34測試與調(diào)試

1、1.測試軟件測試的目標(biāo)是在精心控制的環(huán)境下執(zhí)行程序，以發(fā)現(xiàn)程序中 的錯誤，給出程序可靠性的鑒定。（1）測試的特征測試具有以下三個重要特征：1測試的挑剔性測試不是為了證明程序是正確的， 而是在設(shè)想程序有錯誤的 前提下進(jìn)行的，其目的是設(shè)法暴露程序中的錯誤和缺陷。2完全測試的不可能性 測試只能說明程序有錯，而不能證明程序無錯，希望通過有 限次的測試就能發(fā)現(xiàn)程序中的所有錯誤是不可能的， 即完全測試是不 可能的。由于冊似乎的這一特征， 程序也不可能具有百分之百的可靠 性。因此，有人將程序的可靠性定義為“在給定的時間和給定的環(huán)境 下，系統(tǒng)成功地執(zhí)行所指定功能的概率”。3測試的經(jīng)濟(jì)性測試是保證程序質(zhì)量的關(guān)鍵

2、， 但完全測試是不可能的。 因此， 應(yīng)當(dāng)在程序的用途及重要性和測試所花的代價兩者之間進(jìn)行權(quán)衡。（2）測試的過程 程序的測試一般按三種方式進(jìn)行；靜態(tài)分析，動態(tài)測試，自 動測試。這三種測試方式通常反映了測試的過程， 即先進(jìn)行靜態(tài)分析， 然后進(jìn)行動態(tài)測試， 在某些特殊情況下， 有可以借助自動測試工具對 程序進(jìn)行查錯。1程序的靜態(tài)分析所謂靜態(tài)分析，是指不執(zhí)行程序，而只由人工對程序文本 進(jìn)行檢查，通過閱讀和討論，分析和發(fā)現(xiàn)程序中的錯誤。2程序的動臺分析所謂程序的動臺分析， 是使用測試用例在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行程 序，使程序在運(yùn)行過程中暴露錯誤。3自動測試工具自動測試工具實(shí)際上是人們編制的用于測試的軟件， 并用

3、它來代替人工測試。（3）測試的層次模塊測試模塊測試又稱為單元測試。 模塊測試的目標(biāo)是發(fā)現(xiàn)局部模塊 的邏輯與功能上的錯誤和缺陷。它主要對以下幾個方面進(jìn)行測試：模塊接口主要測試穿過模塊的數(shù)據(jù)流。 如果數(shù)據(jù)不能被模塊正確地接 受和輸出，進(jìn)行其他測試則是毫無意義的。局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通常是錯誤的藏身之地。 這些錯誤主要包括數(shù)據(jù)引 用錯誤和書記說明錯誤。 除了對局部變量進(jìn)行測試外， 有時還需要測 試全局變量對模塊的影響。重要路徑模塊測試的一基本任務(wù)是要選擇適當(dāng)?shù)臏y試用例， 對模塊中 的重要執(zhí)行路徑進(jìn)行測試， 以暴露程序中的計(jì)算錯誤、 比較錯誤以及 控制流錯誤。錯誤處理的能力有意識的給出不合理的輸入，以

4、檢查程序?qū)﹀e誤的處理能 力。I/O錯對含有I/O功能的模塊，還應(yīng)該測試I/O方面的有關(guān)錯誤， 如文件屬性是否正確，打開文件語句是否正確， 格式說明是否正確等。 由于單個模塊的模型一般不大，卻功能單一、邏輯簡單，在進(jìn) 行模塊測試時，應(yīng)該盡可能達(dá)到徹底測試，力求暴露更多的錯誤。在 測試過程中，測試人員應(yīng)該首先通過模塊說明書和原程序清楚的了解 該模塊的I/O條件和邏輯結(jié)構(gòu)， 測試時以結(jié)構(gòu)測試為主， 功能測試為 副。由于模塊不是一個獨(dú)立的程序，不能單獨(dú)進(jìn)行，因此，在進(jìn)行 模塊測試時， 還應(yīng)該為每個被測試的模塊另外設(shè)計(jì)兩類模塊 “驅(qū)動模 塊”和“承接模塊”。其中，驅(qū)動模塊的作用是將測試數(shù)據(jù)傳送給被 測試

5、的模塊， 并顯示被測試模塊所產(chǎn)生的結(jié)果； 承接模塊的作用是模 擬被測試模塊的下層模塊。通常，承接模塊有多個。 整體測試 整體測試的目標(biāo)是盡量暴露程序測試時不能暴露的結(jié)構(gòu)錯誤， 如一個模塊被破壞了另一個模塊功能數(shù)據(jù)通過接口是是否被丟失， 能 否產(chǎn)生主功能，誤差是否有積累等。整體測試可分為：漸增式和非漸增式非漸增式的整體測試，是將經(jīng)過單獨(dú)測試的所有模塊連接到一 起測試。漸增式的整體測試， 往往是于模塊測試同步進(jìn)行的， 即在對模 塊逐漸裝配的過程中，同時進(jìn)行的。這種測試可以減少模塊測試時，要設(shè)計(jì)的驅(qū)動模塊或承接模塊。1高級測試模塊測試和整體測試最基本的測試。除此之外，還有四種測 試：功能測試功能測試

6、又稱為有效性， 主要是用黑箱發(fā)測試軟件功能是否 與用戶一致。系統(tǒng)測試把軟件元素與硬件元素結(jié)合在一起進(jìn)行測試。驗(yàn)收測試主要檢查程序的操作與原設(shè)計(jì)要求以及用戶要求是否一 致。安裝測試主要是檢查軟件在安裝時產(chǎn)生的問題。（2）測試的方法對程序進(jìn)行測試需要使用一些數(shù)據(jù)，每進(jìn)行依次測試，就需 要一組測試數(shù)據(jù)， 這些測試數(shù)據(jù)通常稱為測試用例。 測試的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)測試用例。由于完全測試的不可能性，因此，用有限的測試用例去 發(fā)現(xiàn)更多的錯誤就顯得非常重要。1白箱法百箱測試是根據(jù)對程序內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)的分析來選取測試用 例。由于測試用例對程序邏輯覆蓋的程度決定了測試完全 性的程度，因此，白箱測試也稱為覆蓋測試。白箱測試用

7、 例的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則有：語句覆蓋，分支覆蓋，條件覆蓋和組合 條件覆蓋。2黑箱法黑箱測試方法完全不考慮程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部特征，而 只是根據(jù)程序功能導(dǎo)出測試用例。常用的黑箱測試有等價 分類法、邊值分析法、因果圖法和錯誤推測法。等價分類法等價分類法是把所有可能的輸入數(shù)據(jù)劃分成若干等價 類，使每一類中的一個典型數(shù)據(jù)在測試中的作用與這一類 中所有其他數(shù)據(jù)的作用相同。因此，在實(shí)際進(jìn)行測試時， 可以在每個等價類中只取一組數(shù)據(jù)作為測試用例。由此可知，等價分類法分為兩步：一是劃分等價類；二 是從每個等價類中選取測試用例。劃分等價類的基本方法是：根據(jù)程序的功能說明，找出 所有的輸入條件，然后為每一個輸入條件劃分等價類

8、。在給出輸入條件后，確定等價類大體是一個啟發(fā)的過程, 取決于測試人員對問題的理解力和創(chuàng)造力，帶有很大的試 探性。通常，以下劃分等價類的幾個原則可以作為參考：如果輸入條件規(guī)定了值的范圍，則可以確定一個有效等 價類和兩個無效等價類；如果輸入條件規(guī)定了值的范圍，則可以確定一個有效等 價類和兩個無效等價類。邊值分析法程序錯誤往往發(fā)生于邊緣情況。因此，考慮邊界條件的 測試比沒有考慮邊界條件的測試效果要好得多。因果圖法因果圖法是設(shè)計(jì)測試用例的一種系統(tǒng)方法，有助于測試 人員系統(tǒng)地選擇高效的測試用例。其基本思想是把輸入條 件表示為“因”，輸出條件視為“果”，把黑箱視為從“因” 到“果”的邏輯網(wǎng)絡(luò)圖。錯誤推測法

9、錯誤推測法也稱為猜錯法，它無一定之規(guī)律可循，在很 大程度上是憑經(jīng)驗(yàn)或知覺推測程序中可能存在的各種錯 誤，從而有針對性地編寫測試用例。綜合策略在實(shí)際進(jìn)行測試時，需要將各種方法聯(lián)合使用。下面的 綜合策略可供參考：如果程序功能說明中包含有輸入條件的組合，便應(yīng)該從 因果圖開始，以減少組合情況。在任何情況下都要用邊值分析法，通過分析輸入和輸出 條件的邊界值，補(bǔ)充一些測試用例。判斷輸入/輸出的有效和無效等價類， 進(jìn)一步補(bǔ)充測試用 例。2.調(diào)試調(diào)試也稱為排錯， 它是一個與測試有聯(lián)系又有區(qū)別的概念。 調(diào)試與測試的關(guān)系主要體現(xiàn)在以下幾個方面：測試的目的是暴露錯誤，評價程序的可靠性；而調(diào)試的目的是發(fā)現(xiàn)錯誤的位置，

10、并改正錯誤。測試是揭示設(shè)計(jì)人員的過失，通常應(yīng)該由非設(shè)計(jì)人 員來承擔(dān)；而調(diào)試幫助設(shè)計(jì)人員糾正錯誤，可以由設(shè)計(jì)人 員自己承擔(dān)。測試是機(jī)械的、強(qiáng)制的、嚴(yán)格的，也是可預(yù)測的；而調(diào)試要求隨機(jī)應(yīng)變、聯(lián)想、經(jīng)驗(yàn)、智力，并要求自主地經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)錯誤后，可以立即進(jìn)行調(diào)試并改正錯誤；經(jīng)過調(diào)試后的程序還需要進(jìn)行回歸測試，以檢查調(diào)試 的結(jié)果，同時也可防止在調(diào)試過程中引進(jìn)的新的錯誤。調(diào)試用例與測試用例可以一致，也可以不一致。一般的調(diào)試過程分為錯誤偵查、 錯誤診斷和改正錯誤。1）調(diào)試技術(shù) 常用的調(diào)試技術(shù)有以下五種。輸出存儲內(nèi)容。在程序中插入調(diào)試語句。利用調(diào)試用例，迫使程序逐個通過所有可能出現(xiàn)的執(zhí)行路徑，系統(tǒng)地排除“無錯”

11、的程序分支，逐步縮小檢查的范圍。經(jīng)過靜態(tài)分析、動態(tài)測試或自動測試，都會得到大量與 程序錯誤有關(guān)的信息，這些信息都可在調(diào)試時加以利用。借助調(diào)試工具。（2）調(diào)試策略常用的調(diào)試策略主要有以下五個方面：1試探法首先分析調(diào)試錯誤征兆， 猜測發(fā)生錯誤的大概位置， 然后 利用有關(guān)的調(diào)試計(jì)數(shù)進(jìn)一步獲得錯誤信息。2回朔法首先檢查錯誤征兆， 確定最先發(fā)現(xiàn)錯誤的位置， 然后人工 沿程序的控制流往回追蹤源程序代碼， 直到找出錯誤根源或確定故障 范圍為止。3對分查找法在程序的中點(diǎn)附近輸入某些變量的正確值， 然后觀察程序 的輸出。若輸出結(jié)果不正確，則說明錯誤出現(xiàn)在程序的前半部分；否 則，說明程序的后半部分有錯。 對于程序中有錯的那部分再重復(fù)使用 這個方法，直到把錯誤范圍縮小到容易診斷的程度為止。4歸納法所謂歸納法，是從個別推斷全體，即從線索出發(fā)，通過分析這些線索之間的關(guān)系而找出故障。這種方法主要有以下四個步驟：收集已有的使程序出錯與不出錯的所有數(shù)據(jù)；整理這些數(shù)據(jù)，以便發(fā)現(xiàn)規(guī)律或矛盾；提出關(guān)于故障的若干假設(shè)；證