構(gòu)件可測試性挑戰(zhàn)

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發(fā)表于：2023-04-16來源：：點(diǎn)擊數(shù)：標(biāo)簽：挑戰(zhàn)構(gòu)件

構(gòu)件的可測試性是設(shè)計(jì)和測試軟件程序及構(gòu)件的重要概念之一。運(yùn)用具有良好的可測試性的程序和構(gòu)件來構(gòu)建軟件，可以簡化測試操作、減少測試開銷、提高軟件質(zhì)量。JamesBach曾指出，有一些程序特性可以用于可測試的軟件，包括可操作性、可觀察性、可控制性、

構(gòu)件的可測試性是設(shè)計(jì)和測試軟件程序及構(gòu)件的重要概念之一。運(yùn)用具有良好的可測試性的程序和構(gòu)件來構(gòu)建軟件，可以簡化測試操作、減少測試開銷、提高軟件質(zhì)量。

JamesBach曾指出，有一些程序特性可以用于可測試的軟件，包括可操作性、可觀察性、可控制性、易理解性等等。JeffreyM.Voas和KeithW.Miller將軟件可測試性看成是可靠性的三個(gè)難題之一。他們指出軟件可測試性分析對(duì)于檢測和評(píng)估一個(gè)使用經(jīng)驗(yàn)主義（empirical）分析方法的軟件測試是很有用的。

然而，在構(gòu)件工程、基于構(gòu)件的軟件開發(fā)中，開發(fā)者對(duì)構(gòu)件的可測試性仍然存在一些疑惑。什么是構(gòu)件的可測試性？它的相關(guān)要素是什么？怎樣檢查、測量或評(píng)價(jià)軟件構(gòu)件的可測試性？怎樣設(shè)計(jì)和開發(fā)可測試的構(gòu)件來達(dá)到良好的可測試性？

構(gòu)件可測試性是什么？

在構(gòu)件工程中，有幾種不同的構(gòu)件可測試性的觀點(diǎn)，包括構(gòu)件可觀察性（observability）、構(gòu)件可跟蹤性（traceability）、構(gòu)件可控制性（controllability）和構(gòu)件易理解性（understandability）。

構(gòu)件可觀察性和可跟蹤性

根據(jù)RoyS.Freedman的觀點(diǎn)，軟件可觀察性是指根據(jù)一個(gè)程序的操作行為、輸入?yún)?shù)及輸出結(jié)果，來察看觀察這個(gè)程序的簡單程度。這也暗指了設(shè)計(jì)和定義一個(gè)構(gòu)件的接口（例如輸入、輸出接口）將會(huì)影響到它的可觀察性?？梢允褂肦oyS.Freedman提出的方法來檢測一個(gè)構(gòu)件的接口，相對(duì)于它的輸入，來評(píng)價(jià)觀察它的操作和輸出的簡單程度。應(yīng)用到構(gòu)件工程中，構(gòu)件可跟蹤性是另一個(gè)影響構(gòu)件可觀察性的要素。

軟件構(gòu)件的可跟蹤性是指跟蹤構(gòu)件屬性和構(gòu)件行為的嵌入能力的范圍。它有兩方面:行為跟蹤（behaviortraceability）和跟蹤可控制性（tracecontrollability）。行為跟蹤指構(gòu)件跟蹤它的內(nèi)部和外部行為的便利的程度。現(xiàn)實(shí)世界中，構(gòu)件工程可以通過在軟件中增加一個(gè)程序跟蹤機(jī)制來檢查和監(jiān)視軟件構(gòu)件的內(nèi)部和外部行為。

共計(jì)有六種類型的構(gòu)件跟蹤，它們是操作、性能、錯(cuò)誤、狀態(tài)、GUI事件和通訊跟蹤?？梢允褂貌煌姆椒▽⒏櫩煽刂菩蕴砑拥杰浖?gòu)件中。為了支持嵌入功能的訪問，必須在構(gòu)件中定義一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)跟蹤接口。構(gòu)件跟蹤接口的標(biāo)準(zhǔn)化和跟蹤格式對(duì)一個(gè)基于構(gòu)件的程序建立系統(tǒng)化的跟蹤解決方法很重要。

構(gòu)件可控制性

一個(gè)程序（或構(gòu)件）的可控制性是一個(gè)重要的特性，它表明了控制一個(gè)程序（或構(gòu)件）的輸入/輸出、操作和行為的簡單程度。構(gòu)件開發(fā)者從三個(gè)方面察看軟件構(gòu)件的“可控制性”:行為控制，特性定制和安裝布置。第一個(gè)方面與構(gòu)件的行為和輸出結(jié)果（相應(yīng)于操作和輸入數(shù)據(jù)）的能力有關(guān)，第二個(gè)方面指支持構(gòu)件內(nèi)部特性的定制和配置的嵌入能力，最后一個(gè)方面是指構(gòu)件安裝和配置的控制能力。

構(gòu)件可理解性

構(gòu)件可理解性依賴于構(gòu)件信息提供的多少以及它們表述的好壞。構(gòu)件文檔的表述是第一要素。

構(gòu)件可理解性的第二要素是構(gòu)件程序資源表述，包括構(gòu)件源代碼及其支持元素，例如安裝代碼和測試驅(qū)動(dòng)等。

最后一個(gè)要素是構(gòu)件質(zhì)量信息的表述，包括構(gòu)件驗(yàn)收的測試計(jì)劃和測試套件，構(gòu)件測試度量和質(zhì)量報(bào)告。

雖然看上去構(gòu)件供應(yīng)商隱藏了詳細(xì)的測試信息和問題信息也挺合理的，但是用戶還是希望在不久的將來他們能夠提供構(gòu)件的質(zhì)量信息、驗(yàn)收的測試計(jì)劃，甚至是測試套件。

測試軟件構(gòu)件的挑戰(zhàn)

在構(gòu)件工程范例中，主要目標(biāo)之一是產(chǎn)生可復(fù)用的軟件構(gòu)件作為軟件產(chǎn)品。第三方工程師根據(jù)用戶給出的需求，使用構(gòu)件作為構(gòu)建軟件系統(tǒng)的部件。所以，程序的可測試性很大程度上依賴于相關(guān)構(gòu)件及其集成的可測試性。構(gòu)建軟件構(gòu)件的測試要考慮如下幾點(diǎn):

怎樣復(fù)用構(gòu)件測試？

考慮軟件構(gòu)件的演化，必須注意構(gòu)件測試的可復(fù)用性。復(fù)用構(gòu)件測試的關(guān)鍵是開發(fā)一些系統(tǒng)化方法和工具，來建立可復(fù)用的構(gòu)件測試套件，管理和存儲(chǔ)各種測試自愿，包括測試案例、測試數(shù)據(jù)和測試腳本。對(duì)于工程師來說，使用ad-hoc方法，用相同的測試套件技術(shù)來處理與當(dāng)前軟件不同的軟件構(gòu)件（例如，第三方構(gòu)件）很難。在構(gòu)件驗(yàn)收測試和構(gòu)件集成中，這個(gè)問題就會(huì)影響構(gòu)件測試的復(fù)用。

解決這個(gè)問題有兩個(gè)可選擇的方法。第一是為構(gòu)件建立新的plug-in-and-test的測試套件技術(shù);另一個(gè)方法是在構(gòu)件內(nèi)部建立測試，也就是嵌入式測試。第一種方法是在構(gòu)件外部的測試套件中建立和維護(hù)構(gòu)件測試，第二個(gè)方法是在構(gòu)件內(nèi)部建立構(gòu)件測試。顯然，如果一個(gè)友好的測試操作接口可行的話，這種方法簡化了構(gòu)件測試，減少了用戶方的構(gòu)件測試開銷。要執(zhí)行嵌入式構(gòu)件測試，我們需要其他功能工具來執(zhí)行測試、測試報(bào)告和測試結(jié)果檢查。所以，需要標(biāo)準(zhǔn)化測試訪問接口，來支持構(gòu)件、測試套件和嵌入式測試的交互。

如何構(gòu)建可測試的構(gòu)件？

一個(gè)理想的可測試軟件構(gòu)件不僅是可配置可執(zhí)行的，而且在標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件測試工具的支持下也是可測試的。與普通構(gòu)件不同的是，可測試構(gòu)件有以下一些特性:

可測試構(gòu)件一定可跟蹤;可測試構(gòu)件一定有一些很好定義的測試工具的嵌入接口;具有嵌入式測試的可測試構(gòu)件必須使用標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)制;

關(guān)于可測試構(gòu)件的設(shè)計(jì)有三個(gè)問題。第一個(gè)問題是對(duì)可測試構(gòu)件，怎樣設(shè)計(jì)和定義通用架構(gòu)和測試接口，第二個(gè)問題是怎樣用系統(tǒng)化方法產(chǎn)生可測試構(gòu)件，最后一個(gè)問題是為了支持測試和可測試構(gòu)件，怎樣控制和最小化程序的費(fèi)用和資源。

如何構(gòu)建構(gòu)件測試驅(qū)動(dòng)和存根？

在設(shè)計(jì)應(yīng)用中，工程師基于給定的需求和設(shè)計(jì)說明書，使用ad-hoc方法來開發(fā)特定模塊或特定產(chǎn)品的測試驅(qū)動(dòng)和存根。這種方法的主要缺點(diǎn)是產(chǎn)生的測試驅(qū)動(dòng)和存根只對(duì)特定的項(xiàng)目（或產(chǎn)品）有用。

很明顯，傳統(tǒng)方法會(huì)導(dǎo)致在構(gòu)件測試驅(qū)動(dòng)和存根構(gòu)建上的更高的開銷。

顯然，需要新的系統(tǒng)的方法來為不同的構(gòu)建和各種定制服務(wù)構(gòu)建測試驅(qū)動(dòng)和存根。這其中的關(guān)鍵就是為構(gòu)件產(chǎn)生可復(fù)用的、可配置的（或可定制的）、可管理的測試驅(qū)動(dòng)和存根。

構(gòu)件測試驅(qū)動(dòng)必須是基于腳本的程序，只使用它的黑盒功能。這有兩組，第一組包括特定功能測試驅(qū)動(dòng)，每一個(gè)都使用了一個(gè)構(gòu)件的特定產(chǎn)生功能（或操作）;第二組包括特定情形的測試驅(qū)動(dòng)，每一個(gè)都使用了