第7章 集成测试

第7章 集 成 测 试
● 源节点：程序执行的开始处或者重新开始处的语句片段。
● 汇节点：程序执行结束处的语句。 ● 模块执行路径：以源节点开始、以汇节点结束的一系列语
句，中间没有插入汇节点。
● 消息：一种程序设计语言机制，通过这种机制将一个单元 控制转移到另一个单元。
● MM-路径：穿插出现在模块执行路径和消息的序列。节点
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增量型(渐增式)集成测试：从一个模块开始，测一次添加一
个模块，边组装边测试，以发现与接口相联系的问题。 渐增式测试模式虽然需要编写Driver或Stub程序，但这样的 方法可以更早发现模块间接口错误，并有利错误的定位和纠 正。 增量型集成测试的实施策略：自底向上集成测试、自顶向下 集成测试、三明治集成测试、核心集成测试、分层集成测试、 基于使用的集成测试等
表示模块执行路径，边表示消息。
MM-路径不仅是可执行路径，并且要跨越单元边界
对于传统(过程)软件，MM-路径从主程序中开始，在主程序中结
束
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● MM-路径图：MM-路径图是一种有向图，对于给定
的一组单元，其中节点表示模块执行路径，边表示消息和单 元之间的返回。 MM-路径是模块执行路径序列
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(1) 由驱动模块控制最底层模块的并行测试，也可以把
最底层模块组合起来以实现某一特定软件功能的簇，由驱动 模块控制它进行测试。 (2) 用实际模块代替驱动模块，与它已测试的直属子模 块集成为子系统。 (3) 为子系统配备驱动模块，进行新的测试。 (4) 判断是否已集成到达主模块，是否结束测试，否则 执行(2)。 (5) 为避免引入新错误，还需要不断地进行回归测试， 即全部或部分地重复已做过的测试。
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人员组织
单元测试：主要由开发人员来承担。 集成测试：则主要由专门的测试人员负责测试 开发人员有时也会参与集成测试的设计和执行 集成测试工程师一般都需要参加产品的概要设计
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在极限编程的实践中，一个新的名词又出现了——“持续集
成”，其全称为Continuous Integration。 实际上并非仅在极限编程中使用着它，其他开放模型下都可 以使用持续集成。 软件开发中各个模块不是同时完成的，根据进度将完成的模 块尽可能早地进行集成，这样有助于尽早发现缺陷，避免集 成阶段大量缺陷涌现
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有助于最大限度地减少对驱动程序的需求
不能很好地支持有限功能的早期发布 桩模块(Stub)不能反映真实情况，重要数据不能及时回送到 上层模块，则测试可能并不充分。
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2．自底向上集成
自底向上的集成(Bottom-Up Integration)方式是最常使用的方 法。 自底向上集成方式从程序模块结构中最底层(即控制力最弱) 的模块开始组装、按控制层次增强的顺序向系统中增加模块 并测试，直至实现整个系统。 不再需要编制桩模块 实施步骤分为如下五步：
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3．执行阶段
根据前面的设计以及软件需求规格说明书、概要设计、详细 设计、代码和单元测试报告，执行所有集成测试用例、回归 集成测试用例并记录和撰写集成测试报告。
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4．评估阶段
在修复和回归测试的交替和反复中，当达到测试要求后， 就进入了评估阶段。所有测试需要由测试结果评估小组或评 估人员对测试结果进行评测、分析，并输出分析结果。
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7.2 基于功能分解的集成
系统在设计时，如果基于系统功能的分解来进行模块化 程序设计，那么系统在集成时也可以基于功能模块来组装。
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M1
M2
M3
M4
M5
M6
M7
图7-2-1 程序模块化设计示意图
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1．自顶向下集成
自顶向下集成(Top-Down Integration)：从最具控制力的主控模块 开始，按照软件的控制层次结构，以深度优先或广度优先的策略，
M1 M2 S2 S3 (a) S4 S5 S6
M1
S3
S4
(b)
M1
M1
M2
M3
S4
M2
M3
M4
S5
S6 (c) M1
S5
S6 (d) M1
S7
M2
M3
M4
M2
M3
M4
M5
S6 (e)
S7
M5
M6 (f)
S7
M1
M2
M3
M4
M5
M6 (g)
M7
图7-2-3 广度优先搜索测试过程
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图7-4-1 模块中的调用路径
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在模块A中，节点1和4是源节点，节点2和5是汇节点。
类似地，在模块B中，节点1是源节点，节点3是汇节点，节 点5既是源节点又是汇节点。模块C只有一个源节点1和一个 汇节点4。共有七个模块执行路径，分别为： (1) MEP(A，1)=<1，2>。 (2) MEP(A，2)=<1，3，5>。 (3) MEP(A，3)=<4，5>。 (4) MEP(B，1)=<1，3>。 (5) MEP(B，2)=<5>。 (6) MEP(B，3)=<1，2，4，5>。 (7) MEP(C，1)=<1，2，3，4>。
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7.1 集成测试概述 7.2 基于功能分解的集成 7.3 基于调用图的集成
7.4 基于路径的集成
7.5 其他集成测试方法 7.6 案例 7.7 本章小结
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7.1 集成测试概述
实践表明，一些模块虽然能够单独地工作，但并不能保证连
接起来也能正常地工作。
单元之间的相互接口是否正确。也叫组装测试或联
合测试
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具体检测包括：功能正确性验证、接口测试、
全局数据结构的测试以及计算精度检测等在
集成测试时可能出现的错误。
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集成测试的方法策略：非增量型集成测试和增量型(渐增式)
集成测试。 非增量型测试：将所有软件模块统一集成后才进行整体测试， 也称大棒集成(Big-Bang Integrate Testing)。 这种方法极容易出现混乱，因为测试时可能发现一大堆错误， 为每个错误定位和纠正将非常困难。对于复杂的软件系统， 一般不宜采用非增量型测试。
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以图7-2-4为例，控制力最弱的底层模块有M5、M3、
M6，先选择其作为测试对象，三者可以并列进行，分别为 它们建立好Driver，然后分别进行集成。具体的集成测试过 程如下图7-2-5所示。图(a)、(b)、(c)分别为M5、M3、M6模 块的单元测试。
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7.1.2 集成测试的过程
1．计划阶段
在概要设计完成评审后大约一个星期，就可以开始进入到集成测试的计
划阶段了。 准备集成测试的设计依据文档：需求规格说明书、概要设计文档等。 确定测试范围和测试对象，准备测试工具和环境，并进行人员组织等。
考虑一定的风险及应急计划，外部技术支援的力度和深度以及相关培训
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图7-3-1 成对集成示意图
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2．相邻集成
相邻集成：把节点邻居作为测试对象，节点的邻居包括该节 点的直接前驱和所有后续节点。
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图7-3-2 相邻集成示意图
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表 7-3-1 相邻集成事例邻居关系表
测试会话编号 1 2 3 4 5 6 7 节 点 3 4 5 8 9 1 6 前 驱 1 1 6 6 6 — — 后 继 13， 14，15 7 7，10 12，11 11 2，3，4 5，8，9
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3．三明治集成
三明治集成(Sandwich Integration)：也称混合法，是将自顶 向下集成和自底向上集成两种方式结合起来进行集成和测试。 对软件结构中的较上层，使用的是自顶向下集成测试，而对 软件结构中的较下层，使用的则是自底向上集成，两者结合 完成测试。
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基于功能分解：以功能分解树为基础
需要对需求、概要设计进行深入理解，并总结出功能模块间
的分层结构关系图，但并不是所有的软件系统的功能层次关
系都很明确。 调用图：一种有向图，它反映了程序中模块之间的调用关系。 包括：成对集成和相邻集成。
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1．成对集成
把调用图中的一对单元作为测试对象 需要测试的会话就对应到调用图的每一条边上 图7-3-1中表示出了15个模块(函数)之间的调用关系，其调用 关系是通过连线连接的。
M1
M2 M5
M3
M4 M6
图7-2-4 自底向上的集成测试策事例
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D4 D1 D2 D3
D5
M1
M2
M4
M2
M3
M4
M5 (a)
(d)
M6 (e)
M5 (f)
M6
图7-2-5 自底向上的集成测试示例
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减少了对桩模块的需求
自底向上增值的方式可以实施多个模块的并行测试，提高测 试效率，且管理方便，测试人员能较好地锁定软件故障所在 位置。 对驱动程序的需求使得测试管理变得复杂起来。高级别的逻 辑和数据流在晚期测试，只有程序最后一个模块加入时才具 有整体形象。 不能很好地支持有限功能的早期发布。
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