軟件測試基礎知識(軟件測試入門培訓)

1、軟件測試第一講第一講 基礎理論知識基礎理論知識班文武 2015年4月內(nèi)容簡介第1節(jié) 測試基本概念第2節(jié) 軟件測試模型第3節(jié) 軟件測試方法第4節(jié) 測試工具簡介第1節(jié)、測試基本概念 1.1 軟件測試定義 1.2 軟件測試的目的 1.3 軟件測試原則 1.4 軟件測試分類 1.5 測試用例與執(zhí)行1.1 軟件測試定義 軟件測試就是在軟件投入運行前，對軟件需求分析、設計規(guī)格說明和編碼的最終復審，是軟件質(zhì)量保證的關鍵步驟。 早期定義：軟件測試是為了發(fā)現(xiàn)軟件中錯誤而運行軟件的過程。（1979年，G.J.Myers） 后期定義：使用人工或者自動的手段來運行或測定某個系統(tǒng)的過程，其目的在于檢驗它是否滿足規(guī)定的需

2、求或者是弄清預期結(jié)果與實際運行結(jié)果之前的差別。（ 1983年，IEEE） 定義：軟件測試是在一定的軟件、硬件、網(wǎng)絡環(huán)境下，遵循相對規(guī)范的軟件測試流程，使用合理的測試方法以及適當?shù)臏y試工具運行或測試某個系統(tǒng)的過程。1.2 軟件測試目的 軟件測試的目的（業(yè)界有兩種權威定義） 第一、評價一個程序和系統(tǒng)的特性或能力，并確定它是否達到預期的結(jié)果。 第二、是在軟件分發(fā)到最終用戶手中之前，以最少的時間和人力找出軟件中潛在的各種錯誤和缺陷。 軟件測試目的：檢驗軟件是否滿足規(guī)定的需求或者是弄清預期結(jié)果與實際運行結(jié)果之間的差別。1.3 軟件測試原則 所有測試的標準都是建立在用戶需求之上 盡早定義好產(chǎn)品的質(zhì)量標準

3、測試應盡早介入 窮盡測試是不可能的 測試應貫穿于軟件整個生命周期 應有第三方或獨立的測試團隊1.4 軟件測試分類 按照開發(fā)階段劃分 1）單元測試 單元測試（Unit Testing，UT）又稱模塊測試，是對軟件基本單元（軟件設計最小單位）進行正確性進行檢驗，檢查代碼語法、格式和邏輯上的錯誤，驗證程序是否符合規(guī)范，盡早發(fā)現(xiàn)單元內(nèi)部可能存在的各種缺陷。 2）集成測試 集成測試（Integration Testing，IT）又稱組裝測試或聯(lián)合測試，是單元測試在集成時是否有缺陷。是單元測試的邏輯擴展，通過測試識別組合單元時出現(xiàn)的問題。 集成測試的目標就是檢測系統(tǒng)是否達到需求；對業(yè)務流程及數(shù)據(jù)流的處理是

4、否符合標準；檢測系統(tǒng)對業(yè)務流處理是否存在邏輯不嚴謹或者錯誤；檢測需求是否存在不合理的標準及要求。1.4 軟件測試分類 按照開發(fā)階段劃分（續(xù)） 3）系統(tǒng)測試 系統(tǒng)測試（System Testing，ST）是將已集成好的軟件系統(tǒng)，作為整個計算機系統(tǒng)的一個元素，與支持軟件、計算機硬件、外設、數(shù)據(jù)等其他系統(tǒng)元素結(jié)合在一起，在模擬實際使用環(huán)境下，對計算機系統(tǒng)進行一系列的測試活動。 4）驗收測試 驗收測試（Acceptance Testing，AT）也稱交付測試，是在軟件產(chǎn)品完成了單元測試、集成測試和系統(tǒng)測試之后，產(chǎn)品發(fā)布之前所進行的軟件測試活動，是技術測試的最后一個階段。 驗收測試目的是驗證系統(tǒng)是否達到

5、了用戶規(guī)格說明書中的要求，并試圖盡可能的發(fā)現(xiàn)軟件中存在的缺陷，從未為軟件進一步改善提供幫助，保證系統(tǒng)或軟件產(chǎn)品最終被用戶接受。1.4 軟件測試分類 按照測試方法劃分1.4 軟件測試分類 按照測試方法劃分（續(xù)） 1）靜態(tài)測試 靜態(tài)測試是指不運行程序，通過人工對程序和文檔進行分析與檢查。靜態(tài)測試實際上是對軟件中的需求說明書、設計說明書、程序代碼等進行評審的一個過程。 2）動態(tài)測試 動態(tài)測試是指通過人工或使用工具運行程序進行檢查、分析程序的執(zhí)行狀態(tài)和程序的外部表現(xiàn)，一般包括白盒測試、黑盒測試和灰盒測試。 1.4 軟件測試分類 按照測試方法劃分（續(xù)） 1白盒測試 白盒測試又稱結(jié)構(gòu)測試。白盒測試可以把程

6、序看成裝在一個透明的盒子里，也就是清楚的了解程序結(jié)構(gòu)和處理過程，檢查是否所有的結(jié)構(gòu)及路徑都是正確的，檢查軟件內(nèi)部動作是否按照設計說明的規(guī)定正常運行。 2黑盒測試 黑盒測試是把程序看成一個黑盒子，完全不考慮程序內(nèi)部結(jié)構(gòu)和處理過程。通常在程序界面處進行測試，它只是檢查程序或軟件是否按照需求規(guī)格說明書的規(guī)定正常運行。 3灰盒測試 灰盒測試時介于白盒測試和黑盒測試之間的測試?；液袦y試主要關注輸出對輸入的正確性；同時也關注內(nèi)部表現(xiàn)，但這種關注不像白盒測試那種詳細、完整?；液袦y試結(jié)合了白盒測試和黑盒測試的要素。1.4 軟件測試分類 按照測試測試實施組織劃分 1）開發(fā)方測試 開發(fā)方測試是開發(fā)方在軟件開發(fā)環(huán)境

7、下，通過檢測和提供客觀證據(jù)，證實軟件是否滿足規(guī)定的需求。 2）用戶測試 用戶測試是在實際應用環(huán)境下，用戶通過運行和使用軟件找出軟件使用過程中發(fā)現(xiàn)軟件的缺陷和問題，檢測與核實軟件實現(xiàn)是否符合用戶的預期要求，并把信息反饋給開發(fā)者。 3）第三方測試 第三方測試又稱為“獨立測試”，是介于軟件開發(fā)和用戶方之間的測試組織的測試。也就是由在技術、管理和財務上與開發(fā)方和用戶方相對獨立的組織進行的軟件測試。一般情況下是在模擬用戶真實應用環(huán)境下，進行軟件確認測試。 1.5 測試用例與執(zhí)行 什么是測試用例？ 測試用例目前沒有經(jīng)典的定義。比較通常的說法是：指對一項特定的軟件產(chǎn)品測試任務的描述，體現(xiàn)測試方案、方法、技術

8、和策略。內(nèi)容包括測試目標、測試環(huán)境、輸入數(shù)據(jù)、測試步驟、預期結(jié)果、測試腳本等所形成的文檔。測試用例編號CALC-ST-SRS001-001測試項目測試計算器的加法功能測試標題一個數(shù)在合法的取值范圍，另一個數(shù)在最大取值范圍外重要級別高預置條件啟動計算器軟件輸入?yún)?shù)1：1 參數(shù)2：+ 參數(shù)3:65537 參數(shù)4：=執(zhí)行步驟用計算機鍵盤依次輸入上述參數(shù)預期輸出參數(shù)1：65538 什么是測試執(zhí)行？ 測試執(zhí)行就是根據(jù)測試用例運行被測軟件。一個測試用例或測試用例集的測試執(zhí)行：1.5 測試用例與執(zhí)行第2節(jié)、軟件測試模型 2.1 V模型 2.2 W模型 2.3 X模型 2.4 H模型 2.5 前置模型（1）軟

9、件測試執(zhí)行是在編碼實現(xiàn)后才進行的，容易導致從需求、設計等階段隱藏的缺陷一直到驗收測試才會發(fā)現(xiàn)，從而將導致發(fā)現(xiàn)和消除這些缺陷的代價非常高。（2）將開放和測試過程劃分為固定邊界的不同階段，使得相關人員很難跨過這些邊界來采集測試所需的信息。（3）容易扔人形成“測試是開發(fā)之后的一個階段”、“測試的對象就是程序”等誤解。存在的缺陷V模型從左到右描述了基本的開發(fā)過程和測試行為，明確的標注了測試過程中存在不同的測試類型，并清楚的描述了這些測試階段與開發(fā)過程期間各階段的對應關系。2.1 V模型基本特征：1、測試工作貫穿整個軟件開發(fā)周期，不僅僅是測試程序，需求、設計等都要測試。2、測試與開發(fā)同步進行，能盡早地全

10、面地發(fā)現(xiàn)問題。優(yōu)點：W模型是在V模型基礎上提出，由兩個“V”字重疊而成，其中一個表示開發(fā)過程，另一個表示測試過程；軟件測試中的各項活動與開發(fā)各項階段的活動相互對應。2.2 W模型基本特征：相對于V模型，W模型增加了軟件各開發(fā)階段中應同步進行的驗證和確認活動。2.2 W模型W模型的缺點：1、W模型也存在局限性。在W模型中，需求、設計、編碼等活動被視為串行的，同時，測試和開發(fā)活動也保持著一種線性的前后關系，上一階段完全結(jié)束，才可正式開始下一個階段工作。這樣就無法支持迭代的開發(fā)模型。2、對于當前軟件開發(fā)復雜多變的情況，W模型并不能解除測試管理面臨著困惑。2.3 X模型特征：特征：左邊描述的是針對單獨

11、程序片段所進行的相互分離的編碼和測試，此后將進行頻繁的交接，通過集成最終合成為可執(zhí)行的程序，然后再對這些可執(zhí)行程序進行測試。己通過集成測試的成品可以進行封裝并提交給用戶，也可以作為更大規(guī)模和范圍內(nèi)集成的一部分。多根并行的曲線表示變更可以在各個部分發(fā)生。X模型還定位了探索性測試，這是不進行事先計劃的特殊類型的測試，給有經(jīng)驗的測試人員在測試計劃之外發(fā)現(xiàn)更多的軟件缺陷。 H模型是為了解決V模型和W模型所存在的不足額提出來的。H模型將測試活動完全獨立出來，形成一個完全獨立的流程，將測試準備活動和測試執(zhí)行活動清晰的體現(xiàn)出來。2.4 H模型H模型給出了在整個生產(chǎn)周期中某個層次上的一次測試“微循環(huán)”。圖中其

12、他流程可以是任意的開發(fā)流程。 H模型揭示了軟件測試以下特點：（1）軟件測試不僅指測試的執(zhí)行，還包括很多的其他活動；（2）軟件測試是一個獨立的流程，貫穿產(chǎn)品整個生命周期，與其他流程并發(fā)進行；（3）軟件測試要盡早準備，盡早執(zhí)行；（4）軟件測試時根據(jù)被測軟件的不同而分層次進行的。不同層次的測試活動可以是按照某個次序先后進行的，但也可能是反復的。2.4 H模型2.5 前置模型前置模型是一個將測試和開發(fā)緊密結(jié)合的模型，該模型提供了輕松的方式可以使項目加快速度。 前置模型要點：1、開發(fā)和測試相結(jié)合2、對每一個交付內(nèi)容進行測試3、在設計階段進行設計和測試計劃4、測試和開發(fā)結(jié)合在一起5、讓驗收測試和技術測試保

13、持相互獨立6、反復交替的開發(fā)和測試7、發(fā)現(xiàn)內(nèi)在價值2.5 前置模型第3節(jié)、軟件測試方法 3.1 白盒測試 3.2 黑盒測試 3.3 灰盒測試 3.4 白盒測試與黑盒測試比較 3.5 靜、動態(tài)分析 什么是白盒測試 白盒測試可以把程序看成裝在一個透明的盒子里，也就是清楚的了解程序結(jié)構(gòu)和處理過程，檢查是否所有的結(jié)構(gòu)及路徑都是正確的，檢查軟件內(nèi)部動作是否按照設計說明的規(guī)定正常運行。3.1 白盒測試 為什么要進行白盒測試（1）邏輯錯誤和不正確假設與一條程序路徑被運行的可能性成反比。（2）我們經(jīng)常相信某邏輯路徑不可能被執(zhí)行，而事實上它可能在正常的基礎上被執(zhí)行。（3）筆誤是隨機的。 白盒測試主要是想對程序模

14、塊進行如下檢查：1、對程序模塊的所有獨立的執(zhí)行路徑至少測試一遍。2、對所有的邏輯判定，取“真”與取“假”的兩種情況都能至少測一遍。3、在循環(huán)的邊界和運行的界限內(nèi)執(zhí)行循環(huán)體。4、測試內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的有效性，等等。3.1 白盒測試 白盒測試優(yōu)點： 1.迫使測試人員去仔細的思考軟件的實現(xiàn)； 2.可以檢測代碼中的每條分支和路徑； 3.揭示隱藏在代碼中的錯誤； 4.對代碼的測試比較徹底。 白盒測試缺點： 1.昂貴（投入成本太高） 2.無法檢測代碼中遺漏的路徑和數(shù)據(jù)敏感性錯誤 3.不驗證規(guī)格的正確性3.1 白盒測試 什么是黑盒測試 黑盒測試也叫功能測試，這是因為在黑盒測試中，主要關注被測軟件的功能實現(xiàn)，而不

15、是內(nèi)部邏輯。依據(jù)程序的需求規(guī)格說明書，檢查程序的功能是否符合它的功能說明。3.2 黑盒測試 為什么要進行黑盒測試白盒測試在測試的早期采用，黑盒測試在主要用于測試后期。黑盒測試故意不考慮控制結(jié)構(gòu)，而是注意信息域。 黑盒測試主要用于回答以下問題： 1、是否有不正確或遺漏的功能？ 2、在接口上，輸入是否能正確的接受？ 3、能否輸出正確的結(jié)果？ 4、是否有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)錯誤或外部信息（例如數(shù)據(jù)文件）訪問錯誤？ 5、性能上是否能夠滿足要求？ 6、是否有初始化或終止性錯誤？3.2 黑盒測試 黑盒測試常用技術 功能測試的測試數(shù)據(jù)的選擇和測試結(jié)果的描述是以軟件的功能屬性為基礎的，即以用戶角度去驗證軟件是否符合功能需

16、求。盡管黑盒測試是圍繞著用戶需求文檔進行的，但是黑盒測試也不一定必須要有用戶來參與測試。 無用戶參與的黑盒測試 常見的無用戶參與的黑盒測試有：功能性測試、容量測試、安全性測試、負載測試、恢復性測試、標桿測試、穩(wěn)定性測試、可靠性測試等。 有用戶參與的黑盒測試常見的有用戶參與的測試有：實驗室測試和外場測試。3.2 黑盒測試 黑盒測試優(yōu)點： 1. 對于更大的代碼單元來說（子系統(tǒng)甚至系統(tǒng)級）比白盒測試更高效。 2.測試人員不需要了解實現(xiàn)的細節(jié)，包括特定的編程語言。 3.測試人員和編碼人員時彼此獨立的。 4.從用戶的角度進行測試，很容易被大家理解和接受。 5.有助于暴露任何規(guī)格不一致或有歧義的問題。 6

17、.測試用例可以在規(guī)格完成之后馬上進行。3.2 黑盒測試 黑盒測試缺點： 1.只有一小部分可能的輸入測試到，要測試每個可能的輸入流幾乎是不可能的； 2.沒有清晰簡明的規(guī)格，測試用例是很難設計的； 3.會有很多程序路徑?jīng)]有被測試到； 4.不能直接針對特定的程序段，修改問題時，這些程序可能非常復雜。3.2 黑盒測試 灰盒測試是介于黑、白盒測試之間的，關注輸出對于輸入的正確性，同時也關注內(nèi)部表現(xiàn)。 灰盒測試結(jié)合了白盒測試盒黑盒測試的要素，它考慮了用戶端、特定的系統(tǒng)知識和操作環(huán)境。它在系統(tǒng)組件的協(xié)同性環(huán)境中評價應用軟件的設計。3.3 灰盒測試3.4 白盒測試與黑盒測試比較 考慮對象不同 白盒測試只考慮測

18、試軟件代碼，它不保證完整的希求規(guī)格是否被滿足。 黑盒測試只考慮測試軟件的需求規(guī)格，它不保證實現(xiàn)的所有部分是否被測試到。 技術要求不同 白盒測試要求測試人員要熟悉軟件代碼以及軟件內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)。 黑盒測試要求測試人員熟悉軟件需求規(guī)格說明書，不要求熟悉代碼以及軟件內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)。 投入測試成本 白盒測試比黑盒測試成本要高很多。 靜態(tài)分析(Static analysis) 就是對軟件的源代碼進行研讀，查找錯誤或收集一些度量數(shù)據(jù)，不需要對代碼進行編譯和執(zhí)行 動態(tài)分析(Dynamic analysis)就是通過觀察軟件運行時的動作，來提供執(zhí)行跟蹤，時間分析，以及測試覆蓋度方面的信息。3.5 靜、動態(tài)分析 測試工作在軟件開發(fā)整個過程中占有極為重要的位置，而全人工測試是非常麻煩的，所以測試過程的自動化已成為測試發(fā)展的重要方向。測試工具的選擇對測試的規(guī)范化影響很大，目前已開發(fā)出了各種自動化軟件測試工具，它們?yōu)檐浖y試提供了強有力的支持。 測試工具從測試的方法上可以分為兩種：白盒測試工具和黑盒測試工具。第4節(jié)、測試工具白盒測試工具主要有：內(nèi)存資源泄漏檢查：BoundsC