軟體系統的主要測試內容及技術

2021-04-02 13:36:57 字數 3330 閱讀 6934

6.1 介面與路徑測試

6.2 功能測試

6.3 健壯性測試

6.4 效能測試

6.5 使用者介面測試

6.6 資訊保安測試

6.7 壓力測試

6.8 可靠性測試

6.9 安裝/反安裝測試

6.1 介面與路徑測試

u資料一般通過介面輸入和輸出,所以介面測試是白盒測試的第一步。每個介面可能有多個輸入引數,每個引數有「典型值」、「邊界值」、「異常值」之分,所以輸入的組合數可能並不少。根據介面的定義,可以推斷某種輸入應當產生什麼樣的輸出。輸出包括函式的返回值和輸出引數。如果實際輸出與期望的輸出不一致,那麼說明程式有錯誤。白盒方式的介面測試和黑盒方式的功能測試,其方法十分相似。

u乙個函式體內的語句可能只有十幾條,但邏輯路徑可能有成千上萬條。想遍歷測試幾乎是不可能的,不測試或者胡亂找幾條路徑測試卻又不行。

u對於非嚴格系統而言,在分析路徑方面化費很多精力是不值得的。我認為在構造介面測試的同時已經建立了測試路徑。因為每一種輸入將產生唯一的輸出,輸入與輸出之間的路徑也是唯一的。由於介面測試中的輸入是有代表性的,因此相應的路徑也具有代表性,不用得著費煞苦心地去找測試路徑。

u路徑測試的檢查表

–資料型別、變數值、邏輯判斷、迴圈、記憶體管理、檔案i/o、錯誤處理 

u由於介面測試是列舉的,有可能漏掉某些狀況,導致一些重要的路徑沒有被測試。預防措施有:

–觀察是否有程式語句從來沒有被執行過。如果發生在這種情況,要麼是程式有錯誤,存在無用的**;要麼是介面測試不充分,漏掉了一些路徑。

–  6.2 功能測試

u功能測試的基本方法是構造一些合理輸入(在需求範圍之內),檢查輸出是否與期望的相同。如果兩者不一致,即表明功能有誤。也有例外的情況,如《需求規格說明書》中的某個功能寫錯了,而實際上軟體的功能卻是正確的,這時要更改的是《需求規格說明書》。

u功能測試看起來比較簡單,只要看得懂《需求規格說明書》,誰都會做。難點在於如何構造有效的輸入。由於輸入空間通常是無限的,窮舉測試顯然行不通。那麼隨便輸入一些東西,碰運氣行不行?

u功能測試有兩種比較好的測試方法:等價劃分法和邊界值分析法。

–等價劃分是指把輸入空間劃分為幾個「等價區間」,在每個「等價區間」中只需要測試乙個典型值就可以了。等價劃分法**於人們的直覺與經驗,可令測試事半功倍。

–「缺陷遺漏在角落裡,聚集在邊界上」。邊界值測試法是對等價劃分法的補充。如果a和b是輸入空間的邊界值,那麼除了典型值外還要用a和b作為測試用例。

–  6.3 健壯性測試

u健壯性是指在異常情況下,軟體還能正常執行的能力。健壯性有兩層含義:一是容錯能力,二是恢復能力。

u容錯性測試通常構造一些不合理的輸入來引誘軟體出錯,例如:

–(1)輸入錯誤的資料型別。如「猴」年「馬」月。

–(2)輸入定義域之外的數值。如上海人常說的「十三點」

u粗暴一些方式俗稱「大猩猩」測試法。除了不能拳打腳踢嘴咬外,什麼招術都可以使出來。例如在測試客戶機-伺服器模式的軟體時,把網路線拔掉,造成通訊異常中斷。

u恢復測試重點考察一下幾項:

–(1)系統能否重新執行;

–(2)有無重要的資料丟失;

–(3)是否毀壞了其它相關的軟體硬體。

6.4 效能測試

u效能測試即測試軟體處理事務的速度,一是為了檢驗效能是否符合需求,二是為了得到某些效能資料供人們參考(例如用於宣傳)。

u有時人們關心測試的「絕對值」,如資料送輸速率是每秒多少位元。有時人們關心測試的「相對值」,如某個軟體比另乙個軟體快多少倍。

u在獲取測試的「絕對值」時,我們要充分考慮並記錄執行環境對測試的影響。例如網路環境、計算機主頻,匯流排結構和外部裝置都可能影響軟體的執行速度。

u效能測試的一些注意事項:

–不要試圖讓人拿著鐘錶去測時間,應當編寫一段程式用於計算時間以及相關資料。

–應當測試軟體在標準配置和最低配置下的效能。

–為了排除干擾,應當關閉那些消耗記憶體、占用cpu的其它應用軟體(如防毒軟體)。

–不同的輸入情況會得到不同的效能資料,應當分檔記錄。例如傳輸檔案的容量從100k到1m可以分成若干等級。

–  6.5 使用者介面測試

u絕大多數軟體擁有圖形使用者介面。圖形使用者介面的測試重點是正確性、易用性和視覺效果。在評價易用性和視覺效果時,主觀性非常強,應當考慮多個人的觀點。

u使用者介面測試用例的參考模板:

6.6 資訊保安測試

u資訊安全性(security)是指防止系統被非法入侵的能力,既屬於技術問題又屬於管理問題。

u資訊安全性測試有如下步驟:

–(1)為非法入侵設立目標,例如「盜竊某個檔案」或「更改資料庫記錄」等。

–(2)邀請(或懸賞)一些人扮演黑客,讓他們想盡辦法入侵系統,實現「目標」。

–(3)如果有人成功了,請他詳述入侵的過程。別忘了給予獎勵。 

u資訊安全性測試用例的參考模板

6.7 壓力測試

u壓力測試也叫負荷測試,即獲取系統能正常執行的極限狀態。了解「極限」是很有價值的,例如潛艇下潛極限深度…。

u壓力測試的主要任務是:構造正確的輸入,使勁折騰系統卻讓它剛好不癱瘓。

u壓力測試的乙個變種是敏感測試。在某種情況下,微小的輸入變動會導致系統的表現(如效能)發生急劇的變化。敏感測試目的是發現什麼樣的輸入可能會引發不穩定現象。

u壓力測試用例的參考模板

6.8 可靠性測試

u可靠性是指在一定的環境下、在給定的時間內、系統不發生故障的概率。由於軟體不像硬體那樣可以「加速老化」,按此定義,軟體可靠性測試可能會花費很長時間。

u  6.9 安裝 / 反安裝測試

u安裝 / 反安裝測試的目的:避免「大風浪都挺過來了,卻在陰溝裡翻了船」

u目前市面上有非常流行的、專門製作安裝/反安裝程式的一些工具,如install shelled。製作安裝/反安裝程式不再是件難事,關鍵是不要麻痺大意。主要測試工作:

–(1)至少在標準配置和最低配置兩種環境下測試;

–(2)如果有安裝介面,應當嘗試各種選項,如選擇「全部」、「部分」、「公升級」等。 

比較實用的辦法是,讓使用者使用該系統,記錄每一次發生故障的時刻。計算出相鄰故障的時間間隔,注意要去掉非工作時間。這樣我們可以方便地統計出不發生故障的「最小時間間隔」、「最大時間間隔」和「平均時間間隔」。其中「平均時間間隔」會讓人們大體了解到系統「可靠」的程度。

由於環境的波動,同一種輸入情況在不同的時間可能得到不同的效能資料,可以取其平均值。

例如測試函式f(x)=根號(x) 。憑直覺,等價區間應是(0, 1)和(1, +∞)。可取典型值x=0.5以及x=2.0進行「等價劃分」測試。再取 x=0以及x=1進行「邊界值」測試。

要特別留意函式體內的錯誤處理程式塊(如果存在的話),這是最易被人疏忽的路徑,隱患最多。

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