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怀策鬼历
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1 第一章软件测试的概念

2 主要内容 1.1 什么是软件测试 1.2 软件测试的目的 1.3 软件测试同软件开发生命周期各阶段的对应关系 1.4 软件测试的重要性 1.5 软件测试认识的几个误区 1.6 软件测试的发展

3 1.1 什么是软件测试? 测试是为了发现错误而执行一个程序或系统的过程 -Glendford J. Myers 测试是对软件质量的测量 -Bill Hetzel 测试是用手工或自动方式运行或评估一个系统或系统组件的过程, 从而验证该系统或系统组件是否满足特定的需求, 或发现期望值与实际结果的不同 -IEEE

4 1.2 软件测试的目的软件测试的目的是以最少的人力物力和时间找出软件中潜在的各种错误和缺陷, 通过修正各种错误和缺陷提高软件质量, 回避软件发布后由于潜在的软件缺陷和错误造成的隐患所带来的商业风险测试的最终目的是为了满足用户的需求

5 IBM 让用户对其产品使用的满意程度所做的调查 ( 按级别排序 ) CUPRIMDSO Capability (function) 功能性 Usability 易用性 Performance 性能 Reliability 可靠性 Install-ability ability 安装性 Maintainability 维护性 Documentation 文档 Serviceability 服务 Overall satisfaction 总体满意度测试可以帮助提高软件满足用户的需求的程度

6 软件测试的一些特定的目的 Finding defects and finding important problems 找出缺陷并找出重要的问题 Assessing quality and risk 评估质量和风险 Certifying to standard 按标准进行认证 Minimizing time or cost 最小化时间和费用 Minimizing safety related lawsuit risks 最小化与法律诉讼相关的风险 Minimizing technical support costs 最小化技术支持开销 Maximizing efficiency 最大化效率 Verifying correctness 验证正确性 Assessing conformance to specifications or regulations 评估与规格说明书或规则的一致性

7 测试过程中不同的角色有不同的目的开发人员的角度 : 测试是验证开发的一个程序或系统与需求相符项目管理的角度 : 测试是衡量可提供的东西是高质量的. 测试人员的角度 : 测试是在给定的时间内找出有价值的错误, 并验证对这些错误的改正能让程序或系统与需求相符开发软件的公司的角度 : 测试可以提高质量和用户的满意度, 降低与用户服务相关以及重写软件的开销, 提高赢利空间

8 著名测试专家 Glendford J. Myers 的语录软件测试是为了证明程序有错, 而不是证明程序无错误一个好的测试用例具有较高的发现某个尚未发现的错误的可能性一个成功的测试是发现了至今未发现的错误的测试

9 1.3 软件测试同软件开发生命周期各阶段的对应关系 20 世纪 70 年代中期以来, 形成了软件开发生命周期的概念软件开发的生命周期是以对软件的需求定义为起点, 以对软件的正式验收作为终点在产品生命周期之中, 软件的开发会不断改正其自身的错误并且时常针对软件的需求而进行调整软件产品最简单的形式只不过是一个程序软件, 但实际上没有那么简单, 由于软件产品是由开发出的不同软件部分所构成的一个完整的系统, 这将会使产品变得非常复杂

10 常用的软件开发生命周期模型瀑布模型过程迭代模型 Rational Unified Process 统一过程 (RUP( RUP)

11 瀑布模型

12 瀑布模型需求分析主要是收集并分析用户的需求, 并且根据软件需求建立完整而明确的需求说明书设计在概要设计阶段, 针对用户需求的软件结构将会被设计, 并确定软件内部各个部件的相关联系在详细设计阶段, 各个部件的执行功能将被详细说明编码与单元测试将对软件的各个部件进行编码, 并且进行单元测试以确定各个部分确实执行了详细设计阶段所制定的目标子系统集成与功能测试被测试过的各个部件被逐渐集成起来测试直到构成了一个完整的软件系统集成与系统测试将软件程序集成起来, 构成产品并进行测试验收测试进行测试以验证软件确实完整的执行了用户的需求

14 过程迭代模型

17 Rational Unified Process 统一过程 (RUP( RUP)

18 RUP

19 RUP 从纵向来看, 项目的生命周期或工作流包括 : 需求分析 (Requirement) 系统分析和设计 (Analysis & Design) 实现 (Implementation) 测试 (Testing) 维护 (Maintenance) 从横向来看, 项目开发可以分为四个阶段 : 起始 (Inception( Inception) ) 细化 (Elaboration( Elaboration), 建造 (Construction( Construction) ) 移交 (Transition( Transition) ) 每个阶段都包括一次或者多次的迭代在每次迭代中, 根据不同的要求或工作流 ( 如需求分析和设计等 ) 投入不同的工作量也就是说, 在不同阶段的每次迭代中, 生命周期的每个步骤是同步进行的, 但权重不同

20 RUP

21 1.. 起始阶段 (Inception( Phase) 对于新的开发项目来说, 起始阶段是很重要的在项目继续进行前, 必须处理重要的业务与需求风险对于那些增强现有系统的项目, 起始阶段是比较短暂的, 但是其目的仍是确定该项目的实施价值及可行性起始阶段有 4 个重要活动 : 制定项目的范围计划并准备业务案例综合分析, 得出备选构架准备项目环境

22 2.. 细化阶段 (Elaboration( Phase) 细化阶段的目标是为系统构架设立基线 (baseline), 为在构建阶段开展的大量的设计与实施工作打下坚实的基础构架是通过考虑最重要的需求与评估风险演进而来的构架的稳定性是通过一个或多个构架原型 (prototype( prototype) ) 进行评估的

23 3.. 构建阶段 (Construction( Phase) 构建阶段的目标是完成系统开发构建阶段从某种意义上来看是一个制造过程, 其中重点工作就是管理资源控制操作, 以优化成本日程和质量因此, 在此阶段, 管理理念应该进行一个转换 : 从起始阶段和细化阶段的知识产品开发转换到构建和交付阶段的部署产品的开发构建阶段的每次迭代都具有三个关键活动 : 管理资源与控制过程开发与测试组件对迭代进行评估

24 4.. 交付阶段 (Transition( Phase) 交付阶段的焦点就是确保软件对于最终用户是可用的交付阶段包括为发布应用而进行的产品测试, 在用户反馈的基础上做微小的调整等内容在生命周期的这个时刻, 用户反馈主要集中在精确调整产品配置安装, 以及可用性等问题上交付阶段的关键活动如下 : 确定最终用户支持资料在用户的环境中测试可交付的产品基于用户反馈精确调整产品向最终用户交付最终产品

25 没有给测试以足够的重视在传统开发模型中, 并没有充分强调测试的价值, 也没有给测试以足够的重视在传统开发过程中, 仅仅把测试过程作为在需求分析概要设计详细设计及编码之后的一个阶段尽管有时测试会占据项目周期一半的时间, 很多项目主管却仍然还是坚持这么认为测试只是收尾工作, 而不是主要的过程

26 测试应贯穿整个软件开发生命周期而实际上, 软件测试是贯穿整个软件开发生命周期对软件产品 ( 包括阶段性产品 ) 进行验证和确认的活动过程, 其目的 : 尽快尽早地发现在软件产品中所存在的各种问题与用户需求预先定义的不一致性软件的开发有其自己的生命周期, 在整个软件生命周期中, 软件都有各自的相对于各生命周期的阶段性的输出结果, 其中也包括需求分析概要设计详细设计及程序编码等各阶段所产生的文档, 包括需求规格说明概要设计规格说明详细设计规格说明以及源程序, 而所有这些输出结果都应成为被测试的对象

27 随着人们对软件工程化的重视以及软件规模的日益扩大, 软件分析设计的作用越来越突出, 而且有资料表明,60%, 以上的软件错误并不是程序错误, 而是分析和设计错误因此, 做好软件需求和设计阶段的测试工作就显得非常重要这就是传统的测试概念的扩大化, 从而提出了软件全生命周期测试的概念

28 V- 模型

29 V- 模型宣称测试并不是一个事后弥补行为, 而是一个同开发过程同样重要的过程如模型图中所示, 左边下降的是开发过程各阶段, 与此相对应的是右边上升的部分, 即各测试过程的各个阶段在模型图中的开发阶段一侧, 先从定义业务需求开始, 然后要把这些需求不断地转换到概要设计和详细设计中去, 最后开发为程序代码在测试执行阶段一侧, 执行先从单元测试开始, 然后是功能测试系统测试和验收测试

30 V 模型的价值在于它非常明确地标明了测试过程中存在的不同级别, 并且清楚地描述了这些测试阶段和开发过程期间各阶段的对应关系 : 单元测试的主要目的是针对编码过程中可能存在的各种错误, 功能测试主要目的是针对详细设计中可能存在的问题, 检查软件的各个功能是否能满足功能需求规约. 系统测试主要针对概要设计, 检查了系统作为一个整体是否有效地得到运行, 例如在产品设置中是否达到了预期的高性能验收测试的主要目的是确认产品能真正符合用户业务上的需要在不同的开发阶段, 会出现不同类型的缺陷和错误, 所以需要不同的测试技术和方法来发现这些缺陷

31 测试与开发各阶段的关系需求分析说明书概要设计说明书详细设计说明书源程序代码单元测试功能测试系统测试

32 测试与开发的并行性详细设计编码单元测试需求评审概要设计评审设计走查编码走查需求分析 * 概要设计 * * * * * 各子模块 * * 系统测试功能测试 * 项目阶段任务的里程碑 * 测试计划测试过程测试评审

33 测试发现缺陷和错误测试不仅仅是测试测试过程还包括确定要测试什么 ( 测试范围和条件 ) 以及产品如何被测试 ( 制作测试用例 ), 建立测试环境, 执行测试, 最后再评估测试结果, 检查是否达到已完成测试的标准, 并报告进展情况测试设计可以发现缺陷和错误如果把测试设计放在最后阶段, 就错过了发现构架设计和业务逻辑设计中存在的严重问题的时机, 到那时, 要修复这些缺陷将很不方便, 因为缺陷已经扩散到系统中去了, 所以这样的错误将很难寻找和修复, 并且代价更高

34 V 模型 -X 模型 -W 模型 V 字型测试模型 : 测试的各个环节, 项目开始阶段, 代码设计阶段到执行阶段与开发的各个环节是一一对应的, 从这个侧面看像一个倒写的 V. X 字型测试模型 : 就是一个 V 再加一个 V,, 上下两个 V 就变成 X,, 刚开始可能需求驱动测试, 有需求, 有项目的立项, 有各种各样的计划, 反过来, 测试又会驱动开发, 就变成 X. W 字型测试模型 : 在全生命阶段, 所有计划和需求同步进行, 而且是一个循环, 往往会有多个周期第一个循环, 第二个循环是迭代式开发, 一个 V 接一个 V 下去, 多次迭代, 每次交付了一部分的功能代码设计, 所以测试在不断循环!!!!! 尽早引入测试而且要频繁测试

35 软件开发和测试流程项目规划项目需求分析项目概要分析项目详细分析代码编写测试需求分析系统测试计划功能测试计划单元测试计划测试代码编写验收发布系统测试功能测试单元测试

36 1.4 软件测试的重要性测试帮助提高软件质量测试帮助降低成本

37 ISO 软件质量度量模型质量特性质量子特性度量适合性准确性功能性互操作性依从性安全性成熟性度可靠性容错性量易恢复性由软件可使用性易理解性易学习性易操作性使用单位质量效率时间特性资源特性自行可维护性易分析性稳定性易变更性决定易测试性适应性可移植性易安装性遵循性易替换性

38 测试帮助提高软件质量软件的质量因素分为三类 1. 软件的运行特性 : 正确性, 可靠性, 有效性, 安全性, 易用性 2. 软件的修正特性 : 可维护性, 灵活性, 可测试性 3. 软件的转移特性 : 可移植性, 可重用性, 这些质量因素一些是可以直接度量的, 另一些是只能间接度量. 不论哪一类, 都必须能够度量, 都可以以具体数据表达软件质量的不同方面. 测试是保证和提高软件质量的重要手段

39 测试帮助降低成本软件在从需求设计编码测试一直到交付用户公开使用后的过程中, 都有可能产生和发现缺陷随着整个开发过程的时间推移, 更正缺陷或修复问题的费用呈几何级数增长, 带来的费用是非常巨大的作为测试人员发现 BUG 应该很有成就感, 这对公司有很大的贡献软件缺陷在不同阶段发现时修复的费用示意图编制说明书设计阶段编写代码测试发布

40 1.5 软件测试认识的几个误区软件开发完成后进行软件测试软件发布后如果发现质量问题, 那是软件测试人员的错软件测试要求不高, 随便找个人都行软件测试是测试人员的事情, 与程序员无关项目进度吃紧时少做些测试, 时间富裕时多做测试软件测试是没有前途的工作, 只有程序员才是软件高手

41 误区之一 : 软件开发完成后进行软件测试这是不了解软件测试周期的错误认识软件测试是一个系列过程活动, 包括软件测试需求分析, 测试计划设计, 测试用例设计, 执行测试因此, 软件测试贯穿于软件项目的整个生命过程在软件项目的每一个阶段都要进行不同目的和内容的测试活动, 以保证各个阶段的正确性软件测试的对象不仅仅是软件代码, 还包括软件需求文档和设计文档软件开发与软件测试应该是交互进行的, 如果等到软件编码结束后才进行测试, 那么, 测试的时间将会很短, 测试的覆盖面将很不全面, 测试的效果也将大打折扣更严重的是如果此时发现了软件需求阶段或概要设计阶段的错误, 如果要修复该类错误, 将会耗费大量的时间和人力

42 误区之二 : 软件发布后如果发现质量问题, 那是软件测试人员的错这种认识很打击软件测试人员的积极性软件中的错误可能来自软件项目中的各个过程, 软件测试只能确认软件存在错误, 不能保证软件没有错误, 因为从根本上讲, 软件测试不可能发现全部的错误从软件开发的角度看, 软件的高质量不是软件测试人员测出来的, 是靠软件生命周期的各个过程中设计出来的出现软件错误, 不能简单地归结为某一个人的责任, 有些错误的产生可能不是技术原因, 可能来自于混乱的项目管理应该分析软件项目的各个过程, 从过程改进方面寻找产生错误的原因和改进的措施

43 误区之三 : 软件测试要求不高, 随便找个人都行很多人都认为软件测试就是安装和运行程序, 点点鼠标, 按按键盘的工作这是由于不了解软件测试的具体技术和方法造成的随之软件工程学的发展和软件项目管理经验的提高, 软件测试已经形成了一个独立的技术学科, 演变成一个具有巨大市场需求的行业软件测试技术不断更新和完善, 新工具, 新流程, 新测试设计方法都在不断更新, 需要掌握和学习很多测试知识所以, 具有编程经验的程序员不一定是一名优秀的测试工程师软件测试包括测试技术和管理两个方面, 完全掌握这两个方面的内容, 需要很多测试实践经验和不断学习精神

44 误区之四 : 软件测试是测试人员的事情, 与程序员无关开发和测试是相辅相成的过程, 需要软件测试人员程序员和系统分析师等保持密切的联系, 需要更多的交流和协调, 以便提高测试效率对于测试中发现的软件错误, 很多需要程序员通过修改编码才能修复程序员可以通过有目的地分析软件错误的类型数量, 找出产生错误的位置和原因, 以便在今后的编程中避免同样的错误, 积累编程经验, 提高编程能力

45 误区之五 : 项目进度吃紧时少做些测试, 时间富裕时多做测试这是不重视软件测试的表现, 也是软件项目过程管理混乱的表现, 必然会降低软件测试的质量一个软件项目的顺利实现需要有合理的项目进度计划, 其中包括合理的测试计划, 对项目实施过程中的任何问题, 都要有风险分析和相应的对策, 不要因为开发进度的延期而简单的缩短测试时间人力和资源缩短测试时间带来的测试不完整, 对项目质量的下降引起的潜在风险, 往往造成更大的浪费克服这种现象的最好办法是加强软件过程的计划和控制, 包括软件测试计划测试设计测试执行测试度量和测试控制

46 误区之六 : 软件测试是没有前途的工作, 只有程序员才是软件高手由于我国软件整体开发能力比较低, 软件过程很不规范, 很多软件项目的开发都还停留在作坊式和垒鸡窝阶段项目的成功往往靠个别全能程序员决定, 他们负责总体设计和程序详细设计, 认为软件开发就是编写代码, 给人的印象往往是程序员是真正的牛人, 具有很高的地位和待遇因此, 在这种环境下, 软件测试很不受重视, 软件测试人员的地位和待遇自然就很低了, 甚至软件测试变得可有可无在软件过程比较规范的大公司, 软件测试人员的数量和待遇与程序员没有多大差别, 优秀测试人员的待遇甚至比程序员还要高随着市场对软件质量的不断提高, 软件测试将变得越来越重要, 相应的软件测试人员的地位和待遇将会逐渐提高软件测试将会成为一个具有很大发展前景的行业, 软件测试大有前途, 市场需要更多具有丰富测试技术和管理经验的测试人员, 他们同样是软件专家

47 1.6 软件测试的发展 20 世纪 50 年代, 软件测试被定义为 : 程序员为了在他们的程序中找到 bug 所做的事 60 年代早期, 开始考虑对软件进行彻底的测试 70 年代早期, 软件测试被定义为证明一个程序的正确性而要做的事情或对一个系统做了它应该做的事情建立信心的过程 70 年代后期, 测试被阐述为带着找到错误的意图而执行程序的过程, 而不是证明一个程序能够运行的过程

48 80 年代, 测试的定义扩展到包括了缺陷预防测试要包括整个软件开发生命周期的评审软件开发人员和测试人员开始坐在一起探讨软件工程和测试问题制定了各类标准, 包括 IEEE 标准美国 ANSI 标准和 ISO 国际标准 80 年代中期, 测试工具开始出现

49 90 年代, 测试工具终于盛行起来到了 2002 年, Rich 和 Stefan 在系统的软件测试系统的软件测试一书中对软件测试做了进一步定义 : : 测试是为了度量和提高被测软件的质量, 对测试软件进行工程设计实施和维护的整个生命周期过程这些经典论著对软件测试研究的理论化和体系化产生了巨大的影响近 20 年来, 随着计算机和软件技术的飞速发展, 软件测试技术的研究也取得了很大的突破, 测试专家总结了很好的测试模型, 如著名的 V 模型, 在单元测试自动化测试等方面涌现了大量优秀的软件测试工具

50 软件测试面临的挑战虽然软件测试技术的发展很快, 软件测试在今天面临着很大的挑战, 主要体现在以下几个方面 : 软件在国防现代化社会信息化和国民经济信息化领域中的作用越来越重要, 由此产生的测试任务越来越繁重软件规模越来越大, 功能越来越复杂, 如何进行充分而有效的测试成为难题

51 软件测试面临的挑战 ( 续 ) 面向对象的开发技术越来越普及, 但是面向对象的测试技术却刚刚起步对分布式系统的整体性能分布式系统的整体性能还不能进行很好的测试对实时系统实时系统缺乏有效的测试手段随着安全问题的日益突出, 对信息系统的安全性安全性如何进行有效的测试与评估, 成为世界性难题

52 软件测试的发展趋势测试工作将进一步前移软件架构师开发工程师测试工程师将进行更好的融合测试职业将得到充分的尊重设置独立的软件测试部门将成为越来越多的软件公司的共识软件测试部门将和开发部质量保证部一样作为一个重要的独立部门存在测试外包服务将快速增长和软件开发外包一样, 软件测试外包将成为全球化的一种趋势可以利用职业测试专家队伍与机构为自己的产品进行测试, 而且可以节省测试费用

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untitled IBM Software Group IBM 2006 IBM Corporation Rational Unified Process VS 2 3 RUP Proven. Practical. Flexible. 4 RUP:, Use-Case,,, (discipline) 5 (Use-case driven), 6 7 8 Rational Unified Process VS 9 Requirements