)試來武裝自己，來適應(yīng)這種日益復(fù)雜的軟件環(huán)境。這句話我覺得要稍微糾正一下，如果這樣說出去可能很多人要拍磚。因為軟件開發(fā)畢竟是，還是涉及到很多方法，要涉及算法，要實現(xiàn)算法，最后才是調(diào)試，這個我更同意國內(nèi)超級解霸的作者，梁肇新先生說的那句話，他說好

9、的軟件都是調(diào)試出來的，也就是說這句話和剛才那句話是有相近的意思，但是還是不太一樣。我更同意這個梁肇新博士說的這句話，就好的軟件都是調(diào)試出來的，意思是說，一個程序員寫完代碼，你不經(jīng)過調(diào)試，最后代碼就丟出去了，或者以后就發(fā)布到產(chǎn)品里面去了，這事情可能是很冒險的一件事情。尤其就像我前面講到的，今天的軟件和以前的軟件不一樣了，今天的軟件實際的運行環(huán)境太復(fù)雜，也就是說我們典型的一個這樣的一個進程，那進程內(nèi)其實在實際運行的時候和開發(fā)者的這個環(huán)境是有很大差異的，里面可能有很多第三方的模塊會插入到這個進程里面。那其實說會有很多預(yù)料不到的情況，所以就說，一定要最好是在一個比較真實的環(huán)境下，做一些調(diào)試，做一些跟蹤

10、，這時候你才知道自己的代碼實際的運行是怎么運行的，在一個實際的情況下指令運行。來進一步精化自己的設(shè)計，精化自己的這個算法的實現(xiàn)，然后增強自己算法，加入更多的這種容錯的機制，靈活性。所以說確實我很同意梁肇新博士說的話，好的軟件是調(diào)試出來的，每個程序員應(yīng)該認真調(diào)試自己的代碼，應(yīng)該成為軟件開發(fā)的一個重要部分。這個問題很好。坦率說，測試和調(diào)試肯定是不一樣的，測試主要的目標還是為了發(fā)現(xiàn)瑕疵，調(diào)試的目標是為了定位瑕疵的根源，簡單來說，二者分別是這樣的。但是他們總的來說目標又是一樣的，都是為了提高軟件的質(zhì)量，通常都和軟件瑕疵有關(guān)。當然軟件調(diào)試除了對付瑕疵之外，還有更多的應(yīng)用，那我們暫時不談。從對抗瑕疵的角度

11、來說，調(diào)試和測試是很密切的兩個過程。調(diào)試呢，主要針對是從發(fā)現(xiàn)一個失敗或者發(fā)現(xiàn)一個癥狀，不正常的癥狀，簡單的說，凡是跟軟件的規(guī)約、產(chǎn)品規(guī)約不一致的行為都可以認為是認為是不當?shù)?，認為是瑕疵，這是測試工程師把這些不當找出來，這些和軟件規(guī)約的差異找出來。調(diào)試的主要目標是什么？把找出來的這些問題進一步定位，定位到到底是代碼里面哪里有Fault，就是根源哪里有不當。所以測試可能更注重的外在的一個特征，而調(diào)試是什么？從這個不當?shù)奶卣髡宜母础Ｄ敲茨愕暮蟀氩康膯栴}是說測試工程師是不是要了解調(diào)試，這也是我很想談的一個話題。比如說一個測試的工程師，做到一定程度，那我們應(yīng)該繼續(xù)干什么，繼續(xù)增強什么，其實測試我覺得

12、是一個很有研究或者很有發(fā)展空間的一個職業(yè)。我們不要覺得說，測試都是一些誰都可以做，然后做也沒有太大的發(fā)展空間，我不這么認為。我覺得測試是可以做得很資深，很資深。那坦率說呢，我也曾經(jīng)做過這個系統(tǒng)測試的工程師，那也做了大約有一年多時間，這一年多時間里，其實我是做了很多調(diào)試的工作。那其實測試我前面說了，測試主要是發(fā)現(xiàn)問題，但發(fā)現(xiàn)問題對一個復(fù)雜的系統(tǒng)，這個問題屬于哪個模塊的，或者屬于哪一方的，這個最好是做一個初步的定位的。你比如說，對一個系統(tǒng)出來一個問題，這個問題可能是某一個軟件的，也可能是和硬件相關(guān)的，也可能是操作系統(tǒng)本身的，那這個時候最好是有個初步定位。所以說測試工程師如果能夠懂一點調(diào)試技巧的話，

13、做一個初步定位，那這就會大大的加快這個問題的解決速度。一下子就可以定位到，這是某個模塊，這是某個ISV的，這是某個硬件廠商的，那一下子就可以，大大的縮短這個問題的解決速度。進一步說其實整個測試，你要想今天的測試也變得越來越復(fù)雜，你如果不了解軟件的底層，很難測出一些深層的Bug，那調(diào)試恰恰可以幫助我們了解這個軟件的內(nèi)部機制，如果你會一些調(diào)試的技巧，了解一下軟件內(nèi)部機制，然后再有針對性的做測試，那這個時候的測試效率就不一樣了，可以測試出來一些很深層問題。所以說我始終覺得測試總是只有開始沒有結(jié)束，沒有說一個測試說我測試好了，我這個產(chǎn)品就可以說百分之百沒有瑕疵了，沒有這種情況，所以測試無止境。測試工程

14、師達到一定水平，我覺得要通過調(diào)試來什么來了解軟件的深層，然后使這個測試更有針對性，提高測試的效率。這是一個很長久的問題，我覺得這也不光是國內(nèi)的一個問題，我覺得整個軟件教育都是存在這樣一個問題。據(jù)我調(diào)查下來，世界范圍內(nèi)還沒有哪所大學(xué)開一門課叫軟件調(diào)試，但是我覺得是很有必要的。因為整個教育是滯后于實踐的，這是一定的。那因為正是我前面談到一個大背景，我們以前總的來說，軟件相對于來說簡單，整個大家更注重算法，更注重一些設(shè)計，沒有考慮到軟件復(fù)雜之后調(diào)試的這種方法學(xué)和這些系統(tǒng)的問題。對于我們整個大學(xué)教育基本上對這個沒有關(guān)注這一塊，所以就導(dǎo)致一個其實是國際范圍內(nèi)的所有軟件工程師調(diào)試一塊都相對薄弱，包括我的很

15、多外國同事，其實他們也很薄弱。其實很多時候他們對于這些程序員來說，他們也是遇到一個問題無從下手，很多時候也是用一些很原始的方法，反復(fù)的重現(xiàn)，反復(fù)的寫一些Log，這樣來找，效率是比較低的。我覺得要解決這個問題，一定是一個逐步放大的過程，那么首先是我們一些比較資深的工程師，他們意識到這一點，來帶動身邊的人來逐漸的重視軟件調(diào)試的技術(shù)，然后慢慢的我們做更多的培訓(xùn)來提醒大家來逐步的重視這一方面，來逐漸地改變他們。如果分享一些具體的經(jīng)驗，我覺得就是說，對于這些年輕的程序員，年輕的工程師，一定要養(yǎng)成調(diào)試的習(xí)慣，就像我們前面說的，好的軟件都是調(diào)試出來的，大家一定要是隨時調(diào)試，每天只要是寫代碼，就調(diào)試，調(diào)試器不

16、離手。我本人是這樣，今天還是這樣，基本上調(diào)試器不離開我的每臺電腦，我用過的每臺電腦，基本上它們上面都有調(diào)試器，我隨時會遇到問題、分析問題、了解問題。關(guān)鍵是很多東西都是一個熟練的過程，你如果每天用，那自然就會很好。所以說，如果在看這個錄像的軟件同行，如果還沒有重視調(diào)試器，還沒有把調(diào)試器作為一個這種拳不離手，曲不離口的這樣的一個工具，那我希望從今天開始做起。那可以這樣自己去做了，就不怕學(xué)不會，就不怕那總歸是一點一點的，總是在進步。調(diào)試的技術(shù)，確實是需要一定時間才能上手的，因為他是需要理解很多底層的東西，理解到全方位的東西。對，這確實是一個很現(xiàn)實的問題，因為我們不一定是每個程序員都面臨著現(xiàn)實的生活中

17、的種種壓力和種種困難，尤其是剛畢業(yè)的年輕程序員，要學(xué)習(xí)的東西太多，各方面社會的壓力也很多，時間很緊張，基本上手頭急需要用的技術(shù)學(xué)起來很還吃力。但是我覺得這是一個學(xué)習(xí)的方法學(xué)的問題，我是一直在主張，一種從上到下的學(xué)習(xí)方法，我們大多數(shù)工程師，年輕工程師學(xué)習(xí)方法是從上到下，先學(xué)習(xí)頂層，學(xué)這個語言，那個語言，學(xué)這個編程技術(shù)，那個編程技術(shù)，但是很難有時間顧及底層，那我覺得不妨逐漸的換一下思路，換一下角度，我覺得底層的東西相對來說還是少，或者說底層的東西有更好的穩(wěn)定性。舉個例子來說，其實調(diào)試的這些技術(shù)難是難，但是它基本上是很穩(wěn)定，很多基礎(chǔ)基本上是三四年沒有改變過，而且就是那么一點點。但是如果你把這一點點學(xué)

18、了，那其實你一下子，就是懂得了很多東西，所以從下到上的這種學(xué)習(xí)方法的好處就是說，你學(xué)的東西會少，學(xué)的東西有更好的生命期。底層的東西，其實包括操作系統(tǒng)，內(nèi)核一層的東西，也基本上是十幾年不變。像這些東西，你是學(xué)的時候，剛開始是要花點力氣，但是一旦學(xué)會了，那你的受益就是十幾年，不像頂層的技術(shù)，我們頂層的技術(shù)可能它的生命力相對來說就短一些，一個技術(shù)，比如這個技術(shù)這幾年很熱，但是過幾年之后可能就是說，它的變化就很大，所以要重新學(xué)的東西比較多。所以我的建議就是說，大家還是要先把頂層的，手頭急需的還是要學(xué)，否則會影響具體的工作，那你一旦有空，那你就是說最好是再從底層學(xué)一學(xué)，那從下而上，一旦把整個打通，就像你前面提到的，軟件調(diào)試涉及到CPU、操作系統(tǒng)、編譯器，最后到軟件本身，一旦整個這個環(huán)節(jié)，整個這個Stack打通了，以后就會變得得心應(yīng)手?？烧{(diào)試性這個是從芯片設(shè)計領(lǐng)域引用過來的一個概念，或者一種思想方法，其實它都是針對這種高復(fù)雜度，但是低可見度的這樣的一些過程，像芯片，它很典型的，它高復(fù)雜度、低可見度。正是因為它有高復(fù)雜度，低可見度，所以我們必須內(nèi)置一些機制來支持測試，支