软件测试组织与管理及测试系列方法

软件测试组织与管理及测试系列方法(一) -------------------------------------------------------------------------------- 　　软件测试是保证软件质量的重要手段，本文从软件质量和软件测试的基本概念出发，介绍了有关软件测试组织与管理及软件测试的一系列方法，并结合我单位《涉外信息综合管理系统》的软件测试的组织实施过程，说明软件质量和软件测试的重要性和必要性。 　　软件质量概述 　　信息技术的飞速发展，使软件产品应用到社会的各个领域，软件产品的质量自然成为人们共同关注的焦点。不论软件的生产者还是软件的使用者，均生存在竞争的环境中，软件开发商为了占有市场，必须把软件质量作为企业的重要目标之一，以免在激烈的竞争中被淘汰出局。用户为了保证自己业务的顺利完成，当然希望选用优质的软件。质量不佳的软件产品不仅会使开发商的维护费用和用户的使用成本大幅增加，还可能产生其他的责任风险。在一些关键应用 (如民航订票系统、银行结算系统、证券交易系统等)中使用质量有问题的软件，还可能造成灾难性的后果。 　　软件质量是指与软件产品满足规定的和隐含的需求的能力有关的特征和特性的全体。通常来说，软件质量应该包含六方面的特性: 　　(1)功能性：软件所实现的功能达到它的设计规范和满足用户需求的程度; 　　(2)可靠性：在规定的时间和条件下，软件所能维持其性能水平的程度; 　　(3)易使用性：对于一个软件，用户学习、操作、准备输入和理解输出所作努力的程度; 　　(4)效率：在指定条件下，用软件实现某种功能所需的计算机资源（包括时间）的有效程度; 　　(5)可维护性：在一个运行软件中，当环境改变或软件发生错误时，进行相应修改所做努力的程度; 　　(6)可移植性：软件从一个计算机系统或环境移植到另一个系统或环境的容易程度。 　　软件质量是一个软件企业成功的必要条件，其重要性无论怎样强调都不过分。软件质量与传统意义上的质量概念并无本质差别，只是针对软件的某些特性进行了调整。 　　软件测试的意义 　　软件危机曾经是软件界甚至整个计算机界最热门的话题。为了解决这场危机，软件从业人员、专家和学者做出了大量的努力。现在人们已经逐步认识到所谓的软件危机实际上仅是一种状况，那就是软件中有错误，正是这些错误导致了软件开发在成本、进度和质量上的失控。有错是软件的属性，而且是无法改变的，因为软件是由人来完成的，所有由人做的工作都不会是完美无缺的。问题在于我们如何去避免错误的产生和消除已经产生的错误，使程序中的错误密度达到尽可能低的程度。 　　1.软件测试的概念 　　软件测试的定义有许多种，其中比较权威的是IEEE在1983年提出的:“使用人工或自动手段来运行或测定某个系统的过程，其目的在于检验它是否满足规定的需求或是弄清预期结果与实际结果之间的差别。” 　　2.软件测试的重要性 　　软件测试在软件生命周期中占据重要的地位，在传统的瀑布模型中，软件测试学仅处于运行维护阶段之前，是软件产品交付用户使用之前保证软件质量的重要手段。近来，软件工程界趋向于一种新的观点，即认为软件生命周期每一阶段中都应包含测试，从而检验本阶段的成果是否接近预期的目标，尽可能早的发现错误并加以修正，如果不在早期阶段进行测试，错误的延时扩散常常会导致最后成品测试的巨大困难。 　　事实上，对于软件来讲，不论采用什么技术和什么方法，软件中仍然会有错。采用新的语言、先进的开发方式、完善的开发过程，可以减少错误的引入，但是不可能完全杜绝软件中的错误，这些引入的错误需要测试来找出，软件中的错误密度也需要测试来进行估计。测试是所有工程学科的基本组成单元，是软件开发的重要部分。自有程序设计的那天起测试就一直伴随着。统计表明，在典型的软件开发项目中，软件测试工作量往往占软件开发总工作量的40％以上。而在软件开发的总成本中，用在测试上的开销要占30％到50％。如果把维护阶段也考虑在内，讨论整个软件生存期时，测试的成本比例也许会有所降低，但实际上维护工作相当于二次开发，乃至多次开发，其中必定还包含有许多测试工作。 　　在实践中，软件测试的困难常常使人望而却步或敷衍了事，这是由于对测试仍然存在一些不正确的看法和错误的态度，这包括: 　　(1)认为测试工作不如设计和编码那样容易取得进展难以给测试人员某种成就感; 　　(2)以发现软件错误为目标的测试是非建设性的，甚至是破坏性的，测试中发现错位是对责任者工作的一种否定; 　　(3)测试工作枯燥无味，不能引起人们的兴趣; 　　(4)测试工作是艰苦而细致的工作; 　　(5)对自己编写的程序盲目自信，在发现错误后，顾虑别人对自己的开发能力的看法。 　　这些观点对软件测试工作是极为不利的，必须澄清认识、端正态度，才可能提高软件产品的质量。 　　3.软件测试的目的 　　如果测试的目的是为了尽可能多地找出错误，那么测试就应该直接针对软件比较复杂的部分或是以前出错比较多的位置。如果测试目的是为了给最终用户提供具有一定可信度的质量评价，那么测试就应该直接针对在实际应用中会经常用到的商业假设。 　　在谈到软件测试时，许多人都引用Grenford J. Myers在《The Art of Software Testing》一书中的观点: 　　(1)软件测试是为了发现错误而执行程序的过程; 　　(2)测试是为了证明程序有错，而不是证明程序无错误; 　　(3)一个好的测试用例是在于它能发现至今未发现的错误; 　　(4)一个成功的测试是发现了至今未发现的错误的测试。 　　这种观点可以提醒人们测试要以查找错误为中心，而不是为了演示软件的正确功能。但是仅凭字面意思理解这一观点可能会产生误导，认为发现错误是软件测试的唯一目，查找不出错误的测试就是没有价值的，事实并非如此。 　　首先，测试并不仅仅是为了要找出错误。通过分析错误产生的原因和错误的分布特征，可以帮助项目管理者发现当前所采用的软件过程的缺陷，以便改进。同时，这种分析也能帮助我们设计出有针对性地检测方法，改善测试的有效性。其次，没有发现错误的测试也是有价值的，完整的测试是评定测试质量的一种方法。 　　软件测试的组织与管理 　　随着软件开发规模的增大、复杂程度的增加，以寻找软件中的错误为目的的测试工作就显得更加困难。然而，为了尽可能多地找出程序中的错误，生产出高质量的软件产品，加强对测试工作的组织和管理就显得尤为重要。 　　从软件的生存周期看，测试往往指对程序的测试，这样做的优点是被测对像明确，测试的可操作性相对较强。但是，由于测试的依据是规格说明书、设计文档和使用说明书，如果设计有错误，测试的质量就难以保证。即使测试后发现是设计的错误，这时，修改的代价是相当昂贵的。因此，较理想的做法应该是对软件的开发过程，按软件工程各阶段形成的结果，分别进行严格的审查。 　　1.测试的过程及组织 　　当设计工作完成以后，就应该着手测试的准备工作了，一般来讲，由一位对整个系统设计熟悉的设计人员编写测试大纲，明确测试的内容和测试通过的准则，设计完整合理的测试用例，以便系统实现后进行全面测试。 　　在实现组将所开发的程序经验证后，提交测试组，由测试负责人组织测试，测试一般可按下列方式组织: 　　(1)首先，测试人员要仔细阅读有关资料，包括规格说明、设计文档、使用说明书及在设计过程中形成的测试大纲、测试内容及测试的通过准则，全面熟悉系统，编写测试计划，设计测试用例，作好测试前的准备工作。 　　(2)为了保证测试的质量，将测试过程分成几个阶段，即:代码审查、单元测试、集成测试、确认测试和系统测试。 　　(3)代码会审 　　代码会审是由一组人通过阅读、讨论和争议对程序进行静态分析的过程。会审小组在充分阅读待审程序文本、控制流程图及有关要求、规范等文件基础上，召开代码会审会，程序员逐句讲解程序的逻辑，并展开热烈的讨论甚至争议，以揭示错误的关键所在。实践表明，程序员在讲解过程中能发现许多自己原来没有发现的错误，而讨论和争议则进一步促使了问题的暴露。 　　(4)单元测试 　　单元测试集中在检查软件设计的最小单位—模块上，通过测试发现实现该模块的实际功能与定义该模块的功能说明不符合的情况，以及编码的错误。 　　(5)集成测试 　　集成测试是将模块按照设计要求组装起来同时进行测试，主要目标是发现与接口有关的问题。如数据穿过接口时可能丢失；一个模块与另一个模块可能有由于疏忽的问题而造成有害影响；把子功能组合起来可能不产生预期的主功能；个别看起来是可以接受的误差可能积累到不能接受的程度；全程数据结构可能有错误等。 　　(6)确认测试 　　确认测试的目的是向未来的用户表明系统能够像预定要求那样工作。经集成测试后，已经按照设计把所有的模块组装成一个完整的软件系统，接口错误也已经基本排除了，接着就应该进一步验证软件的有效性，这就是确认测试的任务，即软件的功能和性能如同用户所合理期待的那样。 　　(7)系统测试 　　软件开发完成以后，最终还要与系统中其他部分配套运行，进行系统测试。包括恢复测试、安全测试、强度测试和性能测试等。 　　经过上述的测试过程对软件进行测试后，软件基本满足开发的要求，测试宣告结束，经验收后，将软件提交用户。 　　2.测试的人员组织 　　为了保证软件的开发质量，软件测试应贯穿于软件定义与开发的整个过程。因此，对分析、设计和实现等各阶段所得到的结果，包括需求规格说明、设计规格说明及源程序都应进行软件测试。基于此，测试人员的组织也应是分阶段的。 　　(1)软件的设计和实现都是基于需求分析规格说明进行的。