测试概述

无论怎样强调软件测试的重要性和它对软件可靠性的影响都不过分。在开发大型软件系统的漫长过程中，面对着极其错综复杂的问题，人的主观认识不可能完全符合客观现实，与工程密切相关的各类人员之间的通信和配合也不可能完美无缺，因此，在软件生命周期的每个阶段都不可避免地会产生差错。我们力求在每个阶段结束之前通过严格的技术审查，尽可能早地发现并纠正差错；

经验表明审查并不能发现所有差错，此外在编码过程中还不可避免地会引入新的错误。如果在软件投入生产性运行之前，没有发现并纠正软件中的大部分差错，则这些差错迟早会在生产过程中暴露出来，那时不仅改正这些错误的代价更高，而且往往会造成很恶劣的后果。测试的目的就是在软件投入生产性运行之前，尽可能多地发现软件中的错误。

目前软件测试仍然是保证软件质量的关键步骤，它是对软件规格说明、设计和编码的最后复审。软件测试在软件生命周期中横跨两个阶段。通常在编写出每个模块之后就对它做必要的测试(称为单元测试)，模块的编写者和测试者是同一个人，编码和单元测试属于软件生命周期的同一个阶段。在这个阶段结束之后，对软件系统还应该进行各种综合测试，这是软件生命周期中的另一个独立的阶段，通常由专门的测试人员承担这项工作。

大量统计资料表明，软件测试的工作量往往占软件开发总工作量的40％以上，在极端情况，测试那种关系人的生命安全的软件所花费的成本，可能相当于软件工程其他开发步骤总成本的三倍到五倍。因此，必须高度重视软件测试工作，绝不要以为写出程序之后软件开发工作就接近完成了，实际上，大约还有同样多的开发工作量需要完成。仅就测试而言，它的目标是发现软件中的错误，但是，发现错误并不是我们的最终日的。软件工程的根本目标是开发出高质量的完全符合用户需要的软件。

1.测试目标

测试的目标或定义：

1）测试是为了发现程序中的错误而执行程序的过程；

2）好的测试方案是极可能发现迄今为止尚未发现的错误的测试方案；

3）成功的测试是发现了至今为止尚未发现的错误的测试。

从上述规则可以看出，测试的正确定义是“为了发现程序中的错误而执行程序的过程”。这和某些人通常想象的“测试是为了表明程序是正确的”，“成功的测试是没有发现错误的测试”等等是完全相反的。正确认识测试的目标是十分重要的，测试目标决定了测试方案的设计。如果为了表明程序是正确的而进行测试，就会设计一些不易暴露错误的测试方案；相反，如果测试是为了发现程序中的错误，就会力求设计出最能暴露错误的测试方案。

由于测试的目标是暴露程序中的错误，从心理学角度看，由程序的编写者自己进行测试是不恰当的。因此，在综合测试阶段通常由其他人员组成测试小组来完成测试工作。此外，应该认识到测试决不能证明程序是正确的。即使经过了最严格的测试之后，仍然可能还有没被发现的错误潜藏在程序中。测试只能查找出程序中的错误，不能证明程序中没有错误。

2.测试策略

测试策略用于说明某项工作的测试方法与目标。系统测试策略主要针对系统测试需求确定测试类型及实施的测试方法与技术。测试策略一般包括下列内容：

要实施的测试类型与目标

确定系统测试策略首先要清楚地所实施系统测试的类型和测试目标。系统测试类型一般包括：

1）功能测试

2）性能测试

3）负载测试

4）强度测试

5）安全性测试

6）配置测试

7）故障恢复测试

8）文档测试

9）用户界面测试

其中，功能测试，配置测试，安装测试在一般情况下是必需的，其它类型的测试可根据需求进行裁剪。

3测试计划

根据测试的种类，测试计划分为功能测试和性能测试计划。测试计划旨在说明各测试阶段任务、人员分配、时间安排、测试要点、工作规范等。测试计划在策略和方法方面说明如何计划、组织和管理测试项目。测试计划包含足够的信息使测试人员明白项目需要做什么是如何运作的。测试计划不包括测试用例的细节和系统功能的详细信息。测试计划应附有测试功能点矩阵、测试性能点矩阵。

测试计划应在项目组内进行评审。参与测试计划评审的人员包括：项目经理、测试组长、开发组长、测试组员。

4.测试用例

测试用例是为实施测试而向被测试系统提供的输入数据、操作或各种环境设置以及期望结果的一个特定的集合。解决要测什么、怎么测和如何衡量的问题。

从测试结构上面划分分为黑盒测试、和百盒测试2种，他们各自有不同的测试方式，目前本公司只考虑黑盒测试，以下设计方法以黑盒方法为例

第一条 测试用例设计方法

黑盒测试用例设计方法有等价类测试、边界值分析、基于因果图的测试、基于猜错的测试、基于场景的测试、基于随机的测试。其中常用的设计方法有等价类测试、边界值分析、因果图三种方法，以下分别介绍这几种方法：

等价类划分

等价类划分是一种典型的黑盒测试方法。等价类是指某个输入域的集合。它表示对揭露程序中的错误来说，集合中的每个输入条件是等效的。因此我们只要在一个集合中选取一个测试数据即可。等价类划分的办法是把程序的输入域划分成若干等价类，然后从每个部分中选取少数代表性数据当作测试用例。这样就可使用少数测试用例检验程序在一大类情况下的反映。

在考虑等价类时，应该注意区别以下两种不同的情况：

有效等价类：有效等价类指的是对程序的规范是有意义的、合理的输入数据所构成的集合。在具体问题中，有效等价类可以是一个，也可以是多个。

无效等价类：无效等价类指对程序的规范是不合理的或无意义的输入数据所构成的集合。对于具体的问题，无效等价类至少应有一个，也可能有多个。

确定等价类有以下几条原则：

如果输入条件规定了取值范围或值的个数，则可确定一个有效等价类和两个无效等价类。例如，程序的规范中提到的输入条包括“……项数可以从1到999……”，则可取有效等价类为“l考项数＜999”，无效等价类为“项数＜l，，及“项数＞999”。

输入条件规定了输入值的集合，或是规定了“必须如何”的条件，则可确定一个有效等价类和一个无效等价类。如某程序涉及标识符，其输入条件规定“标识符应以字母开头……”则“以字母开头者”作为有效等价类，“以非字母开头”作为无效等价类。

如果我们确知，已划分的等价类中各元素在程序中的处理方式是不同的，则应将此等价类进一步划分成更小等价类。

根据已列出的等价类表，按以下步骤确定测试用例：

为每个等价类规定一个唯一的编号；

设计一个测试用例，使其尽可能多地覆盖尚未覆盖的有效等价类。重复这一步，最后使得所有有效等价类均被测试用例所覆盖；

设计一个新的测试用例，使其只覆盖一个无效等价类。重复这一步，使所有无效等价类均被覆盖。这里强调每次只覆盖一个无效等价类。这是因为一个测试用例中如果含有多个缺陷，有可能在测试中只发现其中的一个，另一些被忽视。等价类划分法能够全面、系统地考虑黑盒测试的测试用例设计问题，但是没有注意选用一些“高效的”、“有针对性的”测试用例。后面介绍的边值分析法可以弥补这一缺点。

边值分析法

边值分析法是列出单元功能、输入、状态及控制的合法边界值和非法边界值，设计测试用例，包含全部边界值的方法。典型地包括IF语句中的判别值，定义域、值域边界，空或畸形输入，末受控状态等。边值分析法不是一类找一个例子的方法，而是以边界情况的处理作为主要目标专门设计测试用例的方法。另外，边值分析不仅考查输入的边值，也要考虑输出的边值。这是从人们的经验得出的一种有效方法。人们发现许多软件错误只是在下标、数据结构和标量值的边界值及其上、下出现，运行这个区域的测试用例发现错误的概率很高。

用边值分析法设计测试用例时，有以下几条原则：

如果输入条件规定了取值范围，或是规定了值的个数，则应以该范围的边界内及刚刚超出范围的边界外的值，或是分别对最大、最小及稍小于最小、稍大于最大个数作为测试用例。如有规范“某文件可包含l至255”个记录……“，则测试用例可选1和255及0和256等。

针对规范的每个输出条件使用原则

如果程序规范中提到的输入或输出域是个有序的集合(如顺序文件、表格等)就应注意选取有序集的第一个和最后一个元素作为测试用例。

分析规范，尽可能找出可能的边界条件。一个典型的边值分析例子是三角形分类程序。选取a，b，c构成三角形三边，“任意两边之和大于第三边”为边界条件。边值分析相等价类划分侧重不同，对等价类划分是一个补充。如上述三角形问题，选取a＝3，b＝4，c＝5，a＝2，b＝4，c＝7则覆盖有效和无效等价类。如果能在等价类划分中注入边值分析的思想。在每个等价类中不只选取一个覆盖用例，而是进而选取该等价类的边界值等价类划分法将更有效，最后可以用边值分析法再补充一些测试用例。

因果图

等价类划分法并没有考虑到输入情况的各种组合。这样虽然各个输入条件单独可能出错的情况已经看到了，但多个输入情况组合起来可能出错的情况却被忽略。采用因果图方法能帮助我们按一定步骤选择一组高效的测试用例，同时，还能为我们指出程序规范的描述中存在什么问题。

利用因果图导出测试用例需要经过以下几个步骤：

分析程序规范的描述中哪些是原因，哪些是结果。原因常常是输入条件或是输入条件的等价类。结果是输出条件。

分析程序规范的描述中语义的内容，并将其表示成连接各个原因与各个结果的“因果图”。

由于语法或环境的限制，有些原因和结果的组合情况是不可能出现的。为表明这些特定的情况，在因果图上使用持殊的符号标明约束条件。把因果图转换成判定表。把判定表的每一列写成一个测试用例。

猜错法

猜错法在很大程度上是凭经验进行的，是凭人们对过去所作的测试工作结果的分析，对所揭示的缺陷的规律性作直觉的推测来发现缺陷的。

一个采用两分法的检索程序，典型地可以列出下面几种测试情况：

被检索的表只有一项或为空表；

表的项数恰好是2的幂次；

表的项数比2的幂次多1等。

猜错法充分发挥人的经验，在一个测试小组中集思广益，方便实用，特别在软件测试基础较差的情况下，很好地组织测试小组 (也可以有外来人员)进行错误猜测，是有效的测试方法。

随机数法

即测试用例的参数是随机数。它可以自动生成，因此自动化程度高。使用大量随机测试用例测试通过的程序会提高用户对程序的信心。但其关键在于随机数的规律是否符合使用实际。