T1.測(cè)試基礎(chǔ)知識(shí)_1

1、IT Education & TrainingIT Education & T2本章目標(biāo)通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，理解并掌握： 軟件測(cè)試基礎(chǔ) 基本的測(cè)試過(guò)程 測(cè)試的基本原理1. 測(cè)試的理念 IT Education & TrainingIT Education & T41. 軟件測(cè)試基礎(chǔ)1.1 什么是軟件缺陷1.2 缺陷因果鏈1.3 軟件測(cè)試的定義1.4 軟件質(zhì)量模型1.5 測(cè)試工作量IT Education & T51.1 缺陷及其產(chǎn)生原因先看一下軟件在我們生活中的位置及作用：公路上的代碼帶翼的軟件“設(shè)計(jì)飛機(jī)需要數(shù)千名專家，加上許多人工智能， 在完成之前，美國(guó)和

2、日本的1700個(gè)工作站已經(jīng)運(yùn)行了專門的CAD軟件，一旦飛機(jī)飛在空中，有400萬(wàn)條完全沒(méi)有錯(cuò)誤的指令在驅(qū)動(dòng)他。”“當(dāng)您啟動(dòng)BMW7系列時(shí)，您激活了20兆字節(jié)的計(jì)算能力這比阿波羅11號(hào)的登月之旅中所用的還要多?！盜T Education & T6由此得出 軟件已經(jīng)成為我們的工作、生活中不可或缺的重要部分。軟件質(zhì)量已經(jīng)成為決定產(chǎn)品質(zhì)量或企業(yè)成敗的最重要的因素。軟件不能正常工作所帶來(lái)的問(wèn)題對(duì)我們的工作和生活帶來(lái)很多不便，甚至?xí)斐蓵r(shí)間、金錢、信譽(yù)等方面的重大損失，嚴(yán)重時(shí)會(huì)危及生命。IT Education & T7先看幾個(gè)軟件問(wèn)題的例子：IT Education & T8英特爾

3、奔騰浮點(diǎn)除法軟件缺陷1995(4195835 / 3145727) * 3145727 4195835 0測(cè)試工程師在芯片發(fā)布之前的內(nèi)部測(cè)試時(shí)已發(fā)現(xiàn)了這個(gè)問(wèn)題，但管理層認(rèn)為沒(méi)有嚴(yán)重到要修復(fù)的程度。用戶在1994年10月30日?qǐng)?bào)告了這個(gè)缺陷，Intel承諾更換有問(wèn)題的芯片，但要求用戶必須證明自己受到了軟件缺陷的影響。最終，Intel公開(kāi)道歉并花費(fèi)4億多美元更換壞芯片。IT Education & T9迪斯尼的獅子王 1994-19951994年秋，迪斯尼發(fā)布了第一個(gè)面向兒童的多媒體光盤游戲-獅子王，這款游戲很快成為當(dāng)年夏季孩子們的“必選游戲”。然而，圣誕后的一天，投訴的電話響個(gè)不停，電話

4、支持部門很快被淹沒(méi)在憤怒的家長(zhǎng)和孩子們因完不成游戲而哭鬧不停的電話狂潮之中。原因是它只能在有限的幾款平臺(tái)上運(yùn)行，而迪斯尼并沒(méi)有意識(shí)到這點(diǎn),游戲包裝上也沒(méi)做任何說(shuō)明。IT Education & T10美國(guó)航天局(NASA)火星極地著陸-1999 1999年12月3日，美國(guó)航天局的火星基地登陸飛船在試圖登錄火星表面時(shí)失蹤。 在設(shè)計(jì)中，在飛船的腳上裝了一個(gè)的觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，當(dāng)飛船的腳著地時(shí)，觸發(fā)開(kāi)關(guān)，通過(guò)計(jì)算機(jī)中設(shè)置的一個(gè)數(shù)據(jù)位來(lái)關(guān)掉燃料。然而，在飛船的腳張開(kāi)時(shí)，由于震動(dòng)，開(kāi)關(guān)被觸發(fā)，并通過(guò)數(shù)據(jù)位關(guān)掉燃料。原因：其中一個(gè)小組測(cè)試飛船的腳落地過(guò)程，并不注意著地?cái)?shù)據(jù)位是否置位，另一個(gè)小組測(cè)試此后的著

5、陸過(guò)程，他們每次測(cè)試前都要重置計(jì)算機(jī)、清除數(shù)據(jù)位。他們從未一起工作過(guò)！IT Education & T11愛(ài)國(guó)者導(dǎo)彈防御系統(tǒng)-1991 1991年2月25日在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，美國(guó)的愛(ài)國(guó)者導(dǎo)彈在發(fā)射時(shí)產(chǎn)生了0.33秒的時(shí)間誤差，這個(gè)軟件故障擾亂了導(dǎo)彈的雷達(dá)跟蹤系統(tǒng)，結(jié)果攔截失敗，被伊拉克發(fā)射的飛毛腿導(dǎo)彈擊中，造成美軍28名士兵死亡、98人受傷。 1991年2月16日, 制造商向美國(guó)陸軍提供了更新軟件。這個(gè)軟件最終在飛毛腿導(dǎo)彈擊中軍營(yíng)后的一天才運(yùn)抵部隊(duì)。 IT Education & T12千年蟲(chóng)-大約197420世紀(jì)70年代某程序員Dave為了節(jié)省寶貴的內(nèi)存空間，將4位數(shù)的年份壓縮成

6、兩位數(shù)，他主要認(rèn)為只有在到達(dá)2000年時(shí)程序計(jì)算00或01 這樣的年份時(shí)才會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。他絕對(duì)沒(méi)想到他的程序 會(huì)使用到21世紀(jì)。IT Education & T13 1963年美國(guó)研制的一枚發(fā)射火星探測(cè)器的火箭，由于程序員將程序中的“，”誤寫成“.”，導(dǎo)致火箭升空爆炸； 1996年6月4日，歐空局投資67億美元研制的阿里安5火箭爆炸的悲劇，也是由于軟件錯(cuò)誤引起的。：IT Education & T14： 2003年3月22日，一個(gè)“愛(ài)國(guó)者”導(dǎo)彈連在伊拉克與科威特接壤的邊境地區(qū)擊落一架英軍“旋風(fēng)”式戰(zhàn)斗機(jī)，機(jī)上兩人死亡。經(jīng)調(diào)查，這起事故的原因是用在英軍戰(zhàn)機(jī)上的敵我識(shí)別裝置發(fā)生故障。

7、 兩天后，一架美軍16型戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)射一枚導(dǎo)彈擊中一個(gè)“愛(ài)國(guó)者”導(dǎo)彈系統(tǒng)，因?yàn)檫@架戰(zhàn)斗機(jī)的駕駛員發(fā)現(xiàn)“愛(ài)國(guó)者”導(dǎo)彈的雷達(dá)系統(tǒng)已經(jīng)把自己的飛機(jī)鎖定。戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)射的導(dǎo)彈摧毀了“愛(ài)國(guó)者”雷達(dá)系統(tǒng)，但沒(méi)有造成人員傷亡。IT Education & T15 2005年11月1日，日本東京證券交易所股票交易系統(tǒng)發(fā)生大規(guī)模系統(tǒng)故障，導(dǎo)致所有股票交易全面告停，短短2個(gè)小時(shí)造成了上千億元的損失。經(jīng)查明，故障的“元兇”是當(dāng)年10月為增強(qiáng)系統(tǒng)處理能力而更新的交易程序存在缺陷。 2005年1月16日晚11時(shí)30分至1月17日凌晨1時(shí)30分，在北京西站購(gòu)買直達(dá)特快列車車票的旅客苦等了兩個(gè)小時(shí)仍然沒(méi)有買到票，售票員說(shuō)電

8、腦系統(tǒng)出現(xiàn)故障無(wú)法出票。之前，北京直達(dá)特快列車車票因電腦系統(tǒng)問(wèn)題已經(jīng)在16日下午3時(shí)停售了一個(gè)小時(shí)。 2005年4月，一個(gè)軟件的小Bug讓美國(guó)航空集團(tuán)公司損失了數(shù)十萬(wàn)美元，當(dāng)時(shí)一些機(jī)票的價(jià)格被錯(cuò)誤地定為1.86美元; 2003年8月美國(guó)東北地區(qū)的大停電正是由軟件Bug造成的，這次停電讓數(shù)百萬(wàn)人陷入黑暗。 IT Education & T16IT Education & T171.2 缺陷因果鏈術(shù)語(yǔ)：術(shù)語(yǔ)： 人為的、產(chǎn)生不正確結(jié)果的動(dòng)作。 比如程序邏輯錯(cuò)誤、代碼錯(cuò)誤、文檔錯(cuò)誤等IT Education & T18術(shù)語(yǔ)：術(shù)語(yǔ)：（DefectDefect）可能會(huì)導(dǎo)致軟件組件或

9、系統(tǒng)無(wú)法執(zhí)行其定義功能的瑕疵，如錯(cuò)誤的語(yǔ)句或數(shù)據(jù)定義。缺陷可能會(huì)導(dǎo)致失效（Failure）。IT Education & T19術(shù)語(yǔ)：術(shù)語(yǔ)： 指缺陷在軟件運(yùn)行時(shí)的表現(xiàn)形式。故障一定是缺陷，但缺陷不一定是故障。術(shù)語(yǔ)：術(shù)語(yǔ)：（FailureFailure） 組件或系統(tǒng)與預(yù)期的交付、服務(wù)或結(jié)果之間存在的實(shí)際偏差。IT Education & T20缺陷因果鏈“腳墊門”、“踏板門”事件IT Education & T21一個(gè)故障可能給不同的用戶帶來(lái)為數(shù)不等的失效。IT Education & T22() 有時(shí)，一個(gè)故障會(huì)被應(yīng)用程序其它部分的某個(gè)或某些故障所掩蓋，這稱為缺

10、陷屏蔽。在這種情況下，只有修復(fù)了屏蔽它的故障后，相應(yīng)的失效才會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)。IT Education & T23怎么樣去判別軟件缺陷？只要符合下列5個(gè)規(guī)則的，我們稱之為軟件缺陷：1.軟件未達(dá)到產(chǎn)品說(shuō)明書標(biāo)明的功能。2.軟件出現(xiàn)了產(chǎn)品說(shuō)明書指明不會(huì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤。3.軟件功能超出產(chǎn)品說(shuō)明書指明范圍。4.軟件未達(dá)到產(chǎn)品說(shuō)明書雖未指出但應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)。5.軟件測(cè)試員認(rèn)為軟件難以理解、不易使用、運(yùn)行速度緩慢，或者最終用戶認(rèn)為不好。IT Education & T24缺陷有時(shí)也叫做Bug故事發(fā)生在1945年9月的一天，一個(gè)炎熱的下午，機(jī)房是一間第一次世界大戰(zhàn)時(shí)建造的老建筑，沒(méi)有空調(diào)，所有窗戶都敞開(kāi)

11、著。Hopper正領(lǐng)著她的研究小組夜以繼日地工作，研制一臺(tái)稱為“MARK II”的計(jì)算機(jī)，它使用了大量的繼電器（電子機(jī)械裝置，那時(shí)還沒(méi)有使用晶體管），一臺(tái)不是純粹的電子計(jì)算機(jī)。突然，MARK II死機(jī)了。研究人員試了很多次還是啟動(dòng)不來(lái)，然后就開(kāi)始用各種方法找問(wèn)題，看問(wèn)題究竟出現(xiàn)在哪里，最后定位到板子F第70號(hào)繼電器出錯(cuò)。Hopper觀察這個(gè)出錯(cuò)的繼電器，驚奇地發(fā)現(xiàn)一只飛蛾躺在中間，已經(jīng)被繼電器打死。她小心地用攝子將蛾子夾出來(lái)，用透明膠布帖到“事件記錄本”中，并注明“第一個(gè)發(fā)現(xiàn)蟲(chóng)子的實(shí)例”，然后計(jì)算機(jī)又恢復(fù)了正常。從此以后，人們將計(jì)算機(jī)錯(cuò)誤戲稱為臭蟲(chóng)（Bug），而把找尋錯(cuò)誤的工作稱為“找臭蟲(chóng)”（

12、Debug）。Grace Hopper的事件記錄本，連同那個(gè)飛蛾，現(xiàn)在都陳列在美國(guó)歷史博物館中。 IT Education & T25產(chǎn)生缺陷的主要原因是。當(dāng)然，外界環(huán)境也會(huì)產(chǎn)生軟件缺陷，如輻射、磁場(chǎng)等。為什么會(huì)出現(xiàn)軟件缺陷IT Education & T26軟件缺陷原因分析 產(chǎn)生軟件缺陷的原因很多，其中最大的原因是()。Figure 1.1. Bugs are caused for numerous reasons, but, in this sample project analysis, the main cause can be traced to the specif

13、ication. IT Education & T27為什么軟件需求規(guī)格是最大的罪魁禍?zhǔn)赘揪蜎](méi)有軟件需求規(guī)格軟件需求規(guī)格描述不夠徹底軟件需求規(guī)格頻繁變化不能及時(shí)與整個(gè)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)溝通 “If you cant say it, you cant do If you cant say it, you cant do it.”it.”IT Education & T28軟件缺陷的第二大來(lái)源是設(shè)計(jì)隨意隨意易變易變溝通不足溝通不足IT Education & T29軟件錯(cuò)誤的原因應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，所有這些錯(cuò)誤的原因都是人。IT Education & T30軟件缺陷的()費(fèi)用在

14、軟件開(kāi)發(fā)的各個(gè)階段，都有可能發(fā)現(xiàn)缺陷，但不同的時(shí)間發(fā)現(xiàn)缺陷，其消除缺陷的費(fèi)用卻有著非常大的區(qū)別。隨著時(shí)間的推移，缺陷的修復(fù)費(fèi)用呈幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)。IT Education & T31軟件缺陷的修復(fù)費(fèi)用Figure 1.2. The cost to fix bugs can increase dramatically over time. IT Education & T321.3 軟件測(cè)試1979, G. J. Myers在他的軟件測(cè)試的藝術(shù)一書中給出了軟件測(cè)試的定義：程序測(cè)試是為了發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤而執(zhí)行程序的過(guò)程。狹義的定義，其主要目的是發(fā)現(xiàn)缺陷。IT Education & T

15、rainingG. J. Myers三個(gè)關(guān)于測(cè)試的重要觀點(diǎn) 測(cè)試是為了證明程序有錯(cuò)，而不是證明程序正確。 一個(gè)好的測(cè)試用例在于它能發(fā)現(xiàn)以前未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤。 一個(gè)成功的測(cè)試是發(fā)現(xiàn)了以前未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤的測(cè)試。IT Education & T34廣義的定義 軟件測(cè)試是指軟件產(chǎn)品生存周期內(nèi)所有的檢查、評(píng)審和確認(rèn)活動(dòng)，如設(shè)計(jì)評(píng)審和系統(tǒng)測(cè)試。 在軟件生命周期早期設(shè)計(jì)測(cè)試的思考過(guò)程可防止將缺陷引入代碼，對(duì)文檔的審查也同樣可防止將缺陷引入代碼。IT Education & T35軟件測(cè)試的目的 盡早發(fā)現(xiàn)軟件產(chǎn)品中的缺陷并確保其被修復(fù) 評(píng)估、確認(rèn)軟件的質(zhì)量 預(yù)防缺陷 具體實(shí)施軟件測(cè)試時(shí)，要在發(fā)現(xiàn)缺陷

16、和保證質(zhì)量?jī)蓚€(gè)目的之間做出平衡。IT Education & T36驗(yàn)證和確認(rèn)(V&V)軟件測(cè)試通過(guò)驗(yàn)證和確認(rèn)活動(dòng)來(lái)進(jìn)行。 ：是保證軟件符合產(chǎn)品說(shuō)明書的過(guò)程。Are we building the system ?：是保證軟件滿足用戶要求的過(guò)程。Are we building the system?IT Education & T37驗(yàn)證和確認(rèn)驗(yàn)證和確認(rèn)(V&V)(V&V)是要檢查產(chǎn)品是否完成了它應(yīng)該完成的任務(wù)，是否可發(fā)揮它預(yù)定的作用。強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品產(chǎn)品的正確性是要檢查某個(gè)階段的結(jié)果是否滿足在該階段給出的設(shè)計(jì)文檔的要求，強(qiáng)調(diào)過(guò)程過(guò)程的正確性IT Educati

17、on & T38例：例：Hubble space telescope Hubble space telescope 該例子雖不是一個(gè)軟件，但驗(yàn)證和確認(rèn)同樣適用于軟件測(cè)試。絕對(duì)不能假定產(chǎn)品說(shuō)明書是對(duì)的。如果驗(yàn)證產(chǎn)品說(shuō)明書并對(duì)最終產(chǎn)品進(jìn)行確認(rèn)，就有望Hubble避免天文望遠(yuǎn)鏡的問(wèn)題。IT Education & T39測(cè)試與調(diào)試目的是發(fā)現(xiàn)缺陷，通常在受控的條件下(正常的條件和異常的條件)運(yùn)行程序并評(píng)估結(jié)果。做測(cè)試的可以是開(kāi)發(fā)人員、測(cè)試團(tuán)隊(duì)、QA團(tuán)隊(duì)及最終用戶目的是定位并修復(fù)故障，屬于開(kāi)發(fā)活動(dòng)。調(diào)試是軟件開(kāi)發(fā)人員的工作IT Education & T40軟件測(cè)試的對(duì)象軟件測(cè)試

18、并不等于程序測(cè)試。軟件測(cè)試應(yīng)該貫穿整個(gè)軟件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程，軟件產(chǎn)品不僅僅是程序，軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的各種工作產(chǎn)品以及最后要打包發(fā)布的軟件產(chǎn)品等也都是我們要測(cè)試的對(duì)象。IT Education & T41軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的各種工作產(chǎn)品 客戶需求：通過(guò)對(duì)客戶需求的研究、提煉、分析以便確定軟件產(chǎn)品應(yīng)該具備哪些功能。 產(chǎn)品規(guī)格說(shuō)明書：產(chǎn)品規(guī)格說(shuō)明書真正地定義了產(chǎn)品是什么、有哪些功能、外觀如何。 軟件設(shè)計(jì)文檔：它相當(dāng)于一幢建筑的藍(lán)圖，具體包括軟件的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)文檔、程序代碼及代碼注釋。 測(cè)試文檔：測(cè)試文檔是完整的軟件產(chǎn)品的一部分，具體包括：測(cè)試計(jì)劃、測(cè)試用例、缺陷報(bào)告、測(cè)試工具和自動(dòng)化測(cè)試、測(cè)試度量、統(tǒng)計(jì)和總結(jié)。 當(dāng)軟件產(chǎn)品要打包發(fā)布時(shí)，不僅僅發(fā)布的是代碼，還包括很多支持內(nèi)容，這些支持內(nèi)容包括：幫助文檔、用戶手冊(cè)、樣表和示例、標(biāo)簽和不干膠、產(chǎn)品支