軟件測試管理

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有一次文學(xué)考試，問高爾基是哪國人。一考生樂極而吟：“爾基啊爾基，你若不姓高，我怎知你是中國人。”這是一種瞎猜法。如果這種方法用于軟件測試，人累死也測不出什么結(jié)果來。不論是對(duì)軟件的模塊還是整個(gè)系統(tǒng)，總有共同的內(nèi)容要測試，如正確性測試，容錯(cuò)性測試，性能與效率測試，易用性測試，文檔測試等。“白盒測試”是指開發(fā)人員從程序內(nèi)部對(duì)上述內(nèi)容進(jìn)行測試，而“黑盒測試”是指獨(dú)立的測試人員從程序外部對(duì)上述內(nèi)容進(jìn)行測試。

1正確性測試

正確性測試又稱功能測試，它檢查軟件的功能是否符合規(guī)格說明。由于正確性是軟件最重要的質(zhì)量因素，所以其測試也最重要。

基本的方法是構(gòu)造一些合理輸入，檢查是否得到期望的輸出。這是一種枚舉方法。倘若枚舉空間是無限的，那可慘了，還不如回家種土豆有盼頭。測試人員一定要設(shè)法減少枚舉的次數(shù)，否則沒好日子過。關(guān)鍵在于尋找等價(jià)區(qū)間，因?yàn)樵诘葍r(jià)區(qū)間中，只需用任意值測試一次即可。等價(jià)區(qū)間的概念可表述如下：

記（A,B）是命題f(x)的一個(gè)等價(jià)區(qū)間，在（A,B）中任意取x1進(jìn)行測試。

如果f(x1)錯(cuò)誤，那么f(x)在整個(gè)（A,B）區(qū)間都將出錯(cuò)。

如果f(x1)正確，那么f(x)在整個(gè)（A,B）區(qū)間都將正確。

上述測試方法稱為等價(jià)測試，來源于人們的直覺與經(jīng)驗(yàn)，可令測試事半功倍。

還有一種有效的測試方法是邊界值測試。即采用定義域或者等價(jià)區(qū)間的邊界值進(jìn)行測試。因?yàn)槌绦騿T容易疏忽邊界情況，程序也“喜歡”在邊界值處出錯(cuò)。

例如測試的一段程序。憑直覺等價(jià)區(qū)間應(yīng)是（0,1）和（1,+∞）。可取x=0.5以及x=2.0進(jìn)行等價(jià)測試。再取x=0以及x=1進(jìn)行邊界值測試。

有一些復(fù)雜的程序，我們難以憑直覺與經(jīng)驗(yàn)找到等價(jià)區(qū)間和邊界值，這時(shí)枚舉測試就相當(dāng)有難度。

在用“白盒測試”方式進(jìn)行正確性測試時(shí)，有個(gè)額外的好處：如果測試發(fā)現(xiàn)了錯(cuò)誤，測試者（開發(fā)人員）馬上就能修改錯(cuò)誤。越早改正錯(cuò)誤，付出的代價(jià)就越低。所以大多數(shù)軟件公司要求程序員在寫完程序時(shí)，馬上執(zhí)行基于單步跟蹤的“白盒測試”。

2容錯(cuò)性測試

容錯(cuò)性測試是檢查軟件在異常條件下的行為。容錯(cuò)性好的軟件能確保系統(tǒng)不發(fā)生無法意料的事故。

比較溫柔的容錯(cuò)性測試通常構(gòu)造一些不合理的輸入來引誘軟件出錯(cuò)，例如：

（1）輸入錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)類型，如“猴”年“馬”月。

（2）輸入定義域之外的數(shù)值，上海人常說的“十三點(diǎn)”也算一種。

粗暴一些的容錯(cuò)性測試俗稱“大猩猩”測試，除了不能拳打腳踢嘴咬，什么招術(shù)都可以使出來。這里我舉不出例子，因?yàn)槲覜]有對(duì)程序粗暴過，并且這輩子也不打算學(xué)會(huì)粗暴。

3性能與效率測試

性能與效率測試主要是測試軟件的運(yùn)行速度和對(duì)資源的利用率。有時(shí)人們關(guān)心測試的“絕對(duì)值”，如數(shù)據(jù)送輸速率是每秒多少比特。有時(shí)人們關(guān)心測試的“相對(duì)值”，如某個(gè)軟件比另一個(gè)軟件快多少倍。

在獲取測試的“絕對(duì)值”時(shí)，我們要充分考慮并記錄運(yùn)行環(huán)境對(duì)測試的影響。例如計(jì)算機(jī)主頻，總線結(jié)構(gòu)和外部設(shè)備都可能影響軟件的運(yùn)行速度；若與多個(gè)計(jì)算機(jī)共享資源，軟件運(yùn)行可能慢得像蝸牛爬行。

在獲取測試的“相對(duì)值”時(shí)，我們要確保被測試的幾個(gè)軟件運(yùn)行于完全一致的環(huán)境中。硬件環(huán)境的一致性比較容易做到（用同一臺(tái)計(jì)算機(jī)即可）。但軟件環(huán)境的因素較多，除了操作系統(tǒng)，程序設(shè)計(jì)語言和編譯系統(tǒng)對(duì)軟件的性能也會(huì)產(chǎn)生較大的影響。如果是比較幾個(gè)算法的性能，就要求編程語言和編譯器也完全一致。

性能與效率測試中很重要的一項(xiàng)是極限測試，因?yàn)楹芏嘬浖到y(tǒng)會(huì)在極限測試中崩潰。例如，連續(xù)不停地向服務(wù)器發(fā)請(qǐng)求，測試服務(wù)器是否會(huì)陷入死鎖狀態(tài)不能自拔；給程序輸入特別大的數(shù)據(jù)，看看它是否吃得消。

4易用性測試

易用性測試沒有一個(gè)量化的指標(biāo)，主觀性較強(qiáng)。調(diào)查表明，當(dāng)用戶不理解軟件中的某個(gè)特性時(shí)，大多數(shù)人首先會(huì)向同事、朋友請(qǐng)教。要是再不起作用，就向產(chǎn)品支持部門打電話。只有30%的用戶會(huì)查閱用戶手冊(cè)。[Cusumano1995]

一般認(rèn)為，如果用戶不翻閱手冊(cè)就能使用軟件，那么表明這個(gè)軟件具有較好的易用性。

5文檔測試

文檔測試主要檢查文檔的正確性、完備性和可理解性。好多人甚至不知道文檔是軟件的一個(gè)組成部分。

正確性是指不要把軟件的功能和操作寫錯(cuò)，也不允許文檔內(nèi)容前后矛盾。

完備性是指文檔不可以“虎頭蛇尾”，更不許漏掉關(guān)鍵內(nèi)容。有些學(xué)生在證明數(shù)學(xué)題時(shí)，喜歡用“顯然”兩字蒙混過關(guān)。文檔中很多內(nèi)容對(duì)開發(fā)者可能是“顯然”的，但對(duì)用戶而言不見得都是“顯然”的。

文檔不可以寫成散文、詩歌或者偵探、言情小說，要讓大眾用戶看得懂，能理解。

很多程序員能編寫出好程序，卻寫不出清晰的文檔。不要說自己以前語文學(xué)得差，現(xiàn)在已沒救了，找借口不是辦法。沒有人天生就能寫出好程序，都是練出來的。同理，若第一次寫不好文檔，就多寫幾次文檔，慢慢地就會(huì)寫出好文檔來。我上大學(xué)前不會(huì)說普通話，不會(huì)寫作文，現(xiàn)在我極能說會(huì)寫，當(dāng)個(gè)秘書或書記已綽綽有余。