软件工程综合实践专题第15周个人作业

一．软件测试工具有哪些

　　测试管理工具：可以帮助完成测试计划、跟踪测试运行结果等的工具。这类工具还包括有助于需求、设计、编码测试及缺陷跟踪的工具；

　　静态分析工具：分析代码而不执行代码。这种工具检测某些缺陷比用其它方法更有效，开销也更小。这种工具一般可以度量代码的各种指标，如McCabe测定复杂度，Logiscope度量代码和规范的复合度等等；

　　覆盖率工具：这种工具评估通过一系列测试后，软件被执行的程度。这种工具大量的被应用于单元测试中，如PureCoverage、TrueCoverage、Logiscope等；

　　动态分析工具：这种工具评估正在运行的系统。例如，检查系统运行过程中的内存使用情况，是否有内存越界、内存泄露等等，这类工具有Purify、BoundChecker等；

　　测试执行工具：这类工具可使测试能够自动化进行，并且各个层次（单元测试、集成测试、系统测试）的执行工具都有。例如系统测试阶段有功能测试自动化工具，如Robot、Winrunner、SilkTest等；还有性能测试工具，如Loadrunner、SilKPerformer等。

　　白盒测试工具主要有：

　　（1）内存资源泄漏检查：Numega中的bouncechecker，Rational的Purify

　　（2）代码覆盖率检查：Numega中的truecoverage，Rational的Purecoverage，Telelogic公司的logiscope，Macabe公司的Macabe

　　（3）代码性能检查：Numega中的truetime，Rational的Quantify

　　（4）代码静态度量分析质量检查工具：logiscope和Macabe

　　黑盒测试工具主要有：

　　（1）客户端功能测试：MI公司的winrunner，compuware的qarun，Rational的robot

　　（2）服务器端压力性能测试：MI公司的winload，compuware的qaload，Rational的SQAload等等

　　（3）Web测试工具：MI公司的Astra系列，rsw公司的e-testsuite

　　（4）测试管理工具：rational的testmanager，compuware的qadirector等

　　（5）缺陷跟踪工具：trackrecord，Testtrack

　　单元测试工具：

　　（1）测试框架：delphidunit

　　（2）java junit

　　（3）c++ cppunit

　　（4）VisualBasicVBUnit

（5）（.NETplatform）NUnit

二．几种测试工具使用介绍

（1）sourcemonitor安装及使用

1.介绍

SourceMonitor是一款免费的软件，运行在Windows平台下。它可对多种语言写就的代码进行度量，包括C、C++、C#、Java、VB、Delphi和HTML，并且针对不同的语言，输出不同的代码度量值。

像其他代码度量工具一样，SourceMonitor只关注代码，并为编码人员提供及时的反馈，它不是1款项目管理工具，不关注项目实行中从功能分析到设计编码，再到测试这全部进程。

SourceMonitor只是一个“度量”工具，但是通过基本的度量，可以从代码表面层次发现1些根本的，基础的问题，所以将其作为介绍的第一个工具，也应当做为最基础的一个工具来为软件质量把关。

2.C语言度量值(C Metrics)

说到SourceMonitor的度量，对不同的语言提供不同方面的度量，这里仅针对C++进行介绍，其提供了以下几方面的度量。（关于其他语言，请参考SourceMonitor的帮助文档Explanation of Language Metrics章节）

总行数（Lines）

包括空行在内的代码行数。

语句数（Statements）

在C++中，语句是以分号结尾的。分支语句if，循环语句for、while，跳转语句goto都被计算在内，预处理语句#include、#define和#undef也被计算在内，对其他的预处理语句则不作计算，在#else和#endif、#elif和#endif之间的语句将被疏忽。

分支语句比例（Percent Branch Statements）

该值表示分支语句占语句数目的比例，这里的“分支语句”指的是使程序不顺序履行的语句，包括if、else、for、while、break、continue、goto、switch、case、default和return。需要注意的是，do不被计算在内，由于其对应的while已计算了。另外，异常处理的catch也被作为1个分支计算。

注释比例（Percent Lines with Comments）

该值唆使注释行（包括/*……*/和//……情势的注释）占总行数的比例。1般公司会对每一个文档的header或footer部份进行特殊的声明注释，可以再工程属性中设置过滤，不计算在内。

类个数（Classes）

包括class，struct和template在内的个数。

平均每一个类方法数（Methods per Class）

平均每一个类的方法数，即包括内联和非内联的，template函数在内的类方法数除以所有类的个数。

函数个数（Functions）

所有函数的个数。

平均每一个函数包括的语句数目（Average Statements per Method）

总的函数语句数目除以函数数目得到该值。

函数圈复杂度（Function Complexity）

圈复杂度唆使1个函数可履行路径的数目，以下语句为圈复杂度的值贡献1：if/else/for/while语句，3元运算符语句，if/for/while判断条件中的"&&"或“||”，switch语句，后接break/goto/ return/throw/continue语句的case语句，catch/except语句等。对应有最大圈复杂度（Max Complexity）和平均圈复杂度（Avg Complexity）。

函数深度（Block Depth）

函数深度唆使函数中分支嵌套的层数。对应有最大深度（Max Depth）和平均深度（Avg Depth）。

3.安装

关于SourceMonitor的安装，我们可以在其官方网站：http://www.campwoodsw.com/ 上下载这个软件最新版，安装过程很通俗易懂，按照步骤一步一步安装就行。

4.使用

打开软件后点击File->New Project来创建一个新的项目，之后需要经过如下几个步骤：

1.程序语言选择，这里我们选择Java语言；

2.命名当前项目并选择保存路径；

3.选择该项目要度量解析的文件，可以通过XML配置文件导入，也可通过选择项目目录通过扩展名自动筛选文件；

4.选择项目配置，这里可以根据自己的需要去选择这三项，我们选择不修改直接下一步；

5.选择项目保存的格式，这里我们选择New SourceMonitor project format；

6.创建项目的第一个检查点并命名，如果涉及到UTF-8格式编码的，可以选择下面的选项窗口；

7.最后再确认以上所选择的所有信息，如有错误点击上一步退回重新选择，无误则单机完成；

8.完成后确认要度量的文件列表；

9.这样项目就成功建立了，并且完成了第一个度量点的建立；

10.双击我们刚才创立的度量点，我们可以看到项目中包含的各个Java文件的度量值；

11.双击文件我们可以看到对这个文件进行分析的详细内容；

这样，SourceMonitor的安装和使用方法就简单的介绍完了。

下面再简要提一下在Eclipse中集成SourceMonitor的方法：

点击Run->External Tools->External Tools Configurations...

点击左上角的添加图标或者在Program处右击选择New

填写Name、Location、Arguments如下如所示，之后点击Apply

此时再单击该窗口中的Run（以后可以点击Run->External Tools->SourceMoniter）即可运行处当前Eclipse中项目的SourceMonitor结果了

（2）Junit

1.junit是什么

JJUnit是用于编写和运行可重复的自动化测试的开源测试框架，这样可以保证我们的代码按预期工作。JUnit可广泛用于工业和作为支架(从命令行)或IDE(如Eclipse)内单独的Java程序。

JUnit提供：

断言测试预期结果。
测试功能共享通用的测试数据。
测试套件轻松地组织和运行测试。
图形和文本测试运行。

JUnit用于测试：

整个对象
对象的一部分 - 交互的方法或一些方法
几个对象之间的互动(交互)

注意：Junit 测试也是程序员测试，即所谓的白盒测试，它需要程序员知道被测试的代码如何完成功能，以及完成什么样的功能

2.特点

· JUnit是用于编写和运行测试的开源框架。

· 提供了注释，以确定测试方法。

· 提供断言测试预期结果。

· 提供了测试运行的运行测试。

· JUnit测试让您可以更快地编写代码，提高质量

· JUnit是优雅简洁。它是不那么复杂以及不需要花费太多的时间。

· JUnit测试可以自动运行，检查自己的结果，并提供即时反馈。没有必要通过测试结果报告来手动梳理。

· JUnit测试可以组织成测试套件包含测试案例，甚至其他测试套件。

· Junit显示测试进度的，如果测试是没有问题条形是绿色的，测试失败则会变成红色。

3.Eclipse JUnit简单示例

先创建一个工程，名称为：CalculateTest，并在这个工程上点击右键，选择：Build Path -> Add Library -> JUnit ...，如下图所示：

选择 JUnit 的库版本为：JUnit 4，如下图所示：

整个工程的结构如下：

首先，我们将介绍一个测试类：

Calculate.java

package com.yiibai.junit;

public class Calculate {

public int sum(int var1, int var2) {

System.out.println("相加的值是: " + var1 + " + " + var2);

return var1 + var2;

}

在上面的代码中，我们可以看到，类有一个公共的方法sum(), 它得到输入两个整数，将它们相加并返回结果。在这里，我们将测试这个方法。为了这个目的，我们将创建另一个类包括方法，将测试之前的类(在此情况下，我们只有一个方法进行测试)中每一个的方法。这是使用的最常见的方式。当然，如果一个方法非常复杂且要扩展，我们可以在一个以上的试验方法来测试这一复杂方法。创建测试用例的详细信息将显示在下面的部分。下面，有一个类是：CalculateTest.java，它具有我们的测试类的角色的代码：

CalculateTest.java

package com.yiibai.junit;

import static org.junit.Assert.*;

import org.junit.Test;

public class CalculateTest {

Calculate calculation = new Calculate();

int sum = calculation.sum(2, 5);

int testSum = 7;

@Test

public void testSum() {

System.out.println("@Test sum(): " + sum + " = " + testSum);

assertEquals(sum, testSum);

}

让我们来解释一下上面的代码。首先，我们可以看到，有一个@Test的注解在 testSum()方法的上方。这个注释指示该公共无效(public void)方法它所附着可以作为一个测试用例。因此，testSum()方法将用于测试公开方法 sum() 。我们还可以观察一个方法 assertEquals(sum, testsum)。 assertEquals ([String message], object expected, object actual) 方法持有两个对象作为输入，并断言这两个对象相等。

如果要运行测试类，右键点击测试类，并选择 Run As -> Junit Test, 该程序的输出将类似于如下：

相加的值是: 2 + 5

@Test sum(): 7 = 7

若要查看JUnit测试的实际结果，Eclipse IDE提供了JUnit的窗口，它显示了测试的结果。在这种情况下测试成功，JUnit 窗口不显示任何错误或失败，因为我们可以在下面的图片中看到(Errors 0)：

现在，如果我们改变这一行的代码：

int testSum = 10;

使整数待测试不相等，则输出将是：

相加的值是: 2 + 5

@Test sum(): 7 = 10

在JUnit窗口，有一个错误将出现，并且会显示这样的信息：

java.lang.AssertionError: expected: but was:

at com.yiibai.junit.CalculateTest.testSum(CalculateTest.java:16)

4.JUnit注解

注解	描述
@Test public void method()	测试注释指示该公共无效方法它所附着可以作为一个测试用例。
@Before public void method()	Before注释表示，该方法必须在类中的每个测试之前执行，以便执行测试某些必要的先决条件。
@BeforeClass public static void method()	BeforeClass注释指出这是附着在静态方法必须执行一次并在类的所有测试之前。发生这种情况时一般是测试计算共享配置方法(如连接到数据库)。
@After public void method()	After 注释指示，该方法在执行每项测试后执行(如执行每一个测试后重置某些变量，删除临时变量等)
@AfterClass public static void method()	当需要执行所有的测试在JUnit测试用例类后执行，AfterClass注解可以使用以清理建立方法，(从数据库如断开连接)。注意：附有此批注(类似于BeforeClass)的方法必须定义为静态。
@Ignore public static void method()	当想暂时禁用特定的测试执行可以使用忽略注释。每个被注解为@Ignore的方法将不被执行。

让我们看看一个测试类，在上面提到的一些注解的一个例子。

AnnotationsTest.java

package com.yiibai.junit;

import static org.junit.Assert.*;

import java.util.*;

import org.junit.*;

public class AnnotationsTest {

private ArrayList testList;

@BeforeClass

public static void onceExecutedBeforeAll() {

System.out.println("@BeforeClass: onceExecutedBeforeAll");

}

@Before

public void executedBeforeEach() {

testList = new ArrayList();

System.out.println("@Before: executedBeforeEach");

}

@AfterClass

public static void onceExecutedAfterAll() {

System.out.println("@AfterClass: onceExecutedAfterAll");

}

@After

public void executedAfterEach() {

testList.clear();

System.out.println("@After: executedAfterEach");

}

@Test

public void EmptyCollection() {

assertTrue(testList.isEmpty());

System.out.println("@Test: EmptyArrayList");

}

@Test

public void OneItemCollection() {

testList.add("oneItem");

assertEquals(1, testList.size());

System.out.println("@Test: OneItemArrayList");

}

@Ignore

public void executionIgnored() {

System.out.println("@Ignore: This execution is ignored");

}

如果我们运行上面的测试，控制台输出将是以下几点：

@BeforeClass: onceExecutedBeforeAll

@Before: executedBeforeEach

@Test: EmptyArrayList

@After: executedAfterEach

@Before: executedBeforeEach

@Test: OneItemArrayList

@After: executedAfterEach

@AfterClass: onceExecutedAfterAll

5.JUnit断言

断言	描述
void assertEquals([String message], expected value, actual value)	断言两个值相等。值可能是类型有 int, short, long, byte, char or java.lang.Object. 第一个参数是一个可选的字符串消息
void assertTrue([String message], boolean condition)	断言一个条件为真
void assertFalse([String message],boolean condition)	断言一个条件为假
void assertNotNull([String message], java.lang.Object object)	断言一个对象不为空(null)
void assertNull([String message], java.lang.Object object)	断言一个对象为空(null)
void assertSame([String message], java.lang.Object expected, java.lang.Object actual)	断言，两个对象引用相同的对象
void assertNotSame([String message], java.lang.Object unexpected, java.lang.Object actual)	断言，两个对象不是引用同一个对象
void assertArrayEquals([String message], expectedArray, resultArray)	断言预期数组和结果数组相等。数组的类型可能是 int, long, short, char, byte or java.lang.Object.

让我们看的一些前述断言的一个例子。

AssertionsTest.java

package com.yiibai.junit;

import static org.junit.Assert.*;

import org.junit.Test;

public class AssertionsTest {

@Test

public void test() {

String obj1 = "junit";

String obj2 = "junit";

String obj3 = "test";

String obj4 = "test";

String obj5 = null;

int var1 = 1;

int var2 = 2;

int[] arithmetic1 = { 1, 2, 3 };

int[] arithmetic2 = { 1, 2, 3 };

assertEquals(obj1, obj2);

assertSame(obj3, obj4);

assertNotSame(obj2, obj4);

assertNotNull(obj1);

assertNull(obj5);

assertTrue(var1 var2);

assertArrayEquals(arithmetic1, arithmetic2);

}

在以上类中我们可以看到，这些断言方法是可以工作的。

assertEquals() 如果比较的两个对象是相等的，此方法将正常返回；否则失败显示在JUnit的窗口测试将中止。
assertSame() 和 assertNotSame() 方法测试两个对象引用指向完全相同的对象。
assertNull() 和 assertNotNull() 方法测试一个变量是否为空或不为空(null)。
assertTrue() 和 assertFalse() 方法测试if条件或变量是true还是false。
assertArrayEquals() 将比较两个数组，如果它们相等，则该方法将继续进行不会发出错误。否则失败将显示在JUnit窗口和中止测试

6.使用Eclipse的JUnit实例

1. 初始步骤

让我们创建一个名为 JUnitGuide 的Java项目. 在 src 文件夹, 我们用鼠标右键单击并选择 New -> Package, 创造一个新的包名为： com.yiibai.junit 这里我们将定位类用于测试。对于测试类，一个很好的做法就是创建专用于测试的一个新的源文件夹，这样的类用于测试以及测试类将在不同的源的文件夹。为此，右键单击您的项目，选择 New -> Source Folder, 命名新的源文件夹test 并点击 Finish.

提示：
或者，可以通过右键点击项目创建一个新的源文件夹，选择Properties -> Java Build Path, 选择标签 Source, 选择 Add Folder -> Create New Folder, 写上名称为test，然后按 Finish。

可以很容易地看到，在项目中有两个源文件夹：

还可以创建一个新的包在新创建的测试文件夹，名称为 com.javacodegeeks.junit, 测试类不会在默认包中，我们已经准备好了，现在就开始吧！

2. 创建Java类用于测试

右键单击src文件夹并创建一个新的Java类称为 FirstDayAtSchool.java. 这个类的公共方法将被测试。

FirstDayAtSchool.java

package com.yiibai.junit;

import java.util.Arrays;

public class FirstDayAtSchool {

public String[] prepareMyBag() {

String[] schoolbag = { "Books", "Notebooks", "Pens" };

System.out.println("My school bag contains: "

+ Arrays.toString(schoolbag));

return schoolbag;

}

public String[] addPencils() {

String[] schoolbag = { "Books", "Notebooks", "Pens", "Pencils" };

System.out.println("Now my school bag contains: "

+ Arrays.toString(schoolbag));

return schoolbag;

}

3. 创建和运行JUnit测试案例

要为现有类 FirstDayAtSchool.java 创建一个JUnit测试案例, 在Package Explorer视图上右键单击并选择 New → JUnit Test Case. 更改源文件夹，这样的类将位于 test 源文件夹并确保该标志 New JUnit4 测试选择。

然后点击 Finish. 如果您的项目不包含JUnit库在classpath中，下面的消息会显示成为将JUnit库添加到类路径：

下面，有一个名为：FirstDayAtSchoolTest.java 类，这个测试类的代码如下所示：

FirstDayAtSchool.java

package com.yiibai.junit;

import static org.junit.Assert.*;

import org.junit.Test;

public class FirstDayAtSchoolTest {

FirstDayAtSchool school = new FirstDayAtSchool();

String[] bag1 = { "Books", "Notebooks", "Pens" };

String[] bag2 = { "Books", "Notebooks", "Pens", "Pencils" };

@Test

public void testPrepareMyBag() {

System.out.println("Inside testPrepareMyBag()");

assertArrayEquals(bag1, school.prepareMyBag());

}

@Test

public void testAddPencils() {

System.out.println("Inside testAddPencils()");

assertArrayEquals(bag2, school.addPencils());

}

现在，我们可以通过右击运行测试测试类用例，选择 Run As -> JUnit Test.

程序将输出类似如下所示：

Inside testPrepareMyBag()

My school bag contains: [Books, Notebooks, Pens]

Inside testAddPencils()

Now my school bag contains: [Books, Notebooks, Pens, Pencils]

在JUnit视图将没有失败或错误。如果改变其中一个数组，以便它包含超过预期的元素：

String[] bag2 = { "Books", "Notebooks", "Pens", "Pencils", "Rulers"};

我们再次运行测试类，JUnit视图将包含一个错误：

否则，如果我们再次更改其中一个数组，让它包含一个不同的元素：

String[] bag1 = { "Books", "Notebooks", "Rulers" };

我们再次运行测试类，JUnit视图将再一次失败：

7.编写测试类的原则　

①测试方法上必须使用@Test进行修饰

②测试方法必须使用public void 进行修饰，不能带任何的参数

③新建一个源代码目录来存放我们的测试代码，即将测试代码和项目业务代码分开

④测试类所在的包名应该和被测试类所在的包名保持一致

⑤测试单元中的每个方法必须可以独立测试，测试方法间不能有任何的依赖

⑥测试类使用Test作为类名的后缀（不是必须）

⑦测试方法使用test作为方法名的前缀（不是必须）

（2）安卓性能测试工具--emmagee

1.简介

Emmagee是监控指定被测应用在使用过程中占用机器的CPU、内存、流量资源的性能测试小工具。
该工具的优势在于如同windows系统性能监视器类似，它提供的是数据采集的功能，而行为则基于用户真实的应用操作
支持SDK：Android2.2以及以上版本

2.为什么使用Emmagee？

1、开源

2、使用方便，无需root权限

3、可以监控单个应用性能

4、浮窗显示实时展示数据

5、CSV格式保存性能数据，方便转换为其它格式

6、用户自定义采集性能数据频率

7、支持2.2以及以上版本(7.0及以上不支持)　

3.Emmagee详细功能介绍

1、检测当前时间被测应用占用的CPU使用率以及总体CPU使用量

2、检测当前时间被测应用占用的内存量，以及占用的总体内存百分比，剩余内存量

3、检测应用从启动开始到当前时间消耗的流量数

4、测试数据写入到CSV文件中，同时存储在手机中

5、可以选择开启浮窗功能，浮窗中实时显示被测应用占用性能数据信息

6、在浮窗中可以快速启动或者关闭手机的wifi网络

4.Emmagee如何使用？

1、安装Emmagee应用

apk下载地址：https://github.com/NetEase/Emmagee/releases

2、启动Emmagee，右上角设置采集频率，列表中会默认加载手机安装的所有应用

3、选择需要测试的应用，点击“开始测试”，被测应用会被启动

4、开始功能测试，测试过程中会自动记录相关性能参数

5、测试完成后回到Emmagee界面，点击“结束测试”，测试结果会保存在手机指定目录的CSV文件中（因为我的手机安卓版本在7.0以上，借了室友的手机测试）

生成的CSV文件内容见图：

可以选择发送到邮箱

6.将csv数据拷贝到excel中（或另存为excel文件）生成图表，使用自带的统计图标功能生成统计图，即可清晰看到整个操作过程中cpu、内存等关键数据的变化。

（4）安卓性能测试工具--GT

1.什么是GT?

GT（随身调）安卓/IOS手机端调测组件，用于APP的性能测试、竞品测试及仅凭一台手机即可进行App测试。利用GT，仅凭一部手机，无需连接电脑，您即可对APP进行快速的性能测试(CPU、内存、流量、电量、帧率/流畅度等)、开发日志的查看、Crash日志查看、网络数据包的抓取、APP内部参数的调试、真机代码耗时统计等等；更重要的是，您可以在任意真实场所、任何时候做如上的系列事情，这就是“APP的场测”。如果您觉得GT提供的功能还不够满足您的需要，您还可以利用GT提供的基础API自行开发有特殊功能的GT插件（目前，仅iOS版支持），帮助您解决更加复杂的APP调试、测试问题。