軟件質(zhì)量和測(cè)試的背景

軟件質(zhì)量和測(cè)試的背景1第一頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日內(nèi)容提要1.1 軟件特征與軟件工程 1.1.1 軟件分類 1.1.2 層次化軟件工程 1.1.3 軟件范型的轉(zhuǎn)變 1.1.4 現(xiàn)代軟件開(kāi)發(fā) 1.2 軟件質(zhì)量 1.2.1 質(zhì)量概念 1.2.2 質(zhì)量運(yùn)動(dòng) 1.2.3 軟件質(zhì)量概念 1.2.4 軟件質(zhì)量評(píng)價(jià)體系與標(biāo)準(zhǔn) 1.3 軟件測(cè)試與可靠性概述 1.3.1 軟件測(cè)試的意義 1.3.2 軟件測(cè)試的定義 1.3.3 軟件測(cè)試方法 1.3.4 軟件測(cè)試自動(dòng)化 1.3.5 軟件缺陷的修復(fù)費(fèi)用 1.4 軟件質(zhì)量保證與測(cè)試人才的特點(diǎn) 1.4.1 現(xiàn)代軟件研發(fā)對(duì)軟件人才的需求 1.4.2 優(yōu)秀的軟件測(cè)試員應(yīng)具備的素質(zhì) 1.5 小結(jié) 2第二頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日1.1 軟件特征與軟件工程要理解軟件的含義并全面地理解軟件工程，我們首先要明確軟件的特征，并據(jù)此知道軟件與人類建造的其它事物之間的區(qū)別。IEEE定義對(duì)軟件的定義如下：軟件是計(jì)算機(jī)程序、規(guī)程以及可能的相關(guān)文檔和運(yùn)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)。軟件包含計(jì)算機(jī)程序、規(guī)程、文檔和軟件系統(tǒng)運(yùn)行所必需的數(shù)據(jù)四個(gè)部分。3第三頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日軟件具有與硬件完全不同的特征軟件是開(kāi)發(fā)產(chǎn)生的，而不是用傳統(tǒng)方法制造。軟件不會(huì)像硬件一樣有磨損。很多軟件不能通過(guò)已有構(gòu)件組裝，只能自己定義。4第四頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日硬件、軟件失效曲線圖5第五頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日1.1.1 軟件分類當(dāng)前的計(jì)算機(jī)軟件分為七個(gè)大類，使得軟件工程正面臨持續(xù)的挑戰(zhàn)：系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件Web應(yīng)用軟件工程和科學(xué)軟件嵌入式軟件產(chǎn)品線軟件人工智能軟件6第六頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日新的挑戰(zhàn)也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)普適計(jì)算網(wǎng)絡(luò)資源開(kāi)源軟件新經(jīng)濟(jì)7第七頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日1.1.2 層次化軟件工程FritzBauer在NATO（北大西洋公約組織）會(huì)議上給出的定義仍是我們進(jìn)一步展開(kāi)討論的基礎(chǔ)：軟件工程：是為了經(jīng)濟(jì)地獲得可靠的和能在實(shí)際機(jī)器上高效運(yùn)行的軟件而建立和使用的好的工程原則。美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers，IEEE）給出了一個(gè)更加綜合的定義：軟件工程：（1）將系統(tǒng)化的、規(guī)范的、可度量的方法應(yīng)用于軟件的開(kāi)發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)的過(guò)程，即將工程化應(yīng)用于軟件中。（2）（1）中所述方法的研究。8第八頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日軟件過(guò)程、軟件方法和軟件工具9第九頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日軟件工程的視圖拋開(kāi)要工程化的實(shí)體，我們必須先回答下列問(wèn)題：要解決的問(wèn)題是什么？要用于解決該問(wèn)題的實(shí)體具有什么特點(diǎn)？如何實(shí)現(xiàn)該實(shí)體？其解決方案是怎樣的？如何建造該實(shí)體？采用什么方法去發(fā)現(xiàn)該實(shí)體設(shè)計(jì)和建造過(guò)程中產(chǎn)生的錯(cuò)誤？當(dāng)該實(shí)體的用戶要求修改、適應(yīng)和增強(qiáng)時(shí)，如何支持這些活動(dòng)？10第十頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日三個(gè)階段我們可以把與軟件工程相關(guān)的工作分為三個(gè)階段，其中的每個(gè)階段能夠回答上述的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題：定義階段針對(duì)“做什么”開(kāi)發(fā)階段針對(duì)“如何做”維護(hù)階段針對(duì)“改變”

11第十一頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日補(bǔ)充說(shuō)明還有很多保護(hù)性活動(dòng)用來(lái)補(bǔ)充說(shuō)明在軟件工程的一般視圖中的各個(gè)階段和相關(guān)步驟，這些典型的貫穿于整個(gè)軟件過(guò)程中的活動(dòng)包括：軟件項(xiàng)目追蹤和控制正式的技術(shù)復(fù)審軟件質(zhì)量保證軟件配置管理文檔的準(zhǔn)備和產(chǎn)生可復(fù)用管理測(cè)試風(fēng)險(xiǎn)管理12第十二頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日1.1.3 軟件范型的轉(zhuǎn)變13第十三頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日1.1.4 現(xiàn)代軟件開(kāi)發(fā)傳統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)和現(xiàn)代軟件開(kāi)發(fā)軟件團(tuán)隊(duì)與軟件開(kāi)發(fā)人員的培養(yǎng)14第十四頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日1.2 軟件質(zhì)量有些軟件開(kāi)發(fā)者仍然相信軟件質(zhì)量是在編碼之后才應(yīng)該開(kāi)始擔(dān)心的事情。這是荒謬的，因?yàn)檐浖|(zhì)量保證（SoftwareQualityAssurance，SQA）是一種應(yīng)用于整個(gè)軟件過(guò)程的保護(hù)性活動(dòng)，它包括：一種質(zhì)量管理方法，有效的軟件工程技術(shù)（方法和工具）在整個(gè)軟件過(guò)程中采用的正式技術(shù)復(fù)審一種多層次的測(cè)試策略對(duì)軟件文檔及其修改的控制保證軟件遵從軟件開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)程度量和報(bào)告機(jī)制15第十五頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日1.2.1 質(zhì)量概念我們應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮軟件質(zhì)量：軟件結(jié)構(gòu)方面功能與性能方面開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)與文檔方面16第十六頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日1.2.2 質(zhì)量運(yùn)動(dòng)全面質(zhì)量管理通常都包括以下4個(gè)步驟：第1步是指一個(gè)連續(xù)的過(guò)程改進(jìn)系統(tǒng)，其目標(biāo)在于開(kāi)發(fā)一個(gè)看的見(jiàn)的、可重復(fù)的和可度量的軟件過(guò)程。第2步只第1步完成之后才可啟動(dòng)。這一步將檢查影響過(guò)程的其它因素，并優(yōu)化這些因素對(duì)過(guò)程的影響。例如，軟件過(guò)程可能受到高層職員流動(dòng)的影響，而該影響則是公司內(nèi)部不斷重組而引起的。一個(gè)穩(wěn)定的公司組織會(huì)對(duì)軟件質(zhì)量的提高帶來(lái)很大的幫助，所以第2步可以幫助管理者對(duì)公司重組方式提出建議。前面兩個(gè)步驟關(guān)注的是過(guò)程，第3步（或稱為“第五感覺(jué)”）則關(guān)注軟件產(chǎn)品的用戶，它是通過(guò)檢查用戶使用產(chǎn)品的方式，而導(dǎo)致產(chǎn)品本身的改進(jìn)和潛在地改進(jìn)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程。第4步將管理者的注意從當(dāng)前的產(chǎn)品上移開(kāi)并拓寬。作為一個(gè)面向商業(yè)的步驟，該步驟通過(guò)觀察產(chǎn)品的市場(chǎng)用途，來(lái)尋找產(chǎn)品在相關(guān)領(lǐng)域中的發(fā)展機(jī)會(huì)。在軟件領(lǐng)域，第4步可以被視為一種發(fā)現(xiàn)有利可圖的新產(chǎn)品，或視作尋找當(dāng)前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的副產(chǎn)品用途的努力。17第十七頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日1.2.3 軟件質(zhì)量概念I(lǐng)EEE關(guān)于軟件質(zhì)量的定義：軟件質(zhì)量是系統(tǒng)、部件或者過(guò)程滿足規(guī)定需求的程度。系統(tǒng)、部件或者過(guò)程滿足顧客或者用戶需要或期望的程度。該定義相對(duì)客觀，強(qiáng)調(diào)了產(chǎn)品（或服務(wù)）和客戶/社會(huì)需求的一致性。ANSI關(guān)于軟件質(zhì)量的定義：按照ANSI（AmericanNationalStandardsInstitute，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)）在1983年的標(biāo)準(zhǔn)陳述，軟件質(zhì)量定義為“與軟件產(chǎn)品滿足規(guī)定的和隱含的需求的能力有關(guān)的特征和特性的全體”。具體包括軟件產(chǎn)品中能滿足用戶給定需求的全部特性的集合，軟件具有所期望的各種屬性組合的程度，用戶主觀得出的軟件是否滿足其綜合期望的程度，決定所用軟件在使用中將滿足其綜合期望程度的軟件合成特性。18第十八頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日6個(gè)主要特征我們把各類軟件綜合起來(lái)看，可以列出下列6個(gè)主要特征：功能性：軟件實(shí)現(xiàn)的功能達(dá)到要求的和隱含的用戶需求以及設(shè)計(jì)規(guī)范的程度，可靠性：軟件在指定條件和特定時(shí)間段內(nèi)維持性能的能力程度，易使用性：用戶使用該軟件所付出的學(xué)習(xí)精力，效率：在指定條件下，軟件功能與所占用資源之間的比值，可維護(hù)性：當(dāng)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤、運(yùn)行環(huán)境改變或客戶需求改變時(shí)，程序能修改的容易程度，可移植性：將軟件從一種環(huán)境移入另一種環(huán)境的容易程度。19第十九頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日1.2.4 軟件質(zhì)量評(píng)價(jià)體系與標(biāo)準(zhǔn)IEEE給出軟件質(zhì)量保證的定義，軟件質(zhì)量保證（SQA）是：一種有計(jì)劃的，系統(tǒng)化的行動(dòng)模式，它是為項(xiàng)目或者產(chǎn)品符合己有技術(shù)需求提供充分信任所必需的。設(shè)計(jì)用來(lái)評(píng)價(jià)開(kāi)發(fā)或者制造產(chǎn)品的過(guò)程的一組活動(dòng)，與質(zhì)量控制有區(qū)別。20第二十頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日1.3 軟件測(cè)試與可靠性概述1.3.1 軟件測(cè)試的意義迪斯尼獅子王缺陷英特爾浮點(diǎn)除法缺陷人造隕石坑缺陷程序員的千年蟲問(wèn)題Windows的輸入法漏洞愛(ài)國(guó)者導(dǎo)彈缺陷21第二十一頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日1.3.2 軟件測(cè)試的定義1983年，IEEE在提出的軟件測(cè)試文檔標(biāo)準(zhǔn)（IEEEStandardForSoftwareTestDocument），即IEEE829-1983中對(duì)軟件測(cè)試進(jìn)行了準(zhǔn)確的定義：軟件測(cè)試是使用人工或自動(dòng)手段來(lái)運(yùn)行或測(cè)定某個(gè)系統(tǒng)的過(guò)程，檢驗(yàn)它是否滿足規(guī)定的需求或者弄清預(yù)期結(jié)果與實(shí)際結(jié)果之間的差別。IEEE在1990年頒布的軟件工程標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)集中沿用了這一概念，該概念非常明確的提出了軟件測(cè)試以檢驗(yàn)是否滿足需求為目標(biāo)。其次，G.J.Myers在其經(jīng)典論著《軟件測(cè)試的藝術(shù)》中對(duì)軟件測(cè)試提出如下觀點(diǎn)：測(cè)試是程序的執(zhí)行過(guò)程，目的在于發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，一個(gè)好的測(cè)試用例可以發(fā)現(xiàn)至今尚未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤，一個(gè)成功的測(cè)試能發(fā)現(xiàn)至今未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤。22第二十二頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日1.3.3 軟件測(cè)試方法1.靜態(tài)方法和動(dòng)態(tài)方法2.黑盒測(cè)試、白盒測(cè)試和灰盒測(cè)試3.基于軟件開(kāi)發(fā)階段的測(cè)試方法需求測(cè)試單元測(cè)試集成測(cè)試性能測(cè)試壓力測(cè)試容量測(cè)試配置測(cè)試回歸測(cè)試安裝測(cè)試安全性測(cè)試23第二十三頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日1.3.4 軟件測(cè)試自動(dòng)化白盒測(cè)試工具功能測(cè)試工具負(fù)載壓力測(cè)試工具測(cè)試管理工具24第二十四頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日1.3.5 軟件缺陷的修復(fù)費(fèi)用25第二十五頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日1.4 軟件質(zhì)量保證與測(cè)試人才的特點(diǎn)1.4.1 現(xiàn)代軟件研發(fā)對(duì)軟件人才的需求傳統(tǒng)軟件人才的特點(diǎn)創(chuàng)新軟件人才的特點(diǎn)敢冒風(fēng)險(xiǎn)敢冒風(fēng)險(xiǎn)有雄心壯志有雄心壯志能學(xué)習(xí)，適應(yīng)新環(huán)境能學(xué)習(xí)，適應(yīng)新環(huán)境實(shí)事求是的作風(fēng)創(chuàng)新精神有克服困難的毅力如果對(duì)問(wèn)題有興趣，則有熱情、有主動(dòng)性扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，尤其是數(shù)學(xué)獨(dú)立從事研究的能力很強(qiáng)的編程能力題目想的遠(yuǎn)、做的深講紀(jì)律、講服從對(duì)什么事都有主見(jiàn)對(duì)許多事情都沒(méi)有主見(jiàn)，即使有想法也不敢說(shuō)直截了當(dāng)?shù)販贤ㄉ踔僚u(píng)和爭(zhēng)論2