6 软件测试

无论是白盒法还是黑盒法，关键都是如何选 择高效的测试用例。
什么是高效的盖 尽可能多的测试情况，从而提高测试效率。
8.2 白盒法测试
白盒法又称为逻辑覆盖法，因为要以程序（模块）内部的 逻辑结构为基础来设计测试用例，主要用于单元测试。 在白盒法中，规定了不同的覆盖标准。不同的标准对测试 情况具有不同的覆盖程度，使用时只需确定一种覆盖标准，再 按照选定的覆盖标准来设计测试用例。
8.1.2 软件测试的特点和原则
一、软件测试的特点
1、软件测试的开销大 按照Boehm的统计，软件测试的开销大约占总 成本的30%-50%。例如：APOLLO登月计划，80% 的经费用于软件测试。 一般地,有些人命悠关的软件将30%-40%的项目 精力花在测试上,所花时间往往是其他软件工程活动 时间之和的3-5倍。
即使在前面的开发过程中经过严格的复审，软件错误仍然
存在，无论怎样强调 软件测试的重要性 和它对软件可靠性
的影响都不过份！因此进行严格的软件测试，进一步发现和改
正软件错误，是非常必要和重要的。
软件测试是保证软件质量的关键步骤，
是对软件规格说明、设计和编码的最后复
审，其工件量约占总工作量40%以上（对于 人命关天的情况，测试相当于其它部分总 成本的3 — 5倍）。
软件测试应该强调：
“软件测试是为了发现错误而执行程序的过程”。
“测试是为了证明程序有错，而不是证明程序无
错”。
“一个好的测试用例是在于它能发现至今未发现的
错误”。 “一个成功的测试是发现了至今未发现的错误的测 试”。
几个术语：
缺陷(bug)：软件开发中潜在的、未能充分考虑或注 意的不够之处。类似的术语还有缺点（defect）、偏 差（variance）等。 错误(error)：软件中的缺陷所产生的不正确的结果 称 错 误 。 类 似 的 术 语 包 括 ： 谬 误 （ fault ） 、 问 题 （ problem ） 、 异 常 （ anomaly ） 、 不 一 致 （inconsistency）等。 失败(failure)：当一个软件不能正确运行时称失败。 相关术语包括：事故（incident）、灾难（calamity） 等。
从源程序的测试中找出的错误不一定都是程序 编写中造成的，也可能是软件设计中的错误，甚至 是需求分析中的错误。软件的错误和缺陷发现的越 早，改正的代价越小。
所以说，完整的软件测试应该贯穿整个软件生 命周期。
8.1.3 软件测试的基本步骤
软件测试工作应该从需求分析阶段就开始了，整个测试分为两 个大的阶段：预测试和测试，本章只考虑测试阶段的工作。在进行 具体测试时，有些步骤可以合并，例如验收测试与安装测试。
软件测试是很困难的，必须要有一整套的方法和技术 进行指导！
花絮：软件测试工程师走俏大中 软件外包企业——来源“比特网”
有调查机构曾做过数据分析后认为，在通过必 要测试后，软件缺陷数可降低至少75%,而软件 的投资回报率可达到350%。 据了解，国外软件企业开发与测试人员的人数 比基本是1：1，微软更达到了1：2，而在国内 这一比例基本在5：1至10：1之间。 据劳动保障部门调查，国内120万软件从业人 员中，测试职位的不超过5万，目前我国软件 测试人才缺口为30万，且正以每年20%的速度 递增。
第 八章
Chapter 8
软 件 测 试
Software Testing
任何工业产品在出厂前都要经过严格的质量检验，
软件产品也不例外，在编码和调试完成之后，还需
要进行严格的测试！
那么，软件开发的前面各阶段都已经采取了各种方法
和技术进行质量保证，为什么还要进行软件测试？
由于软件是一种高密集度的智力产品，比一般的硬件产品更复杂， 难以控制。虽然在前阶段的开发过程中，采取了相应的措施，但 仍然不可避免地会存在错误。
循环20次
二、软件测试的基本原则
1、尽量不由程序设计者进行测试
因为由程序设计者进行测试，他会有意无意地在测试过 程中去证明自己的程序是正确的，因而会影响测试的效果。
2、关键是注重测试用例的选择
测试用例由两部分组成（输入数据、预期的输出结果）。 既有合理输入数据，也有不合理的输入数据。 用例既能检查应完成的任务，也能够检查不应该完成的 任务。 长期保存测试用例。
二、软件测试的基本原则
3、充分注意测试中的群集现象（Pareto原则或80/20
原则应用于测试）
群集现象是指 — 在测试过程中，发现错误比较集中的 程序段，往往可能残留的错误数较多。因此必须注意这种 群集现象，对错误群集的程序段进行重点测试，以提高测 试的效率。
二、软件测试的基本原则
注意:软件测试并不等于程序测试。软件测试对象 不仅仅是源程序，还包括需求规格说明、概要设计 规格说明、详细设计规格说明。
常用的静态测试方法有：
桌前检查（Desk Checking) 由程序员检查自己的程序，对源
代码进行分析、检验。
代码审查（Code Reading Review) 由程序员和测试员组成
评审小组，按照“常见的错误清单”，进行会议讨论检查。
步行检查 (Walkthroughs) 与代码会审类似，也要进行代码
弱 语 句 覆 盖 判 定 覆 盖 条 件 覆 盖 判 定 条 件 覆 盖 条 件 组 合 覆 盖
强
白盒法的覆盖标准
8.2.1
逻辑覆盖标准
逻辑结构
一、白盒法常用的覆盖标准有： ① 语句覆盖
选择足够的测试用例，使得程序中每个语句至少都能被执 行一次。
② 判定覆盖
执行足够的测试用例，使得程序中每个判定至少都获得一 次“真”值和一次“假”值。
审查，但评审过程主要采取人工执行程序的方式，故也称为 “走查”。 步行检查是最常用的静态分析方法，进行步行检查时，还 常使用以下分析方法： ① 调用图 ： 从语义的角度考察程序的控制路线。 ② 数据流分析图： 检查分析变量的定义和引用情况。
① 调用图
如下图所示，通过对调用关系的分析找出程序段的问题。
所以本章主要讨论： 1、软件测试的目的和原则是什么？ 2、进行软件测试有哪些主要方法和技术？
第八章 软件测试
8.1 8.2 8.3 软件测试概述 白盒法测试 黑盒法测试
8.4 8.5
8.6
针对专门环境和应用的测试 软件测试策略
排错技术
8.1 软件测试概述
测试(testing)：测试是选择适当的测试用例执行被 测试软件的过程，它的目的是在于发现错误。
R：duuuuu S：uruuur 考察结果 Y：uuddru
R：只定义不用 S：未定义引用 结论 Y：连续定义
二、动态测试方法
动态测试方法与静态分析方法的区别是：需要通
过选择适当的测试用例，上机执行程序进行测试。
常用的方法有：
白盒测试
黑盒测试
1、白盒法（也叫玻璃盒测试,white-box, open-box）
逻辑结构
一、白盒法常用的覆盖标准有：
③ 条件覆盖
执行足够的测试用例，使得判定中的每个条件获得各种可 能的结果。
④ 判定/条件覆盖
执行足够的测试用例，使得判定中每个条件取到各种可能 的值，并使每个判定取到各种可能的结果。
⑤ 条件组合覆盖
执行足够的例子，使得每个判定中条件的各种可能组合都 至少出现一次。
二、白盒法测试步骤：
1）选择逻辑覆盖标准
逻辑结构
显然只要程序不是太复杂，应该尽可能选择一种覆盖程度 较深的标准，如条件组合覆盖。
2）按照覆盖标准列出所有情况
所谓“情况”是指根据所选择的覆盖标准，列出能够满足 此标准的可能的路径、条件等。
逻辑结构
二、白盒法测试步骤（续）：
3）设计测试用例
能够满足覆盖标准的测试用例往往不止一个，应该设计选 择高效的测试用例，即使用最少的用例就能够满足覆盖标准。 特别要注意：测试用例应由两部分构成；输入数据（测试用 例）和预期的输出结果（正确结果）。
注意：① 只能尽可能查错，不能证明程序中没有错； ② 测试员与程序员不应是同一个人。
调试(debuging)：诊断软件的错误性质、出错位置
并加以改正的过程。
8.1.1 软件测试的目的和重要性
因为开发工作的前期不可避免地会引入错误， 软件测试
的目的是以最低的代价,尽可能多地找出软件中潜在的各种错
误和缺陷。这对于某些涉及人的生命安全或重要的军事、经济 目标的项目显得尤其重要。
A B C D
READY Y>0 N
问
题
当Y为何值时，能够调用子程序？
Y
X:=Y Y X<0 回答问题 无论Y 为何值，都不能够调用子程序， 即执行ABC后，是不可能执行路径DE的。
答案
E 调用子程序
N
调用图
② 数据流分析图
如图所示是一个数据流分析图应用举例，通过检查和分析变量 的定义及引用情况。
1 2 R=0.5 W=1/S Y=A**W Y=E*W Z=X+Y C=Z*S 数据流分析图 节点 — 表示单个语句，用矩形表示。 有向边 — 表示控制结构，箭头方向为执行顺序。 若用：d — 表示定义 r — 表示引用 u — 表示未引用
3
4 5 6
问
题：
考察变量 R，S，Y的定义、引用情况，并 从中找出问题。
Y
e
X:=X+1
d
N
⑪ [(2,0,4),(2,0,3)] ace [(1,1,1),(1,1,1)] abd
⑫ [(2,1,1),(2,1,2)] abe [(3,0,3),(3,0,3)] acd
c
X:=X/A
b
N
A=2 OR X>1
Y
e
X:=X+1
d