第7章 軟件實現(xiàn)

第7章實現(xiàn)實現(xiàn)：編碼和測試。編碼：把軟件設(shè)計結(jié)果翻譯成程序。測試：檢測程序并改正錯誤的過程。

計算機程序設(shè)計語言基本上可以分為兩大類：

1.匯編語言;2.高級語言。

7.1編碼7.1.1選擇程序設(shè)計語言從應(yīng)用特點看，高級語言可分為：1）基礎(chǔ)語言如BASIC、FORTRAN、COBOL等2）結(jié)構(gòu)化語言如ALGOL、PL/1、PASCAL、C、ADA等3）專用語言如APL、BLISS、FORTH、LISP、PROLOG等4）面向?qū)ο?/p>

如JAVA、C++等選擇一種編程語言的理論標(biāo)準(zhǔn)：1）有理想的模塊化機制；2）可讀性好的控制結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；3）便于調(diào)試和提高軟件可靠性；4）編譯程序發(fā)現(xiàn)程序錯誤的能力強；5）有良好的獨立編譯機制。選擇語言時除了考慮理論上的標(biāo)準(zhǔn)，還必須同時考慮主要的實用標(biāo)準(zhǔn)：

（1）系統(tǒng)用戶要求（2）可以使用的編譯程序（3）可以得到的軟件工具（4）工程規(guī)模（5）程序員知識（6）軟件可移植性要求（7）軟件的應(yīng)用領(lǐng)域1.程序內(nèi)部的文檔選取含義鮮明的名字，如果使用縮寫，縮寫規(guī)則要一致，并給每個名字加注釋；通常在每個模塊開始處要有一段注釋，描述模塊功能、算法、接口特點等；程序清單布局應(yīng)利用適當(dāng)?shù)碾A梯形式，使程序的層次結(jié)構(gòu)清晰明顯。7.1.2寫程序的風(fēng)格2.數(shù)據(jù)說明數(shù)據(jù)說明的次序應(yīng)該標(biāo)準(zhǔn)化，如按數(shù)據(jù)類型確定說明的次序；多個變量名在一個語句中說明時，應(yīng)該按字母順序排列這些變量；如果設(shè)計時使用了復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，應(yīng)該用注釋說明實現(xiàn)該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的方法和特點。

3.語句構(gòu)造4.輸入/輸出5.效率

A．程序運行時間

B．存儲器效率C．輸入/輸出效率

有關(guān)測試的一些規(guī)則：（1）測試是為了發(fā)現(xiàn)程序中的錯誤而執(zhí)行程序的過程；（2）好的測試方案是極可能發(fā)現(xiàn)迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)的錯誤的測試方案；（3）成功的測試是發(fā)現(xiàn)了至今為止尚未發(fā)現(xiàn)的錯誤的測試。

7.2.1軟件測試的目標(biāo)7.2軟件測試基礎(chǔ)7.2.2軟件測試準(zhǔn)則1）所有測試都應(yīng)該能追溯到用戶需求；2）應(yīng)該遠(yuǎn)在測試前就制定出測試計劃；3）把Pareto原理（20/80）應(yīng)用到軟件測試中；4）應(yīng)該從“小規(guī)模”測試開始，并逐步進行“大規(guī)?！睖y試；5）窮舉測試是不可能的；窮盡測試：包含所有可能情況的測試稱為窮盡測試。程序main（）a2a1a3b輸入輸出a1、a2、a3：Integer16bits輸入數(shù)據(jù)的窮盡測試組合：216×216×216＝248≈3×10146）為了達到最佳測試效果，應(yīng)該由獨立的第三方從事測試工作。黑盒測試：如果已經(jīng)知道軟件應(yīng)該具有的功能，可以通過測試來檢驗是否每個功能都能正常使用，這種測試稱黑盒測試。也稱功能測試。7.2.3測試方法白盒測試：也稱結(jié)構(gòu)測試。如果知道軟件內(nèi)部工作過程，可以通過測試來檢驗軟件內(nèi)部動作是否按照規(guī)格說明書的規(guī)定正常進行，這種測試稱為白盒測試。1.模塊測試模塊測試又稱單元測試，它把每個模塊作為單獨的實體來測試。2.子系統(tǒng)測試子系統(tǒng)測試是把經(jīng)過單元測試的模塊放在一起形成一個子系統(tǒng)來測試。7.2.4軟件測試的步驟3.系統(tǒng)測試系統(tǒng)測試是把經(jīng)過測試的子系統(tǒng)裝配成一個完整的系統(tǒng)來測試。4.驗收測試驗收測試把軟件系統(tǒng)作為單一的實體進行測試（利用用戶的實際數(shù)據(jù)測試）。5.平行運行平行運行是同時運行新開發(fā)出來的系統(tǒng)和將被它取代的舊系統(tǒng)，以便比較新舊兩個系統(tǒng)的處理結(jié)果。

軟件測試的V模型7.2.5測試階段的信息流測試評價調(diào)試可靠性模型軟件配置測試配置測試結(jié)果預(yù)期結(jié)果錯誤錯誤率數(shù)據(jù)正確可靠性預(yù)測圖7.1測試階段的信息流7.3單元測試單元測試的一般方法是：首先通過編譯系統(tǒng)檢查并改正程序中所有的語法錯誤；然后用詳細(xì)設(shè)計模塊說明為指南，對重要的控制路徑進行測試，以便發(fā)現(xiàn)模塊內(nèi)部的錯誤。通常，單元測試使用白盒測試方法。

1）模塊接口應(yīng)該對穿過模塊接口的數(shù)據(jù)流進行檢測，以保證正確的輸入和輸出。2）局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這是錯誤的主要來源，應(yīng)該設(shè)計相應(yīng)的測試用例，以便發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方面的錯誤。7.3.1測試重點3）重要的執(zhí)行路徑由于不可能進行窮盡測試，因此選擇測試路徑是非常關(guān)鍵的。4）出錯處理通路5）邊界條件審查小組：

1）組長；2）程序的設(shè)計者；3）程序的編寫者；4）程序的測試者。

7.3.2代碼審查單元測試：人工測試和機器測試7.3.3計算機測試

由于軟件模塊不是一個獨立的系統(tǒng)，不能獨立運行，要依靠其他模塊調(diào)用，或需要調(diào)用其他模塊。因此，必須要為測試的單元開發(fā)驅(qū)動程序或存根程序。1）驅(qū)動程序相當(dāng)于一個“主程序”，用來把測試數(shù)據(jù)傳送給被測試的模塊，并打印有關(guān)結(jié)果。2）存根程序用來代替被測試模塊所調(diào)用的模塊，相當(dāng)于“虛擬子程序”。

如，測試B模塊，設(shè)計了A模塊和C模塊。由A負(fù)責(zé)傳送測試數(shù)據(jù)，由C負(fù)責(zé)模擬被B調(diào)用的模塊。C模塊可能沒有，這取決于B有沒有調(diào)用其他程序。A、C都是一次性程序，只在測試時臨時使用，應(yīng)盡量設(shè)計得簡單一些，以節(jié)省費用和時間。BAC被測試模塊驅(qū)動模塊存根模塊例：正文加工系統(tǒng)輸入1.0輸出2.0編輯3.0加標(biāo)題4.0存儲5.0檢索6.0編目錄7.0格式化8.0添加3.1刪除3.2插入3.3修改3.4合并3.5列表3.6圖7.2正文加工系統(tǒng)（H圖）TESTDRIVER編輯3.0TESTSTUB對“編輯”功能的測試：7.4集成測試集成測試是組裝軟件的系統(tǒng)化技術(shù)，它將經(jīng)過單元測試的模塊聯(lián)系在一起進行測試。由模塊組裝成程序時有兩種方法：1）非漸增式測試方法先分別測試每個模塊，再把所有模塊按設(shè)計要求放在一起結(jié)合成所要的程序。2）漸增式測試方法每次增加一個待測試模塊，把它同已經(jīng)測試好的那些模塊結(jié)合起來進行測試，反復(fù)進行直到完成所有模塊測試的方法。使用漸增式測試方法把模塊結(jié)合到軟件系統(tǒng)中去時，有自頂向下和自底向上兩種集成方法。

自頂向下集成是一種遞增的裝配軟件結(jié)構(gòu)的方法，這種方法應(yīng)用非常廣泛。它需要存根程序，但是不需要驅(qū)動程序。7.4.1自頂向下集成這種方法的思想是：從主控模塊（主程序）開始，沿軟件的控制層次向下移動，逐漸把各個模塊結(jié)合起來。

在自頂向下結(jié)合方法中，如何將所有模塊組裝到軟件結(jié)構(gòu)中，又有兩種方法：1）深度優(yōu)先策略先組裝軟件結(jié)構(gòu)的一條主控制通路上的所有模塊，選擇哪條主控制通路，具有較大的任意性。如圖，如果選取左通路，就先把模塊M1、M2、M5結(jié)合起來測試，然后結(jié)合模塊M8、M6，再構(gòu)造中央和右側(cè)的控制通路。M1M2M3M4M6M5M7M8圖7.3自頂向下結(jié)合實例2）寬度優(yōu)先策略沿著軟件結(jié)構(gòu)水平地移動，把處于同一個層次的所有模塊組裝起來。如圖，首先結(jié)合M2、M3、M4和主控模塊M1，然后結(jié)合下一個控制層次中的模塊M5、M6和M7，最后結(jié)合模塊M8。M1M2M3M4M6M5M7M8圖7.3自頂向下結(jié)合實例自頂向下集成方法的基本過程如下：1）對主控模塊進行測試，測試時用存根程序代替所有直接被主控模塊調(diào)用的模塊；M1M2M3M4M6M5M7M8圖7.3自頂向下結(jié)合實例M1M2M3M4M6M5M7M8圖7.3自頂向下結(jié)合實例2）根據(jù)選定的結(jié)合策略（深度優(yōu)先或?qū)挾葍?yōu)先），每次用一個實際模塊代替一個存根程序（新結(jié)合的模塊往往又需要新的存根程序）；3）每結(jié)合一個模塊，就測試一個；4）為保證不引入新的錯誤，需要進行回歸測試，即重復(fù)以前進行過的部分或全部測試；5）重復(fù)回到第二步，直到構(gòu)成整個軟件結(jié)構(gòu)。M1M2M3M4M6M5M7M8圖7.3自頂向下結(jié)合實例自底向上集成方法是從軟件結(jié)構(gòu)最底層模塊開始進行組裝和測試，它與自頂向下結(jié)合方法相反，需要驅(qū)動程序，不需要存根程序。

7.4.2自底向上集成自底向上集成方法的基本過程如下：1）把底層模塊組合成實現(xiàn)一個特定軟件子功能的族，如圖族1、2、3。McMaMbD2D1D3族1族2族3圖7.4自底向上實例2）為每個模塊設(shè)計一個驅(qū)動程序，作為測試的控制程序，以協(xié)調(diào)測試用例的輸入和輸出。圖中D1、D2、D3分別是族1、2、3的驅(qū)動程序；McMaMbD2D1D3族1族2族3圖7.4自底向上實例3）對模塊進行測試；4）用實際模塊代替驅(qū)動程序組裝成新的模塊族，在新加入的實際模塊上面加上新的驅(qū)動程序進行測試；McMaMbD2D1D3族1族2族3圖7.4自底向上實例5）重復(fù)第二到第四步，逐漸向上加入實際模塊，直至構(gòu)造出整個軟件結(jié)構(gòu)。McMaMbD2D1D3族1族2族3圖7.4自底向上實例7.4.3不同集成測試策略的比較1.改進的自頂向下測試方法；2.混合法。M1M2M3M4M5M67.4.4回歸測試

指重新執(zhí)行已經(jīng)做過的部分測試。

回歸測試用于保證由于調(diào)試或其他原因引起的程序變化，不會導(dǎo)致額外錯誤的測試活動。7.5確認(rèn)測試（驗收測試）

也稱為驗收測試，目標(biāo)是驗證軟件的有效性。如果軟件的功能和性能符合用戶的期待，軟件就是有效的。軟件規(guī)格說明書是進行確認(rèn)測試的基礎(chǔ)。

7.5.1確認(rèn)測試的范圍確認(rèn)測試的主要特點及內(nèi)容有：1）某些已經(jīng)測試過的純粹技術(shù)性的測試項可能不需要再次測試，而對用戶特別感興趣的功能或性能，可能需要增加一些測試；2）通常確認(rèn)測試主要使用實際生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)來進行測試；3）確認(rèn)測試必須有用戶的積極參與，甚至以用戶為主，可能需要進行一些與用戶使用步驟有關(guān)的測試。

確認(rèn)測試一般使用黑盒測試法。7.5.2軟件配置復(fù)查目的：保證軟件配置的所有成分都齊全，質(zhì)量符合要求，文檔與程序完全一致，而且已經(jīng)編好目錄。7.5.3Alpha和Beta測試Alpha測試：用戶在開發(fā)者的場所進行測試，并且在開發(fā)者的指導(dǎo)下進行，測試在受控環(huán)境中進行，開發(fā)者記錄發(fā)現(xiàn)的錯誤和問題；Beta測試：用戶在一個或多個客戶場所進行測試，不受開發(fā)者控制，測試者記錄發(fā)現(xiàn)的問題和錯誤，定期將問題報告發(fā)送給開發(fā)者。7.6白盒測試技術(shù)1.語句覆蓋語句覆蓋是指：設(shè)計的測試用例能使程序中每條語句至少執(zhí)行一次。

7.6.1邏輯覆蓋例：一個被測試模塊的源程序為（PASCAL語言）：PROCEDUREEXAMPLE(A,B:REAL;VARX:REAL);BEGINIF(A>1)AND(B=0)THENX:=X/A;IF(A=2)OR(X>1)THENX:=X+1END入口返回A>1andB=0A=2orX>1X=X/AX=X+1sabdceTTFF1234567圖7.5被測試模塊的流程圖選取測試用例：A=2,B=0,X=4

，程序執(zhí)行路徑為：sacbed。2.判定覆蓋判定覆蓋是指：選取足夠的測試用例，使得程序中每個判斷的可能結(jié)果都至少執(zhí)行一次，也就是說使程序的每個判斷分支至少通過一次。入口返回A>1andB=0A=2orX>1X=X/AX=X+1sabdceTTFF1234567圖7.5被測試模塊的流程圖對于上例，選取如下測試用例：I.A=3，B=0，X=3（覆蓋sacbd）II.A=2，B=1，X=1（覆蓋sabed）3.條件覆蓋

條件覆蓋是指：選擇足夠的測試用例，使得程序中每個判定表達式的每個條件都取到各種可能的結(jié)果。入口返回A>1andB=0A=2orX>1X=X/AX=X+1sabdceTTFF1234567圖7.5被測試模塊的流程圖上例中，有兩個判定表達式，每個表達式有兩個條件，為了做到條件覆蓋，應(yīng)該選取測試數(shù)據(jù)使得a點出現(xiàn)如下結(jié)果：

A>1，A≤1，B=0，B≠0在b點出現(xiàn)如下結(jié)果：

A=2，A≠2，X>1，X≤1

選取如下測試用例：I.A=2，B=0，X=4（滿足A>1，B=0，A=2和X>1，執(zhí)行路徑為sacbed）II.A=1，B=1，X=1（滿足A≤1，B≠0，A≠2和X≤1，執(zhí)行路徑為sabd）入口返回A>1andB=0A=2orX>1X=X/AX=X+1sabdceTTFF1234567圖7.5被測試模塊的流程圖條件覆蓋通常比判定覆蓋強，但是條件覆蓋不一定包含判定覆蓋。入口返回A>1andB=0A=2orX>1X=X/AX=X+1sabdceTTFF1234567圖7.5被測試模塊的流程圖如：I．A=2，B=0，X=1（滿足A>1，B=0，A=2和X≤1，執(zhí)行路徑為sacbed）II．A=1，B=1，X=2（滿足A≤1，B≠0，A≠2和X>1，執(zhí)行路徑為sabed）只滿足條件覆蓋，并不滿足判定覆蓋。入口返回A>1andB=0A=2orX>1X=X/AX=X+1sabdceTTFF1234567圖7.5被測試模塊的流程圖4.判定/條件覆蓋判定/條件覆蓋是指：選取足夠的測試用例使得同時滿足判定覆蓋和條件覆蓋的要求。對于上例，選取如下測試用例：I．A=2，B=0，X=4（滿足A>1，B=0，A=2和X>1，執(zhí)行路徑為sacbed）II．A=1，B=1，X=1（滿足A≤1，B≠0，A≠2和X≤1，執(zhí)行路徑為sabd）入口返回A>1andB=0A=2orX>1X=X/AX=X+1sabdceTTFF1234567圖7.5被測試模塊的流程圖5.條件組合覆蓋

條件組合覆蓋指：選取足夠的測試用例，使得每個判定表達式中條件的各種可能的組合都至少出現(xiàn)一次。對于上例，共有8種可能的條件組合：1）A>1，B=02）A>1，B≠03）A≤1，B=04）A≤1，B≠0

5）A=2，X>16）A=2，X≤17）A≠2，X>18）A≠2，X≤1入口返回A>1andB=0A=2orX>1X=X/AX=X+1sabdceTTFF1234567圖7.5被測試模塊的流程圖選取如下測試用例：I．A=2，B=0，X=4（滿足1、5組合：A>1，B=0，A=2，X>1，執(zhí)行路徑sacbed）II．A=2，B=1，X=1（滿足2、6組合：A>1，B≠0，A=2，X≤1，執(zhí)行路徑sabed）入口返回A>1andB=0A=2orX>1X=X/AX=X+1sabdceTTFF1234567圖7.5被測試模塊的流程圖III．A=1，B=0，X=2（滿足3、7組合：A≤1，B=0，A≠2，X>1，執(zhí)行路徑sabed）IV．A=1，B=1，X=1（滿足4、8組合：A≤1，B≠0，A≠2，X≤1，執(zhí)行路徑sabd）入口返回A>1andB=0A=2orX>1X=X/AX=X+1sabdceTTFF1234567圖7.5被測試模塊的流程圖如果從對程序路徑的覆蓋程度分析，可以提出下面一些邏輯覆蓋標(biāo)準(zhǔn)：6.點覆蓋點覆蓋是指：選取足夠多的測試用例，使得程序執(zhí)行路徑至少經(jīng)過程序圖中每個節(jié)點一次。sabdce1234567圖7.5對應(yīng)的程序圖7.邊覆蓋邊覆蓋是指：選取足夠多的測試用例，使得程序執(zhí)行路徑至少經(jīng)過程序圖中每條邊一次。sabdce1234567圖7.5對應(yīng)的程序圖選取如下測試用例：I．A=3，B=0，X=3（執(zhí)行路徑1—4—5—3）II．A=2，B=1，X=1（執(zhí)行路徑1—2—6—7）8.路徑覆蓋路徑覆蓋是指：選取足夠多的測試用例，使得程序的每條可能路徑都至少執(zhí)行一次。sabdce1234567圖7.5對應(yīng)的程序圖選取如下測試用例：I．A=1，B=1，X=1（執(zhí)行路徑1—2—3）II．A=1，B=1，X=2（執(zhí)行路徑1—2—6—7）III．A=3，B=0，X=1（執(zhí)行路徑1—4—5—3）IV．A=2，B=0，X=4（執(zhí)行路徑1—4—5—6—7）1）A=3，B=0，X=12）A=2，B=0，X=43）A=2，B=1，X=14）A=1，B=0，X=25）A=1，B=1，X=1更強的測試數(shù)據(jù)：滿足路徑覆蓋和條件組合覆蓋

2）－5）滿足條件組合覆蓋，執(zhí)行路徑分別是：sacbed、sabed、sabed、sabd入口返回A>1andB=0A=2orX>1X=X/AX=X+1sabdceTTFF1234567圖7.5被測試模塊的流程圖路徑：sacbd7.6.2控制結(jié)構(gòu)測試(自學(xué))黑盒測試與白盒測試比較黑盒測試能發(fā)現(xiàn)的問題？如何設(shè)計黑盒測試？如何設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的黑盒測試用列？

7.7黑盒測試技術(shù)等價類劃分是一種黑盒測試技術(shù)。窮盡的黑盒測試需要使用所有可能的輸入數(shù)據(jù)（有效的和無效的）進行測試，通常是不現(xiàn)實的。因此產(chǎn)生了等價類劃分。

7.7.1等價劃分（等價類劃分）等價類劃分的思想：如果將所有可能的輸入數(shù)據(jù)（有效的和無效的）劃分為若干個等價類，就可以假定用每一個等價類中的代表值作為測試用例來進行測試時，等價于用該類中所有值進行了測試。用等價類劃分設(shè)計測試用例時，主要分兩步：劃分等價類、確定測試用例。1）等價類劃分劃分等價類需要經(jīng)驗，以下給出一些規(guī)則：

A．如果某輸入條件規(guī)定了輸入的范圍，那么可以劃分為一個有效的等價類和兩個無效的等價類。如X的值的輸入范圍是[1，99]，那么測試X時，可以這樣劃分：有效等價類為[1，99]，無效等價類為（-∞，1）和（99，+∞）。

B．如果某個輸入條件規(guī)定了一組可能的值，且程序可以對不同的值作出不同的處理，那么可以為每種值確定一個有效的等價類，同時還有一個無效等價類。如，“職稱”這個量可能的值是：教授、副教授、講師、助教。那么可以這樣劃分：四類有效等價類分別為教授、副教授、講師、助教，無效等價類為四種職稱以外的所有值。2）確定測試用例A．給每個等價類規(guī)定一個唯一的編號；

B．設(shè)計一個新的測試用例，使其盡可能多地覆蓋未被覆蓋過的有效等價類。重復(fù)此步，直至所有有效等價類被覆蓋；C．設(shè)計一個新的測試用例，使其覆蓋而且只覆蓋一個尚未被覆蓋的無效等價類。重復(fù)此步，直到所有無效等價類被覆蓋。

通常程序發(fā)現(xiàn)一類錯誤后，就報出錯信息，不再檢查其它類錯誤，所以設(shè)計測試用例時，一次只覆蓋一個無效等價類。實例：一個把數(shù)字串變成整數(shù)的函數(shù)。計算機字長：16bits，函數(shù)由PASCAL語言編寫。

functionstrtoint(dstr:shortstr):integertypeshortstr=array[1..6]ofchar;/字符串6位/

（16位字長能表示的整型數(shù)范圍是[-215,215-1]，即[-32768,32767

]

）有效輸入的等價類有：（1）1－6個數(shù)字字符組成的數(shù)字串（最高位數(shù)字不為零）；如：[0,999999]（2）最高位數(shù)字是零的數(shù)字串；如：“012345”（3）最高位數(shù)字左鄰是負(fù)號的數(shù)字串；如：“－12345”無效輸入的等價類有：（4）空字符串（全是空格）；如“”；（5）左部填充的字符既不是零，又不是空格；如：“A12345”（6）最高位數(shù)字右面由數(shù)字和空格混合而成；如：“12345”（7）最高位數(shù)字右面由數(shù)字和其他字符混合而成；如：“12A345”（8）負(fù)號與最高位數(shù)字之間有空格；如：“-1234”合法輸出的等價類有：（9）在計算機能表示的最小負(fù)整數(shù)和零之間的負(fù)整數(shù)；如：[-32768,0）（10）零；（11）在零和計算機能表示的最大正整數(shù)之間的正整數(shù)；如：（0，32767]非法輸出的等價類有：（12）比計算機能表示的最小負(fù)整數(shù)還小的負(fù)整數(shù)；如：“－32769”（13）比計算機能表示的最大正整數(shù)還大的正整數(shù)；如：“123456”根據(jù)劃分的等價類，設(shè)計出測試方案11個：（1）1－6個數(shù)字組成的字符串；輸入：‘1’預(yù)期的輸出：1（2）最高位數(shù)字是零的數(shù)字串；輸入：‘000001’預(yù)期的輸出：1（3）負(fù)號與最高位數(shù)字相鄰；輸入：‘－00001’預(yù)期的輸出：－1（4）最高位數(shù)字是零的特例；輸入：‘000000’預(yù)期的輸出：0（5）太小的負(fù)整數(shù)；輸入：‘－47561’預(yù)期的輸出：錯誤－無效輸入（6）太大的正整數(shù)；輸入：‘132767’預(yù)期的輸出：錯誤－無效輸入（7）空字符串；輸入：‘’預(yù)期的輸出：錯誤－沒有數(shù)字（8）字符串左部字符既不是零又不是空格；輸入：‘AAAAA1’預(yù)期的輸出：錯誤－非數(shù)字（9）最高位數(shù)字后面有空格；輸入：‘12’預(yù)期的輸出：錯誤－無效輸入（10）最高位數(shù)字后面有其他字符；輸入：‘1AAA23’預(yù)期的輸出：錯誤－無效輸入（11）負(fù)號和最高位數(shù)字之間有空格；輸入：‘－12’預(yù)期的輸出：錯誤－負(fù)號位置錯。程序通常在處理邊緣情況時容易出現(xiàn)錯誤，如等價類與等價類之間的邊界值。所以在設(shè)計測試用例時，使用正好等于、正好大于、正好小于邊界值的數(shù)據(jù)進行測試，發(fā)現(xiàn)程序錯誤的概率較大。7.7.2邊界值分析邊界值分析測試法屬黑盒測試。

在實際設(shè)計測試方案時，常常結(jié)合使用等價劃分和邊界值分析兩種技術(shù)，把一些等價類的邊界值作為測試用例進行測試。

上例中設(shè)計了11個測試用例，還應(yīng)該用邊界值分析補充測試用例：（12）使輸出剛好等于最小負(fù)整數(shù)；輸入：‘－32768’預(yù)期的輸出：－32768（13）使輸出剛好等于最大的正整數(shù)；輸入：‘32767’預(yù)期的輸出：32767（14）使輸出剛剛小于最小的負(fù)整數(shù)；輸入：‘－32769’預(yù)期的輸出：錯誤－無效輸入（15）使輸出剛剛大于最大正整數(shù)；輸入：‘32768’預(yù)期的輸出：錯誤－無效輸入錯誤推測法在很大程度上靠直覺和經(jīng)驗進行?；舅枷耄毫信e出程序中可能的錯誤和容易發(fā)生錯誤的特殊情況，且根據(jù)它們選擇測試方案。如：輸入、輸出為0時容易出錯；輸出記錄為0條時容易出錯；等等。7.7.3錯誤推測對軟件系統(tǒng)進行實際測試時，應(yīng)該聯(lián)合使用各種設(shè)計測試方案的方法，形成一種綜合策略。具體可以使用如下策略：1）在任何情況下都應(yīng)該進行邊界值分析；2）必要時用等價劃分法補充測試方案；7.7.4實用測試策略3）必要時再用錯誤推測法補充測試方案；4）對照程序邏輯，檢查已經(jīng)設(shè)計出的測試方案?？梢愿鶕?jù)對程序可靠性的要求采用不同的邏輯覆蓋標(biāo)準(zhǔn)。實例：程序TRIANGLE讀入三個整數(shù)值，這三個整數(shù)代表同一個三角形三條邊的長度，程序根據(jù)這三個值判斷三角形屬于不等邊、等腰或是等邊三角形。開始停止A<B+CB<A+CC<A+BA=BA=CB=CB=C輸出：等邊三角形輸出：不等邊三角形輸出：等腰三角形輸出：不是三角形abcdefghijklmnop12345678910111213141516171819202122TFTFTFTTFFFTTF圖7.8程序TRIANGLE的流程圖綜合使用邊界值分析、等價值劃分和錯誤推測等技術(shù)，可以設(shè)計出11種應(yīng)該測試的情況：（1）正常的不等邊三角形;（2）正常的等邊三角形;（3）正常的等腰三角形，包括兩條相等邊的三種不同排列方法;（4）退化的三角形（即兩邊的和等于第三邊），包括三種不同排列方法；（5）三條邊不能構(gòu)成三角形（即兩邊之和小于第三邊），包括三種不同排列方法；（6）一條邊的長度為零，包括三種不同的排列方法；（7）兩條邊的長度為零，包括三種不同的排列方法；（8）三條邊的長度全為零；（9）輸入數(shù)據(jù)中包含負(fù)整數(shù)；（10）輸入數(shù)據(jù)不全（不足三個正整數(shù)）；（11）輸入數(shù)據(jù)中包含非整數(shù)型的數(shù)據(jù)。abcdefghklmnopij1234567891011121314151617181920212223圖7.9對應(yīng)的程序圖程序TRIANGLE的測試數(shù)據(jù)測試功能測試數(shù)據(jù)abc1.等邊2.等腰3.不等邊4.非三角形5.退化情況6.零數(shù)據(jù)10，10，1010，10，178，10，1210，10，2110，5，50，0，00，0，70，10，12－，－，－10，17，108，12，1010，21，105，10，5－，－，－0，17，012，0，10－，－，－17，10，1010，12，821，10，105，5，10－，－，－17，0，012，10，0測試功能測試數(shù)據(jù)abc7.負(fù)數(shù)據(jù)8.遺留數(shù)據(jù)9.無效輸入10.邊界值-10,-10,-10-10,-10,17-8,10,17－,－,－10,－,－8，10，－A,B,C=,+,*8,10,A7E3,10.5,A32767,32766,8-32768,8,32766-32768,8,-32769－,－,－-10,17,-1017,-8,10－,－,－－,10,－8,－,10－,－,－－,－,－8,A,1010.5,7E3,A32766,8,3276732768,8,-327698,-32767,-32768－,－,－17,-10,-1010，12，8－,－,－－,－,10－,8,10－,－,－－,－,－A,10,8A,10.5,7E332768,8,32767-32769,8,32767-32767,8,-32769最后，檢查測試數(shù)據(jù)的覆蓋程度，通常應(yīng)該做到邊覆蓋。測試數(shù)據(jù)覆蓋程度檢驗表中列出的四種測試數(shù)據(jù)已經(jīng)做到了邊覆蓋（覆蓋所有的22條邊）。測試數(shù)據(jù)覆蓋程度檢驗表編號測試數(shù)據(jù)覆蓋的邊12a2b2c3a3b3c4a4b4c10,10,1010,10,1710,17,1017,10,108,10,128,12,1010,12,810,10,2110,21,1021,10,101,2,3,4,5,6,7,81,2,3,4,5,15,19,20,81,2,3,4,14,18,19,20,81,2,3,4,14,16,17,19,20,81,2,3,4,14,16,21,22,81,2,3,4,14,16,21,22,81,2,3,4,14,16,21,22,81,2,3,11,12,13,81,2,10,12,13,81,9,12,13,87.8調(diào)試7.8.1調(diào)試過程調(diào)試是在測試發(fā)現(xiàn)錯誤之后排除錯誤的過程。測試用例結(jié)果調(diào)試附加測試糾正且回歸測試已識別原因被懷疑原因1.蠻干法：打印內(nèi)存的內(nèi)容，從中尋找錯誤的線索，是效率最低的程序調(diào)試方法。2.回溯法：從發(fā)現(xiàn)問題的程序段開始人工地往回追蹤分析程序代碼，直到找到錯誤。3.原因排除法包括：對分查找法、歸納法、演繹法7.8.2調(diào)試途徑7.9軟件可靠性1.軟件可靠性定義

軟件可靠性：是程序在給定的時間間隔內(nèi)，按照規(guī)格說明書的規(guī)定成功地運行的概率。7.9.1基本概念2.軟件的可用性對故障可修復(fù)系統(tǒng)，應(yīng)同時使用可靠性和可用性來衡量。

軟件可用性是：程序在給定的時間點，按照規(guī)格說明書的規(guī)定，成功地運行的概率。

可靠性和可用性的區(qū)別是：可靠性是在0到t時間間隔內(nèi)，系統(tǒng)沒有失效的概率。而可用性是在t時刻，系統(tǒng)是正常運行的概率。如果在t時刻，系統(tǒng)是可用的，則有兩種可能：1）在0到t時刻這段時間內(nèi)，系統(tǒng)一直沒有失效（可靠）；2）在0到t時刻這段時間內(nèi)失效過，但是系統(tǒng)修復(fù)后運行到t時刻時情況良好。系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)可用性計算（P180）

平均維修時間MTTR是修復(fù)一個故障平均需要用的時間，取決于維護人員的技術(shù)水平和對系統(tǒng)熟悉程度。

平均無故障時間MTTF是系統(tǒng)按照規(guī)格說明書規(guī)定成功地運行的平均時間，取決于系統(tǒng)中潛伏的錯誤數(shù)量。1.符號