面向对象软件工程4面向对象测试

4.1 扩大测试的视角
面向对象软件的构造是从分析和设计模型的创建开始。在每个阶 段测试模型, 以尽早地发现错误防止错误的传播。面向对象分析和设 计模型的复审是非常有用的。因为相同的语义结构出现在分析、设 计和代码阶段, 因此, 在分析阶段发现的类属性定义中的问题将遏止 当问题直至设计或编码阶段才被发现所带来的副作用。 在面向对象系统开发的后面阶段, 面向对象分析和设计模型提供 了关于系统的结构和行为的实质性信息, 为此, 这些模型应该在生成 代码前经受严格的复审。所有面向对象模型应该被测试, 以保证在模 型的语法、语义和语用的语境内的正确性、完整性和一致性。
4.5 在类级别上可用的测试方法
对OO类的随机测试 例如一个银行信用卡的应用，其中有一个类：计算(account)。该 account的操作有：open，setup，deposit，withdraw，balance， summarize，creditlimit和close。 这些操作中的每一项都可用于计算，但open，close必须在其他计 算的任何一个操作前后执行， 即使open和close有这种限制．这些操 作仍有多种排列。所以一个不同变化的操作序列可由于应用不同而 随机产生．如一个account实例的最小行为生存史可包括以下操作： open+setup+deposit+[deposit|withdrawIbalanceIsummarizelcredit limit]+withdraw+close。 从此可见。尽管这个操作序列是最小测试序列，但在这个序列内 仍可以发生许多其他的行为。
4.4 OO软件的测试用例设计
基于场景的测试设计
基于场景的测试关心用户做什么而不是产品做什么。它意味着捕 获用户必须完成的任务，然后应用它们或它们的变体作为测试。 场景揭示错误，为了达到这一目标，测试用例必须比基于故障的 测试更复杂和更现实。基于场景的测试往往在单个测试中处理多个 子系统。
4.4 OO软件的测试用例设计
4.4 OO软件的测试用例设计
OO软件测试用例设计的主要原则包括： 1.每个测试用例应当给予特殊的标识，并且还应当与测试的类有明 确的联系。 2.测试目的应当明确。 3.应当为每个测试用例开发一个测试步骤列表。这个列表应包含以 下一些内容： a.列出所要测试对象的专门说明。 b.列出将要作为测试结果运行的消息和操作。 c.列出测试对象可能发生的例外情况。 d.列出外部条件（即为了正确对软件进行测试所必须有的外部环 境的变化）。 e.列出为了帮助理解和实现测试所需要的附加信息。
4.3 面向对象的测试策略
在OO语境中的有效性测试 有效性测试是在系统层进行测试，因此类间的联系细节消失了。 OO有效性集中在用户可见的动作和用户可识别的系统输出。 传统的黑盒测试方法也可以用于有效性测试。使用用例成为确认 测试的主要驱动器。
4.4 OO软件的测试用例设计
传统软件测试用例设计是从软件的各个模块的算法细节得出的， 而OO软件测试用例则着眼于适当的操作序列，以实现对类的说明。 黑盒子测试不仅适用于传统软件，也适用OO软件测试。白盒子测 试也用于OO软件类的操作定义。但OO软件中许多类的操作结构简 明，所以有人认为在类层上测试可能要比传统软件中的白盒子测试 方便。 OO测试用例设计包含OO概念，在OO度量中所讲的五个特性:局域 性、封装性、信息隐藏、继承性和对象的抽象，肯定会对用例设计 带来额外的麻烦和困难。
第4章 面向对象测试
章节安排

扩大测试的视角 测试OOA和OOD模型 面向对象的测试策略 OO软件的测试用例设计 在级别上可用的测试方法 类间测试用例设计
为了充分地测试OO系统，必须做好三件事： 1.测试的定义必须扩大包括用于OOA和OOD模型的错误发现技术。 2.单元和集成测试策略必须有很大的改变。 3.测试用例的设计必须考虑OO软件的独特特征。
4.3 面向对象的测试策略
在OO语境中的单元测试
OOP完成以后，就可以进行单元测试了。与传统的单元（模块） 不同，OO中的单元是类。每个类都封装了属性（数据）和管理这些 数据的操作（也被称做方法或服务）。一个类可以包含许多不同的 操作，一个特殊的操作可以出现在许多不同的类中。 传统的单元测试只能测试一个操作（功能）。而在OO单元测试 中，一个操作功能只能作为一个类的一部分，类中有多个操作（功 能），就要进行多个操作的测试。
4.4 OO软件的测试用例设计
OO编程对测试的影响 面向对象编程可能对测试有几种方式的影响，依赖与OOP方法： 1.某些类型的故障变得不可能（不值得去测试） 2.某些类型的故障变得更加可能（值得测试） 3.出现某些新的故障类型 例如： 在传统的面向过程程序中，对于函数 y=Function(x); 你只需要考虑一个函数（ Function() ）的行为特点，而在面向对 象程序中，你不得不同时考虑基类函数（ Base::Function() ）的行 为和继承类函数（ Derived::Function() ）的行为。
4.6 类间测试用例设计
多个类测试 可以采用下面的步骤序列以生成多个类随机测试用例： 1.对每个客户类，使用类操作符表来生成一系列随机测试序列，操 作符将发送消息给其他服务器对象。 2.对所生成的每个消息，确定在服务器对象中的协作者类和对应的 操作符。 3.对在服务器对象中的每个操作符确定传递消息。 4.对每个消息，确定下一层调用的操作符并结合这些操作符到测试 序列中去。
4.1 扩大测试的视角
在复审时删除一个类的无关属性，在分析过程中可以避免下面的 问题： 1.涉及不必要的子类的创建工作可以避免。 2.类定义的错误解释可能导致不正确的或无关的类关系。 3.系统或它的类行为可能被不适当地刻画以适应该无关的属性。 如果问题未在分析过程中被发现并进一步传播，在设计中可能产 生如下问题： 1.在系统设计阶段可能将类不合适的分配到子系统或任务中。 2.可能花费不必要的工作去创建针对无关属性的操作。 3.消息模型将是不正确的。
4.2 测试OOA和OOD模型
OOA和OOD模型的正确性 用于表示分析和设计模型的符号体系及语法是与项目选定的特定 分析和设计方法相联系。因此,不仅考虑语法正确性和符号体系是否 合适使用,而且对每个模型复审以保证保持合适的建模约定。
4.2 测试OOA和OOD模型
OOA和OOD模型的一致性 对OOA和OOD模型的一致性可以通过考虑模型中实体间的关系来 判断,不一致的模型在某一部分有表示,但未在模型的其他部分正确地 反映。
4.6 类间测试用例设计
由行为模型导出的测试 状态转换图可以用来帮助导出类的动态行为的测试序列。以及这 些类与之合作类的动态行为测试序列。 为了说明问题。仍用前面讨论过的account类。开始由empty acct状态转换为setup acct状态。类实例的大多数行为发生在 working acct状态中。而最后，取款和关闭分别使account类转换到 non-working acct和dead acct状态。这样，设计的测试用例应当是 完成所有的状态转换。换句话说，操作序列应当能导致account类所 有允许的状态进行转换。 测试用例：open + setupAcct + deposit(initial) + withdraw + (final)+close。 还可导出更多的测试用例。以保证该类所有行为被充分检查。
4.6 类间测试用例设计
多个类测试 多个类测试主要根据系统中相关类的层次关系，检查类之间的相 互作用的正确性，即检查各相关类之间消息连接的合法性、子类的 继承性与父类的一致性、动态绑定执行的正确性、多个类协同完成 系统功能的正确性等等。其测试有两种不同策略：(1)基于类间协作 关系的横向测试。(2)基于类间继承关系的纵向测试。
测试表层结构和深层结构 表层结构指OO程序外部可观察的结构，即，对终端用户立即可见 的结构。 深层结构指OO程序的内部技术细节，即，通过检查设计和代码而 理解结构。分析和设计模型被用作深层结构测试的基础。
4.5 在类级别上可用的测试方法
对OO类的随机测试
如果一个类有多个操作(功能)，这些操作(功能)序列有多种排列。 而这种不变化的操作序列可随机产生，用这种可随机排列的序列来 检查不同类实例的生存史，就叫随机测试。
4.3 面向对象的测试策略
在OO语境中的集成测试 传统软件的层次模块间存在着控制关系，而OO软件没有层次控制 结构。所以传统的自顶向下和自底向上的集成策略在OO软件组装测 试中就没有意义了。 对OO软件的集成测试有两种不同的策略： 1.基于线程测试(thread-based-testing)： 是用响应系统的一个输入或一个事件的请求来组装类的集合。对 每个线程都要分别进行集成和测试。 2.基于使用测试(use-based-testing) 基于使用的测试就是按分层来集成系统，可以先进行独立类的测 试。在独立类测试之后，下一个类的层次叫从属类。从属类用独立 类进行测试。这种从属类层的顺序测试直到整个系统被构造完成。
4.4 OO软件的测试用例设计
基于故障的测试
在面向对象的软件中，基于故障的测试具有较高的发现可能故障 的能力。由于系统必须满足用户的需求，因此，基于故障的测试要 从分析模型开始，考察可能发生的故障。为了确定这些故障是否存 在，可设计用例去执行设计或代码。
4.4 OO软件的测试用例设计
基于故障的传统的软件测试一样，即用最 小的量的投入来最大限度地发现软件存在的错误。 一旦已经完成OOP，可对每个类进行单元测试。 集成测试可以使用基于线程或基于使用的策略来完成。 OO系统有效性测试是面向黑盒的并可以通过应用对传统软件讨论 的相同的黑盒方法来完成。 要做好面向对象软件的测试一定要记住“测试的目的不是证明软 件 的正确性，而是发现软件中存在的错误”
4.3 面向对象的测试策略
在OO语境中的单元测试