软件工程——测试

 

单元测试 （白盒测试）

1模块接口：  

内部检查：传输参数的数目、属性、单位、次序是否匹配；全程变量的定义是否一致；只做输入的变元有无被修改，等等  

内部检查：打开、结束、关闭文件的操作；文件和属性；I\O错误处理；输出拼写，等等

2局部数据结构：  

数据说明；初始化与缺省值的设置；变量名拼写；数据类型的相容性；上\下溢出及地址异常，等等。

3重要的执行通路：

 由于穷尽测试的不可能，故通常针对最常见的错误设计测试方案。

较常见的错误有：  计算次序问题；  不同类型混合运算；  初值设置错误；  精度问题；  表达式错误  循环终止条件错误；

4出错处理通路：

 预见出现错误的条件，设置处理。

较常见的问题有：  

输出的错误信息难以理解，

不能确定错误位置

描述的错误与实际错误不符  

处理之前系统已经干预  

处理不正确

5边界条件——单元测试中最后，也可能是最重要的任务，因为软件常在其边界失效。

单元测试的主要手段：

1代码审查  

走读 walk_through:

例如 Lucent Technologies 的测试策略，是由三人一组（包括author,reader,和recorder），逐行检查源代码。  预演由人扮演computer,模拟执行情况

优点：一次审查科发现多个错误，不必改一个测一个。

2制作测试软件：  

Stub(存根)和Driver(驱动)软件的编写，属额外开支。模块高内聚可简化这一过程。

 

 

设计测试方案

任务：

1预定要测试的功能

2设计输入的测试数据

3列出预期结果

主要技术：

1逻辑覆盖（Logical coverage）——适用于白盒测试  覆盖程度由弱到强依次为：  

（1）语句覆盖（Statement coverage）:每个语句至少执行依次。  

（2）判定覆盖（Branch coverage）:再（1）的基础上，每个判定的每个分支至少执行依次。  

（3）条件覆盖（Condition coverage）:在（1）的基础上，使每个判定表达式的每个条件都取到各种可能的结果。  

（4）判定/条件覆盖:即判定覆盖∩条件覆盖  

（5）条件组合覆盖:每个判定表达式中条件的各种肯能组合都至少出现依次。  

（6）点覆盖=语句覆盖  

（7）边覆盖=判定覆盖  

（8）路径覆盖（Path coverage）:每条可能的路径都至少执行依次，若图中有环，则每个环至少经过依次。  

（9）路径覆盖/条件组合覆盖

 

2等价划分（Equivalence Partitioning）——适用于黑盒测试  

是一种很常用的测试方法。其对测试数据的选择是基于对程序功能的分析，按照程序输入要求和输出要求，选择若干数据进行测试功能的过程。

（1）划分经验

当规定了输入范围时：无效类【 有效类 】无效类 当规定了一组输入值，且对不同值做不同处理时。

　　例：教工分房方案中，按教授、副教授、讲师、助教分别计分=》有效类4个；无效类1个（4个有效类之外）

当规定了输入的规则时：例：PASCAL 语言规定，每个语言以“;”结束=》有效类1个；无效类若干（以“,”结束、以“：”结束、以空格结束等等）

当输入为整型时：有效类可分为Z+、0、Z- 三种

当处理表格时：有效类可分为空表、含一项的表、含多项的表等

（2）设计步骤

设计一个新方案以尽可能多地覆盖尚未被覆盖的有效等价类；重复这一步骤直到所有有效类都被覆盖为止。

设计一个新方案以覆盖一个且仅一个尚未被覆盖的无效等价类；重复这一步骤直到所有无效类都背覆盖为止。（通常程序执行一个错误后即不继续检查其他错误）

 

3边界值分析（Boundary Value Analysis）

注意：  （1）程序最容易在边界发生错误；  （2）通常与等价划分结合进行。

 

4错误推测（Failure Prediction）

思路：  （1）列出可能有的错误；  （2）列出容易发生错误的特殊情况。

以此为基础设计测试方案

根据：经验、直觉

5实用策略（Practical Strategies） 黑盒设计+白盒补充

（1）在任何情况下都应首先实用边界值分析的方法；

（2）必要时用等价划分法补充；

（3）必要时再用错误推测法补充；

（4）对照程序逻辑，检查测试方案。可根据对程序可靠性的要求采用不同的逻辑覆盖标准，必要时补充一些测试方案。

注：即使用上述综合策略设计测试方案，仍不能保证发现一切错误。例如Lucent公司经过包括逐行检查源代码在内的多方面测试之后，其软件能达标运行的成功率为 80%,可想而知，没有经过测试的软件运行成功率更低。