軟件測(cè)試第五章集成測(cè)試

1、軟件測(cè)試技術(shù)東北大學(xué)軟件學(xué)院吳辰鈮第五章 集成測(cè)試主要內(nèi)容5.1 什么是集成測(cè)試5.2 集成測(cè)試策略5.3 集成測(cè)試分析5.4 集成測(cè)試用例設(shè)計(jì)5.5 集成測(cè)試的實(shí)施5.6 集成測(cè)試環(huán)境5.7 集成測(cè)試應(yīng)堅(jiān)持的原則5.8 小結(jié)5.1 什么是集成測(cè)試規(guī)格定義設(shè)計(jì)編碼系統(tǒng)測(cè)試集成測(cè)試單元測(cè)試用戶需求驗(yàn)收測(cè)試回歸測(cè)試配置管理缺陷跟蹤 5.1 什么是集成測(cè)試集成測(cè)試（Integration Testing）是在單元測(cè)試的基礎(chǔ)上，將所有模塊按照概要設(shè)計(jì)要求組裝成子系統(tǒng)或系統(tǒng)，進(jìn)行集成測(cè)試，集成測(cè)試關(guān)注的重點(diǎn)： 在把各個(gè)模塊連接起來(lái)時(shí)，穿越模塊接口的數(shù)據(jù)是否會(huì)丟失。 各個(gè)子功能組合起來(lái)，能否達(dá)到預(yù)期要求的

2、功能。 一個(gè)模塊的功能是否會(huì)對(duì)另一個(gè)模塊的功能產(chǎn)生不利的影響。 全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是否有問(wèn)題，會(huì)不會(huì)被異常修改。 單個(gè)模塊的誤差積累起來(lái)，是否會(huì)放大，從而達(dá)不到可以接受的程度。5.1 什么是集成測(cè)試集成測(cè)試的特點(diǎn)：?jiǎn)卧獪y(cè)試具有不徹底性，對(duì)于模塊間接口信息內(nèi)容的正確性、相互調(diào)用關(guān)系是否符合設(shè)計(jì)無(wú)能為力。只能依靠集成測(cè)試來(lái)進(jìn)行保障。同系統(tǒng)測(cè)試相比，集成測(cè)試用例是從程序結(jié)構(gòu)出發(fā)的，目的性、針對(duì)性更強(qiáng)，測(cè)試項(xiàng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的效率更高，定位問(wèn)題的效率也較高。能夠較容易地測(cè)試到系統(tǒng)測(cè)試用例難以模擬的特殊異常流程，從純理論的角度來(lái)講，集成測(cè)試能夠模擬所有實(shí)際情況。定位問(wèn)題較快。5.1 什么是集成測(cè)試集成測(cè)試的層次： 模

3、塊內(nèi)集成 子系統(tǒng)內(nèi)集成 子系統(tǒng)間集成5.1 什么是集成測(cè)試集成測(cè)試、單元測(cè)試和系統(tǒng)測(cè)試的差別5.2 集成測(cè)試策略 大爆炸集成 自頂向下集成 自底向上集成 三明治集成 分層集成 高頻集成 基于事件（消息）的集成5.2 集成測(cè)試策略大爆炸集成： 大爆炸集成是屬于非增值式集成的一種方法，它把所有的系統(tǒng)組件一次性集合到被測(cè)試系統(tǒng)中，不考慮組件之間的相互依賴性或者可能存在的風(fēng)險(xiǎn)。 策略：ABCDEFd1Bs1d2Ds2d3Cd4Ed5FAs3s4s55.2 集成測(cè)試策略優(yōu)點(diǎn)：可以迅速完成集成測(cè)試，并且只要極少數(shù)的驅(qū)動(dòng)和樁模塊。多個(gè)測(cè)試人員可以并行工作，對(duì)人力、物力資源利用率較高。 缺點(diǎn)：發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，定位

4、和修改比較困難。許多接口錯(cuò)誤很容易躲過(guò)測(cè)試而進(jìn)入系統(tǒng)測(cè)試。5.2 集成測(cè)試策略適用范圍：維護(hù)型項(xiàng)目。被測(cè)系統(tǒng)較小。每個(gè)開發(fā)階段的質(zhì)量和單元測(cè)試質(zhì)量都相當(dāng)高。5.2 集成測(cè)試策略自頂向下集成：（1）首先集中于頂層的組件，然后逐步測(cè)試處于底層的組件。（2）該方式可以采用深度優(yōu)先策略和廣度優(yōu)先策略。（3）進(jìn)行回歸測(cè)試，排除集成過(guò)程中引起錯(cuò)誤的可能。（4）判斷是否所有的模塊都已集成到系統(tǒng)中，是則結(jié)束測(cè)試，否則轉(zhuǎn)到（2）去執(zhí)行。5.2 集成測(cè)試策略策略：深度優(yōu)先組裝As1s2s3ABs2s3s4ABs2s3EABCs3EABCDEs5ABCDEF5.2 集成測(cè)試策略策略：廣度優(yōu)先組裝As1s2s3ABs

5、2s3s4ABCs3s4ABCDEs5ABCDEFABCDs4s55.2 集成測(cè)試策略樁模塊的幾種選擇5.2 集成測(cè)試策略當(dāng)樁模塊不能正確的向上傳遞有用信息，可以采用一些解決辦法：將很多測(cè)試推遲到裝模塊用實(shí)際模塊代替了之后進(jìn)行。進(jìn)一步開發(fā)能模擬實(shí)際模塊功能的樁模塊。自底向上集成和測(cè)試軟件。5.2 集成測(cè)試策略優(yōu)點(diǎn)：較早的驗(yàn)證了主要的控制和判斷點(diǎn)。如果按深度方向組裝，可以首先實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證一個(gè)完整的軟件功能。最多只需一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊。支持故障隔離。 缺點(diǎn)：樁的開發(fā)和維護(hù)成本較大。底層組件的無(wú)法預(yù)計(jì)的需求可能會(huì)導(dǎo)致許多頂層組件的修改。5.2 集成測(cè)試策略適用范圍：產(chǎn)品的控制結(jié)構(gòu)比較清晰和穩(wěn)定。產(chǎn)品的高層接

6、口變化比較小。產(chǎn)品的底層接口未定義或經(jīng)?？赡鼙恍薷?。產(chǎn)品的控制模塊具有較大的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，需要盡早被驗(yàn)證。5.2 集成測(cè)試策略自底向上的集成： 從具有最小依賴性的底層組件開始，按照依賴關(guān)系的結(jié)構(gòu)，逐層向上集成，以檢測(cè)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 策略：d4BEd5DFd1Cd2Ed3FABCDEF5.2 集成測(cè)試策略驅(qū)動(dòng)模塊的幾種選擇5.2 集成測(cè)試策略優(yōu)點(diǎn)：允許對(duì)底層模塊行為進(jìn)行早期驗(yàn)證，可以在任何一個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)已經(jīng)就緒的情況下進(jìn)行集成測(cè)試。減少了樁模塊的工作量。支持故障隔離。 缺點(diǎn)：驅(qū)動(dòng)模塊的開發(fā)工作量比較龐大。對(duì)高層的驗(yàn)證被推遲到了最后，設(shè)計(jì)上的錯(cuò)誤不能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。底層的異常比較難覆蓋。5.2 集成測(cè)試

7、策略適用范圍： 底層接口比較穩(wěn)定，高層接口變化比較頻繁的產(chǎn)品。5.2 集成測(cè)試策略三明治集成： 綜合自頂向下的集成測(cè)試策略和自底向上集成測(cè)試策略優(yōu)點(diǎn)。 策略：ABCDEF層1層2層3 先測(cè)試A，開發(fā)樁模塊替代B、C、D。 測(cè)試E、F，使用驅(qū)動(dòng)代替B、D。 測(cè)試（B、E）（D、F），使用驅(qū)動(dòng)代替A。 最后集成到一起。5.2 集成測(cè)試策略優(yōu)點(diǎn)：具有自頂向下和自底向上兩種集成策略的優(yōu)點(diǎn)。 缺點(diǎn)：中間層在被集成前測(cè)試不充分。 適用范圍：大部分軟件開發(fā)項(xiàng)目都是用這種集成策略。5.2 集成測(cè)試策略分層集成： 通過(guò)增量式集成的方法驗(yàn)證一個(gè)具體層次體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可互操作性。 策略： 劃分系統(tǒng)的層

8、次。 確定每個(gè)層次內(nèi)部的集成策略。 確定層次間的集成策略。 適用范圍：通信類軟件。有明顯層次關(guān)系的產(chǎn)品系統(tǒng)。5.2 集成測(cè)試策略高頻集成：頻繁將新代碼加入到一個(gè)已經(jīng)穩(wěn)定的基線中，以免集成故障難以發(fā)現(xiàn)，同時(shí)控制可能出現(xiàn)的基線偏差。 策略：開發(fā)人員完成要提供的代碼的增量部分，同時(shí)測(cè)試人員完成相關(guān)的測(cè)試包。集成測(cè)試人員將開發(fā)人員修改或增加的組件集中起來(lái)形成一個(gè)新的集成體，并且在上面運(yùn)行集成后的測(cè)試包。評(píng)價(jià)結(jié)果。5.2 集成測(cè)試策略優(yōu)點(diǎn)：可有效防止錯(cuò)誤。嚴(yán)重錯(cuò)誤、遺漏和不正確的假設(shè)能被較早的揭示。錯(cuò)誤定位比較容易。樁代碼和驅(qū)動(dòng)代碼的開發(fā)量減少。開發(fā)和集成可同時(shí)進(jìn)行。 缺點(diǎn)：剛開始的幾個(gè)周期可能不易于平

9、穩(wěn)集成。高頻集成的頻率需要有個(gè)好的把握。 適用范圍：采用迭代過(guò)程模型開發(fā)的產(chǎn)品。5.2 集成測(cè)試策略基于事件（消息）的集成： 從驗(yàn)證消息路徑的正確性出發(fā)，漸增式的把系統(tǒng)集成到一起，從而驗(yàn)證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 策略：從系統(tǒng)的外部看，分析系統(tǒng)可能輸入的消息集。選取一條消息，分析其穿越的模塊。集成這些模塊進(jìn)行消息接口測(cè)試。重復(fù)上面的步驟，直到所有的消息都被測(cè)試過(guò)。 優(yōu)點(diǎn)：驗(yàn)證一條消息時(shí)，可能同時(shí)需要多個(gè)模塊，因此進(jìn)度上要快一些。減少驅(qū)動(dòng)模塊的開發(fā)。5.2 集成測(cè)試策略缺點(diǎn)：對(duì)于復(fù)雜的系統(tǒng)，消息之間的相互關(guān)聯(lián)性可能是錯(cuò)綜復(fù)雜并難以分析的。對(duì)一些接口測(cè)試不夠充分。 適用范圍：面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)?；谟邢逘顟B(tài)機(jī)的

10、嵌入式系統(tǒng)。5.3 集成測(cè)試分析集成測(cè)試關(guān)注的內(nèi)容： 體系結(jié)構(gòu)分析 模塊分析 接口分析 可測(cè)試性分析 集成測(cè)試策略分析 常見的集成測(cè)試故障5.3 集成測(cè)試分析體系結(jié)構(gòu)分析： 從需求的跟蹤實(shí)現(xiàn)出發(fā)，劃分出系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)上的結(jié)構(gòu)層次。找出系統(tǒng)組件之間的依賴關(guān)系。目的：找出集成測(cè)試的粒度，即基礎(chǔ)模塊的大小。5.3 集成測(cè)試分析模塊分析： 明確本次測(cè)試的模塊。 找出模塊之間的關(guān)系，將關(guān)系最密切的模塊首先集成在一起。 依次集成模塊之間耦合度較低的模塊。5.3 集成測(cè)試分析接口分析： 接口的劃分：確定系統(tǒng)、子系統(tǒng)和模塊的邊界。確定模塊內(nèi)部、子系統(tǒng)內(nèi)部、系統(tǒng)內(nèi)部的接口。確定模塊間、子系統(tǒng)間的接口。確定系統(tǒng)與操作系

11、統(tǒng)、硬件以及第三方軟件的接口。5.3 集成測(cè)試分析接口分析： 接口的分類：函數(shù)接口。消息接口。類接口。 接口數(shù)據(jù)分析：分析穿越接口的數(shù)據(jù)。函數(shù)接口關(guān)注參數(shù)的個(gè)數(shù)、順序、屬性等。消息接口關(guān)注消息的類型、消息的域等。類接口關(guān)注類的屬性和行為。5.3 集成測(cè)試分析可測(cè)試性分析：主要關(guān)注隨著集成范圍的增加而導(dǎo)致的可測(cè)試性下降，因此要充分關(guān)注不可測(cè)試的接口，盡可能早的找到解決方案。集成測(cè)試策略分析：好的集成測(cè)試策略主要關(guān)注：能夠?qū)Ρ粶y(cè)對(duì)象進(jìn)行比較充分的測(cè)試，尤其是關(guān)鍵模塊。能夠使模塊和接口的劃分清晰明了。投入的資源被充分利用。5.3 集成測(cè)試分析常見的集成測(cè)試故障： 配置/版本控制錯(cuò)誤。 遺漏、重疊或沖

12、突的函數(shù)。 文件或數(shù)據(jù)庫(kù)使用不正確或不一致。 錯(cuò)誤的對(duì)象和消息的綁定。 錯(cuò)誤的參數(shù)或不正確的參數(shù)值。 組件之間的沖突。 資源競(jìng)爭(zhēng)。5.4 集成測(cè)試用例設(shè)計(jì)正向測(cè)試用例設(shè)計(jì)。逆向測(cè)試用例設(shè)計(jì)。特殊需求用例設(shè)計(jì)。滿足覆蓋率的用例設(shè)計(jì)，比方說(shuō)功能覆蓋、接口覆蓋。5.5 集成測(cè)試的實(shí)施集成測(cè)試的方法和步驟（1）首先確定子系統(tǒng)有哪些模塊組成，保證這些模塊都進(jìn)行過(guò)單元測(cè)試。（2）由開發(fā)人員組裝這些模塊，生成一個(gè)子系統(tǒng)，并保證在此子系統(tǒng)中，各個(gè)模塊的功能盡可能發(fā)揮出來(lái)。（3）測(cè)試前，要設(shè)計(jì)測(cè)試用例，以一個(gè)關(guān)鍵模塊為核心展開。以功能和性能為兩條主線，注重模塊間接口。（4）搭建必要的測(cè)試環(huán)境，按照所寫的測(cè)試用例，進(jìn)行模塊連接的充分測(cè)試。（5）記錄測(cè)試結(jié)構(gòu)，總結(jié)測(cè)試問(wèn)題。5.5 集成測(cè)試的實(shí)施集成測(cè)試工作的主要內(nèi)容：測(cè)試主要依據(jù)材料概要設(shè)計(jì)說(shuō)明書。集成測(cè)試計(jì)劃的制定。包括集成測(cè)試進(jìn)度安排、人員分配、測(cè)試用例設(shè)計(jì)。集成測(cè)試計(jì)劃的評(píng)審。集成測(cè)試過(guò)程。過(guò)程中包括測(cè)試過(guò)程記錄、問(wèn)題記錄、問(wèn)題定位和解決、問(wèn)題回歸。集成測(cè)試報(bào)告的編寫。包括測(cè)試總結(jié)、測(cè)試活動(dòng)評(píng)估和測(cè)試問(wèn)題分類統(tǒng)計(jì)和分析。5.6 集成測(cè)試環(huán)境硬件環(huán)境操