軟件測(cè)試重用探討及應(yīng)用驗(yàn)證

軟件測(cè)試重用探討及應(yīng)用驗(yàn)證0引言當(dāng)今世界正在步入"軟件定義一切”的智能時(shí)代，軟件在整個(gè)系統(tǒng)功能的占比高達(dá)60%，軟件開(kāi)發(fā)和測(cè)試工作量的占比在整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期中已超過(guò)一半，因此提升軟件的效能和質(zhì)量的創(chuàng)新技術(shù)越來(lái)越受重視。軟件重用技術(shù)因能有效縮短軟件研發(fā)周期，提高軟件效能與質(zhì)量，而備受關(guān)注。軟件測(cè)試作為軟件工程的重要實(shí)踐，軟件質(zhì)量保障的關(guān)鍵階段，因此成為關(guān)注的熱點(diǎn)，而軟件測(cè)試重用也成為研究與發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)。軟件測(cè)試重用可減少軟件測(cè)試工作量，提高軟件測(cè)試效率，在提升軟件測(cè)試質(zhì)量的同時(shí)，也可進(jìn)一步促進(jìn)軟件的效能與質(zhì)量。本文根據(jù)工程實(shí)踐，分析軟件測(cè)試常見(jiàn)問(wèn)題，并以軟件測(cè)試過(guò)程重用、軟件測(cè)試用例重用、軟件測(cè)試設(shè)計(jì)方法重用、軟件測(cè)試需求重用和軟件文檔模板、檢查項(xiàng)、表單、用詞表述重用的方式提出解決方案，同時(shí)展示軟件測(cè)試重用的應(yīng)用驗(yàn)證效果。1軟件測(cè)試常見(jiàn)問(wèn)題軟件測(cè)試是一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)、復(fù)雜，且存在大量重復(fù)性的工作。在軟件測(cè)試過(guò)程中存在一些常見(jiàn)的問(wèn)題，影響軟件測(cè)試的效率與質(zhì)量，具體如下：1.1測(cè)試過(guò)程繁多，文檔及表單■大,記錄形式不統(tǒng)一常規(guī)的軟件測(cè)試過(guò)程包括測(cè)試需求分析、測(cè)試設(shè)計(jì)、測(cè)試執(zhí)行和測(cè)試總結(jié)等階段，不同階段需出具《軟件測(cè)試需求規(guī)格說(shuō)明》、《軟件測(cè)試計(jì)劃》、《軟件測(cè)試說(shuō)明》、《軟件測(cè)試記錄》和《軟件測(cè)試報(bào)告》等測(cè)試技術(shù)文檔和記弓2］根據(jù)測(cè)試項(xiàng)目需遵循的測(cè)試文檔編制標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的不同，需出具的測(cè)試文檔和記錄的格式、表述方式和數(shù)量等要求均有所不同。軟件測(cè)試項(xiàng)目與軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目一樣，為了保證項(xiàng)目的進(jìn)度和質(zhì)量，除了必不可少的技術(shù)過(guò)程也需有管理過(guò)程。常規(guī)的測(cè)試管理過(guò)程包括測(cè)試策劃、項(xiàng)目監(jiān)督、風(fēng)險(xiǎn)管理、質(zhì)量監(jiān)督、質(zhì)量保證和配置管理等，每個(gè)過(guò)程均有相應(yīng)的表單用于記錄管理過(guò)程數(shù)據(jù)。且不同的測(cè)試項(xiàng)目可能遵循不同的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試文檔編制規(guī)范，每個(gè)測(cè)試階段產(chǎn)生的文檔、記錄表單形式不統(tǒng)一，且數(shù)量繁多。1.2測(cè)試數(shù)據(jù)用詞表述不規(guī)范,不一致由于測(cè)試文檔及表單量大，文檔的內(nèi)容要素多，且不同測(cè)試人員，其專業(yè)能力水平、日常表達(dá)用語(yǔ)習(xí)慣有所不同，在描述測(cè)試需求、設(shè)計(jì)測(cè)試用例、記錄軟件問(wèn)題時(shí)，信息表述極易出現(xiàn)用詞不夠?qū)I(yè)、不規(guī)范的情況。甚至出現(xiàn)同一項(xiàng)目或相同專業(yè)領(lǐng)域不同項(xiàng)目的文檔內(nèi)或文檔之間用詞表述不一致的情況。1.3測(cè)試準(zhǔn)則依賴于人員能力與經(jīng)驗(yàn)，容易遺漏在軟件測(cè)試需求分析與設(shè)計(jì)時(shí)，測(cè)試人員需針對(duì)每一個(gè)軟件需求，選擇測(cè)試類型和設(shè)計(jì)方法，并形成測(cè)試項(xiàng)的測(cè)試準(zhǔn)則。軟件需求、測(cè)試類型與設(shè)計(jì)方法，存在一對(duì)多或多對(duì)一的復(fù)雜關(guān)聯(lián)關(guān)系。不同的測(cè)試人員根據(jù)對(duì)測(cè)試類型、測(cè)試方法的理解與應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)不同，在測(cè)試分析與設(shè)計(jì)時(shí)的充分性及細(xì)化程度就各有不同，如此就難以避免測(cè)試準(zhǔn)則的遺漏。測(cè)試分析與設(shè)計(jì)的遺漏，必會(huì)導(dǎo)致測(cè)試用例的遺漏，進(jìn)而導(dǎo)致軟件問(wèn)題的遺漏⑵2」2軟件測(cè)試重用通過(guò)對(duì)軟件測(cè)試過(guò)程常見(jiàn)問(wèn)題的分析可得，軟件測(cè)試過(guò)程常見(jiàn)問(wèn)題影響軟件測(cè)試效率和質(zhì)量。針對(duì)這些問(wèn)題，可以采用軟件測(cè)試重用作為解決方案，軟件測(cè)試重用思路如圖1所示。圖1軟件測(cè)試重用思路軟件測(cè)試重用的內(nèi)容可一般包括測(cè)試過(guò)程重用、文檔模板及表單重用、測(cè)試語(yǔ)言表述及專業(yè)領(lǐng)域名詞術(shù)語(yǔ)重用、測(cè)試需求分析重用、測(cè)試設(shè)計(jì)重用和測(cè)試用例重用等。在組織組織內(nèi)，軟件測(cè)試重用的實(shí)現(xiàn)分兩部分開(kāi)展，在管理過(guò)程方面應(yīng)從過(guò)程、模板表單到用詞表述等方面實(shí)現(xiàn)測(cè)試重用，在技術(shù)實(shí)施方面應(yīng)由下至上，從點(diǎn)到面實(shí)現(xiàn)測(cè)試重用。軟件測(cè)試重用可參考如下過(guò)程實(shí)現(xiàn)。2.1測(cè)試過(guò)程重用過(guò)程管理與控制是工程的基石，測(cè)試過(guò)程的重用應(yīng)占首位。積累并分析歷史測(cè)試過(guò)程數(shù)據(jù)，遵循各測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，梳理各類測(cè)試來(lái)源、測(cè)試環(huán)境和測(cè)試需求的特點(diǎn)，結(jié)合測(cè)試技術(shù)過(guò)程和測(cè)試管理過(guò)程，建立多個(gè)可重用的測(cè)試生命周期模型，形成可重用的規(guī)范化測(cè)試技術(shù)和測(cè)試管理流程。在測(cè)試過(guò)程重用實(shí)施時(shí)持續(xù)收集各類測(cè)量分析數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)測(cè)試過(guò)程的持續(xù)改進(jìn)。2.2軟件文檔模板,檢查項(xiàng)、表單,用詞表述重用針對(duì)不同的委托方、文檔編寫標(biāo)準(zhǔn)，定制相應(yīng)的測(cè)試技術(shù)和測(cè)試管理過(guò)程文檔模板及表單，形成可重用的文檔模板集和表單集。按專業(yè)領(lǐng)域建立測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)用詞數(shù)據(jù)庫(kù)，標(biāo)準(zhǔn)的用詞表述包括各專業(yè)領(lǐng)域術(shù)語(yǔ)、軟件測(cè)試問(wèn)題的表述、軟件問(wèn)題分析的內(nèi)容。按文檔的章節(jié)要素建立測(cè)試文檔樣例庫(kù)，并在文檔模板中以樣例的形式呈現(xiàn)。標(biāo)準(zhǔn)用詞和表述樣例的重用，可增加測(cè)試數(shù)據(jù)的專業(yè)性與易理解性，減少不同測(cè)試人員之間表述的差異，提升文檔的質(zhì)量及測(cè)試效率，更便于軟件測(cè)試資產(chǎn)的積累與查詢，有利于軟件測(cè)試的持續(xù)改進(jìn)。按測(cè)試技術(shù)和管理過(guò)程分類建立檢查項(xiàng)庫(kù)。檢查項(xiàng)庫(kù)內(nèi)容包括合同評(píng)審、質(zhì)量監(jiān)督、質(zhì)量保證、配置管理、測(cè)試評(píng)審、文檔審查、代碼審查等內(nèi)容。除了按過(guò)程分類，也可按被查文檔或活動(dòng)進(jìn)行分類。代碼審查的檢查項(xiàng)可按照編程語(yǔ)言及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)分類。組織將各個(gè)過(guò)程中常用的檢查項(xiàng)匯編成相應(yīng)的檢查表，以減少重用檢查項(xiàng)時(shí)的工作量。測(cè)試人員使用時(shí)可根據(jù)每個(gè)測(cè)試項(xiàng)目的需要對(duì)檢查表進(jìn)行裁剪式重用。2.3軟件測(cè)試用例重用與測(cè)試管理類的重用實(shí)現(xiàn)不同，測(cè)試技術(shù)的重用實(shí)現(xiàn)采用從點(diǎn)到面、從下至上的循序漸進(jìn)方式更具有可操作性。由于測(cè)試用例是測(cè)試問(wèn)題發(fā)現(xiàn)過(guò)程中最直接的最小單元，軟件測(cè)試用例設(shè)計(jì)的質(zhì)量關(guān)系到軟件測(cè)試的科學(xué)性、完整性、有效性和效率，是軟件測(cè)試項(xiàng)目工作的重中之重，所以軟件測(cè)試用例的重用是具備測(cè)試數(shù)據(jù)資產(chǎn)組織在測(cè)試技術(shù)重用步伐中的第一步。軟件測(cè)試用例設(shè)計(jì)時(shí)，需要針對(duì)軟件測(cè)試項(xiàng)的類型和特點(diǎn)，確定其測(cè)試類型，采用適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)方法，并對(duì)測(cè)試環(huán)境、測(cè)試資源、風(fēng)險(xiǎn)等約束條件進(jìn)行綜合考慮。依據(jù)測(cè)試用例對(duì)測(cè)試輸入的要求，測(cè)試輸入數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型、輸入方法等進(jìn)行設(shè)計(jì)，當(dāng)有測(cè)試需要時(shí)，編寫測(cè)試執(zhí)行所需要的測(cè)試驅(qū)動(dòng)模塊、樁模塊或測(cè)試支持軟件等。[4]可重用的軟件測(cè)試用例的設(shè)計(jì)可通過(guò)對(duì)各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品及其測(cè)試需求的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，綜合考慮按專業(yè)領(lǐng)域、測(cè)試類型、設(shè)計(jì)方法等因素，結(jié)合各類軟件產(chǎn)品及功能項(xiàng)的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)，并建立測(cè)試用例重用庫(kù)。也可從分析軟件測(cè)試的典型問(wèn)題開(kāi)始，在完成每一個(gè)測(cè)試項(xiàng)目時(shí)，識(shí)別、收集并分析典型問(wèn)題，將發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的用例進(jìn)行綜合分析并設(shè)計(jì)成可重用測(cè)試用例。測(cè)試用例重用離不開(kāi)測(cè)試數(shù)據(jù)資產(chǎn)的積累與分析，多個(gè)重用點(diǎn)齊頭并進(jìn)形成可重用測(cè)試用例的方法更優(yōu)。2.4軟件測(cè)試設(shè)計(jì)方法重用軟件測(cè)試設(shè)計(jì)的重用可在軟件測(cè)試用例重用的基礎(chǔ)上開(kāi)展并實(shí)現(xiàn)。軟件測(cè)[5]試設(shè)計(jì)的重用點(diǎn)較多，可從以下幾個(gè)重用點(diǎn)實(shí)現(xiàn)測(cè)試設(shè)計(jì)重用。不同的軟件測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)有不同的測(cè)試類型術(shù)語(yǔ)。在GJB/Z141-2004《軍用軟件測(cè)試指南》中描述為功能測(cè)試、性能測(cè)試、接口測(cè)試、人機(jī)交互界面測(cè)試、強(qiáng)度測(cè)試、余量測(cè)試、安全性測(cè)試、恢復(fù)性測(cè)試、邊界測(cè)試、安裝性測(cè)試、容量測(cè)試等測(cè)試類型；在GB/T25000.51-2016《系統(tǒng)與軟件工程系統(tǒng)與軟件質(zhì)量要求和評(píng)價(jià)(SQuaRE)第51部分：就緒可用軟件產(chǎn)品(RUSP)的質(zhì)量要求和測(cè)試細(xì)則》中則描述為功能性、性能效率、兼容性、易用性、可靠性、信息安全性、維護(hù)性、可移植性的質(zhì)量特性的術(shù)語(yǔ)。兩者同宗同源關(guān)系密切且具有關(guān)聯(lián)關(guān)系，涵蓋的測(cè)試內(nèi)容也存在一定的差異。針對(duì)常用此兩類標(biāo)準(zhǔn)的組織，測(cè)試類型和質(zhì)量特性可作為軟件測(cè)試設(shè)計(jì)的重用點(diǎn)。優(yōu)先選擇與可重用測(cè)試用例相關(guān)，且可重用度較高的測(cè)試類型及質(zhì)量特性的設(shè)計(jì)內(nèi)容，并按專業(yè)領(lǐng)域分類編制可重用測(cè)試設(shè)計(jì)，如邊界測(cè)試、人機(jī)交互界面、安全性測(cè)試、恢復(fù)性測(cè)試、性能測(cè)試等測(cè)試類型］的測(cè)試設(shè)計(jì)樣例，易用性、性能效率等質(zhì)量特性的可重用測(cè)試設(shè)計(jì)樣例。軟件測(cè)試設(shè)計(jì)的重用可從歷史測(cè)試項(xiàng)目中的高頻功能項(xiàng)著手實(shí)現(xiàn)。組織內(nèi)，通過(guò)對(duì)歷史測(cè)試項(xiàng)目的梳理往往會(huì)發(fā)現(xiàn)不同的項(xiàng)目間，包括同領(lǐng)域或不同領(lǐng)域的測(cè)試項(xiàng)目往往會(huì)出現(xiàn)一些相同或相似的功能項(xiàng)，而且該功能項(xiàng)的測(cè)試需求出現(xiàn)頻度高，此類高頻功能項(xiàng)作為測(cè)試設(shè)計(jì)的重用具有更大的意義，能大大節(jié)省測(cè)試設(shè)計(jì)的成本并提高測(cè)試設(shè)計(jì)效率。高頻功能項(xiàng)也具有相同或相似的測(cè)試項(xiàng)、測(cè)試類型，甚至連測(cè)試設(shè)計(jì)方法也相同，因此可將高頻功能項(xiàng)的測(cè)試設(shè)計(jì)進(jìn)行可重用測(cè)試設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)測(cè)試設(shè)計(jì)重用。軟件測(cè)試設(shè)計(jì)的重用也可按設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)重用。雖然不同領(lǐng)域不同產(chǎn)品的測(cè)試任務(wù)測(cè)試需求不同，但經(jīng)過(guò)測(cè)試需求分析分解為測(cè)試項(xiàng)后，其所使用的測(cè)試方法基本類似。將不同的測(cè)試設(shè)計(jì)方法結(jié)合產(chǎn)品領(lǐng)域需求設(shè)計(jì)形成各類可重用的測(cè)試設(shè)計(jì)方法，在測(cè)試設(shè)計(jì)時(shí)，可有效減少測(cè)試設(shè)計(jì)的工作量，對(duì)測(cè)試設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)相對(duì)較少的測(cè)試設(shè)計(jì)人員的測(cè)試效率提升尤為明顯。為解決農(nóng)村飲水安全工程入戶出水樁易受凍、易老化、不美觀、不實(shí)用等問(wèn)題，陜西省咸陽(yáng)市農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)者設(shè)計(jì)制作了一種簡(jiǎn)單易行的出水樁。該出水樁以方便、實(shí)用、美觀大方、拆裝自如、便于批量生產(chǎn)為設(shè)計(jì)原則，并考慮到生產(chǎn)成本和運(yùn)輸受損以及模具制作成本等各方面因素。2.5軟件測(cè)試需求■用典型的測(cè)試項(xiàng)可設(shè)計(jì)形成可重用的軟件測(cè)試需求實(shí)現(xiàn)軟件測(cè)試需求分析的重用。高頻功能項(xiàng)的測(cè)試項(xiàng)，發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵、嚴(yán)重及典型軟件問(wèn)題的測(cè)試項(xiàng)，常用的測(cè)試類型對(duì)應(yīng)的測(cè)試項(xiàng)，或結(jié)合對(duì)歷史測(cè)試數(shù)據(jù)綜合分析的結(jié)果提取的測(cè)試項(xiàng)均可列為典型的測(cè)試項(xiàng)。針對(duì)典型測(cè)試項(xiàng)，結(jié)合組織內(nèi)常用的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及文檔編制模板設(shè)計(jì)并編制可重用軟件測(cè)試需求分析重用樣例以實(shí)現(xiàn)軟件測(cè)試需求分析重用。3軟件測(cè)試■用應(yīng)用驗(yàn)證效果所屬測(cè)試團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)3個(gè)不同領(lǐng)域的測(cè)試任務(wù)進(jìn)行測(cè)試過(guò)程重用，同步開(kāi)展軟件測(cè)試用例重用應(yīng)用驗(yàn)證。軟件測(cè)試設(shè)計(jì)是軟件測(cè)試核心工作，是測(cè)試質(zhì)量的關(guān)鍵，軟件測(cè)試工作量占比較大。因此，本次軟件測(cè)試重用應(yīng)用驗(yàn)證，主要通過(guò)采集軟件測(cè)試設(shè)計(jì)工時(shí)作為測(cè)量分析數(shù)據(jù)，分析重用應(yīng)用驗(yàn)證效果。應(yīng)用驗(yàn)證項(xiàng)目的基本信息和重用驗(yàn)證數(shù)據(jù)如表1所示。表1軟件測(cè)試重用應(yīng)用驗(yàn)證項(xiàng)目情況項(xiàng)目害稱策用簿測(cè)試的"用痢用例數(shù)個(gè)〕用例牧f中）設(shè)計(jì)T時(shí)1力史減少世計(jì)敏率設(shè)計(jì)r同「:時(shí)提引?翠呆睞合擇制理件網(wǎng)第文攜耽35435a%3E某阿空骨理眠件網(wǎng)悟立挺脾QL6S漓某迎倍傳輸軟件數(shù)楮傳輜F頗辛管理.TIE*W銹LHH合LI44771^1932%248764-1迎1461H3輛!■32513744?1的奘％結(jié)合歷史項(xiàng)目的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合對(duì)比分析得出，應(yīng)用軟件測(cè)試重用項(xiàng)目的測(cè)試設(shè)計(jì)效率提升率約為45%，具體項(xiàng)目的應(yīng)用效率提升情況如圖2所示。由應(yīng)用驗(yàn)證效果可見(jiàn)，應(yīng)用軟件測(cè)試重用可有效減少軟件測(cè)試工作量，提高軟件測(cè)試效率和質(zhì)量，從而促進(jìn)軟件研發(fā)全生命周期效能與質(zhì)量的提升。圖2軟件測(cè)試重用應(yīng)用驗(yàn)證效果以某通信傳輸軟件測(cè)試任務(wù)驗(yàn)證情況為例，在進(jìn)行測(cè)試過(guò)程重用的基礎(chǔ)上，開(kāi)展軟件測(cè)試用例重用的重用應(yīng)用驗(yàn)證。2020年設(shè)計(jì)的2964個(gè)測(cè)試用例中，應(yīng)用了719個(gè)重用測(cè)試用例，在項(xiàng)目測(cè)試周期短、項(xiàng)目進(jìn)度緊張的情況下，進(jìn)一步提升了測(cè)試效能和質(zhì)量。與2017年的同類