面向对象软件测试技术研究

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浙江杭州 ）
法对 数据进 行 的操 作 ，它 与传统 的单元模 块 测 试 相 对 应 ， 可 以 将 传 统 成 熟 的 单 元 测 试 方 法 。但是 ，方法与 数据 一起 被封 装在类 中， 并通 过 向所 在对象 发送消 息来驱 动，它 的执 行 与对象状 态 有关，也有 可能会 改变对象 的 状 态 。 因此 ，设 计 测试 用 例 时 要考 虑 设 置 对象 的初态 ，使它 收到消 息时执行 指定 的路
在 面 向对 象 系 统 中 ， 系 统 的 基 本 构 造 单 元 是封装 了数据和 方法 的类和对 象 ，而不再 是 一 个 个 能 完 成 特 定 功 能 的 功 能 模 型 。 每 个 对 象 有 自 己 的 生 存 期 ，有 自 己 的状 态 。 消 息 是对 象 之 间 相 互 请 示 或 协 作 的途 径 ， 是 外 界 行 了深入 研 究。 使 用对象 方法及 获取对象状 态 的唯一方 式 。 关 键 词 ： 软 件 测 试 ； 关 键 技 术 ； 软 件 项 对 象 的 功 能 是 在 消 息 的 触 发 下 ， 由 对 象 所 属 目开 发 类 中 定 义 的 方 法 与 相 关 对 象 的 合 作 共 同 完 引 言 成 ， 并 且对 象 在 不 同 状 态 下 对 消 息 的 响 应 可 ． 软 件 测 试 是 伴 随 着 软 件 的 产 生 而 产 生 能完 全 同 。 的 。软 件 危 机 的 频 繁 出现 促 使 了软 件 测 试 的 ， 工 作 过 程 中 ， 对 象 的状 态 可 能 被 改 变 ， 地 位 得 到 了大 幅 提 升 。 软 件 测 试 已经 不 仅 仅 产 生 新 的状 态 ， 即 发 生 状 态 的 转 移 。对 象 中 是局 限于软件 开发过程 中的 一个阶段 ，它 已 的 数 据 和 方 法 是 一 个 有 机 的 整 体 ，在 软 件 测 经 开始 贯 穿 于 整 个 软 件 开 发 过 程 ，成 为 软 件 试 过 程 中 ， 不 能 仅 仅 检 查 输 入 数 据 产 生 的 输 产 品 质 量控 制与 质 量 管 理 的 重 要 手 段 之 。 出 结 果 是 否 与预 期 结 果 相 吻 合 ， 还 要 考 虑 对 软 件 测 试 技 术 作 为 软 件 工 程 学 科 的 一 个 象 的 状 态 变 化 。 因 此 ， 除 了要 对 对 象 的 状 态 分支 ，是保证 软件质 量和可靠 性 的关 键 ，因 与 方 法 间 的 相 互 影 响 进 行 测 试 ， 还 要 进 行 状 态测试 。 此它也 是软件 开发过程 中的 一个重要 环 节。 它 的核心思想 是：对 于输入 域的特 定输入 ， ２ 系 统 的 功 能 实现 、 观 察 软 件 的执 行 结 果 ， 验 证 该 结 果 与 期 望 结 在面 向对象系 统中 ，系统 的功能 体现在 果 是 否 一 致 ， 然 后 根 据 结 果 作 相 应 的 纠 错 和 对 象间 的协作上 ，而不 再是简 单的过程 调用 调 整 。 在 测 试 过 程 中 ， 测 试 用 例 的选 择 决 定 关系 。面向对象 程序 的执行实 际上是 执行 一 测 试 的 有 效 性 ， 这 也 就 直 接 影 响 到 成 本 ，是 个 由消 息 连 接 起 来 的 方 法 序 列 ， 方 法 的 实 现 软 件 测 试 的关 键 和 难 点 。 目 前 ， 软 件 测 试 技 与所属对 象本身 的状态 有关 ，各方法之 间可 术 的 发 展 还 不 是 很 成 熟 ，测 试 人 员在 选 择 测 能有相 互作用 。为实现 某一特 定的 功能 ，可 试 用 例 时 通 常 根 据 赢 觉 和 经 验 进 行 ， 给 测 试 能 要 激 活 调 用 属 于 ： 对 象 类 的 多 个 成 员 函 同 带 来 很 大 的盲 目性 ， 最 终 导 致 的 后 果 是 使 软 数 ， 形 成 成 员 函 数 的 启 用 链 。 因 此 ， 基 于 功 件 后期维 护的 费用在 成本 中居高 不下 。科 学 能 分 解 的 自顶 向 下 或 自底 向 上的 集 成 测 试 策 生 成 测 试 用 例 对 提 高 软 件 质 量 不 仅 重 要 而 且 略 不适 用于 面 向对 象 软 件 系 统 的 测 试 。 必要 。 ３ 、封 装 对 测 试 的 影 响 封 装 是 指 在 词 法 单 位 之 中 或 之 间 决 定 名 随 着 面 向 对 象 软 件 开 发 技 术 的广 泛 应 用 和 软 件 测 试 自动 化 的 要 求 ， 特 别 是 基 于 的 软 字 可见 性 的 访 问 控 制 机 制 。它 支 持 信 息 的 隐 件 开 发 技 术 的 逐 渐 普 及 ，基 于 模 型 的 软 件 测 蔽 和 模 块 化 ，有 助 于 防 止 全 局 变 量 访 问 的 问 试 逐 渐 得 到 了 软 件 开 发 人 员 和 软 件 测 试 人 员 题 。尽 管 封 装 不 会 直 接 促 成 错 误 的 发 生 ， 它 的 认可和接 受 。它 是 一 种新 兴的测试 用例 生 却 给 测 试 带 来 了 障 碍 。 封 装 使 对 象 的 内部 状 成 技术 。有优于 以前的测试 技术 的方面 。其 态 隐 蔽 ， 如 果 类 中未 提 供 足 够 的 存 取 函 数 来 中模型 以其定义 良好 、功 能强大 、普遍适 用 表 明对 象的 实现 方式 和 内部状 态 ，则类 的信 的优点 ，为基于模 型的测试 提供 了非常好 的 息隐蔽机制将给测试带来 困难。 契机 。 ４ 、继 承 对 测 试 的 影 响 二、面向对象特征对软件测试的影晌 继承 也是面 向对象 语言 中的 一 个本质特 面 向对 象 技 术 是 一 个 全 新 的 开 发 模 式 ， 征 。继 承 可 用 于 一 般 与 特 殊 关 系 ， 并 目方 便 具有 以下 特 点 ： 编 码 。 但 继 承 削 弱 了 封 装 性 ， 产 生 了类 似 于 （ ） 要 综 合 考 虑 软 件 开 发 过 程 所 有 阶 非 面 向 对 象 语 言 中全 局 数 据 的 错 误 风 险 。 由 １它 段。 于继承 的作 用，一个 函数可 能被封 装在 具有 （） 软 件 开 发 的整 个 生存 周 期 中 ， 每 个 继 承 关 系 的 多 个 类 中 ， 子 类 中 还 可 以对 继 承 ２在 阶 段 之 间是 连 续 的 。 的 特 征 进行 覆 盖或 重 定义 。 （） 发 过 程 分 为 面 向对 象 分 析 （Ｏ ） ３开 ＯＡ、 ５ 、多 态 对 测 试 的 影 响 面 向 对 象 设 计 （Ｏ ） 面 向对 象 编 程 （Ｏ ） ＯＤ 、 ＯＰ、 多态 性 是 指 一 个 引用 可 以与 多 个 对 象 面 向对 象 测 试 （Ｏ ） 个连 续 的部 分 。 ＯＴ 四 绑 定 的 能 力 。 多 态 能 减 少 代 码 的 复 杂 性 和 规 Ｃ ａ 和ｇ ｕ ｄ ｎ 面 ） ｏｄ ｏｒ ｏ给 向对 象 的 概 念 下 了 模 ， 同 时 还 可 以 实 现 动 态 绑 定 。但 依 赖 于 不 个定义 ： 规 则 的 类 层 次 的 动 态 绑 定 可 能 产 生 编 程 人 员 面 向对 象 ＝ 象 ＋ ＋ 承 ＋ 信 对 类 继 通 没 有 想 到 的 结 果 。某 些 绑 定 能 正 确 的 工 作 但 如 果一个软件系统是使用这样４ 个概念设 并 不 能 保 证 所 有 的 绑 定 都 能 正 确 地 运 行 。 以 计 和实现 的，则认 为这个 软件系统 是面 向对 后 绑 定 的 对 象 可 能 很 容 易将 消 息 发 送 给 错 误 象 的 。 ～ 个 而 向对 象 的 程 序 的 每 一 个 组 成 部 的 类 ，执 行 错 误 的 功 能 ，还 可 能 导 致 一 些 与 分 都是对 象，计算 是通过对 象和对 象之 问的 消 息 序 列和 状 态 相 关 的错 误 。 通信来执行的。 三 、 面 向对 象 软 件 测 试 的 层 次 划 分 及 内 面 向 对 象 技 术 的 本 质 是 定 义 了 类 的 抽 容 象 ，将 变量 和 与 作用 于 它 的 操 作封 装 到 ・ 面 向 对 象 软 件 测 试 的 测 试 工 作 过 程 与 传 块 。 然 后 用 不 同 的类 和 方 法 组 合 成 一 个 对 象 统 的 测 试 一样 ， 分 为 以下 几 个 阶 段 ： 制 定 测 系 统 。 面 向对 象 软 件 将 传 统 软 件 中 的 个 过 试 计划 、 产 生 测 试 用 例 、执 行 测 试 和 评 价 。 程 或一个 方法 内的复杂性转 移到对 象之 问的 日前 ，面 向对 象软件 测试划 分方法 是 ：方法 交 互 中 。 面 向 对 象 语 言 一 些 本 质 特 征 形 成 了 测 试 、 类 测 试 、类 簇 测试 、系 统 测 试 。 如 下 的 一 些 新 的 故 障 、错 误 风 险 １ 、方 法 测 试 １ 、基 本 功 能 模 块 方法 测 试 主 要 考 察 封 装 在 类 中 的 … 个 方
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遍 认为这 一 级别 的测试是 必须 的。类测试 时 要 把 对 象 与 状 态 结 合 起 来 ， 进 行 对 象 状 态 行 为的测试 。类测试可分以下两 个部分 ： （ ）基 于状 态 的测 试 １ 考察类 的实例 在其生 命期各 个状态下 的 情 况 。这 类 方 法 的 优 势 是 可 以 充 分 借 鉴 成 熟 的有限状态 自动机 理论 ，但执行 起来还很 困 难 。 一 是 状 态 空 间 可 能 太 大 ，二 是 很 难 对 一 些 类建立起 状态模 型 ，没有一种 好的规 则来 识 别 对 象 状 态 及 其 状 态 转 换 ，三 是 可 能缺 乏 对被测对象的控制和观察机 制的支持 。 （ ）基 于 响应 状 态 的测 试 ２ 从类和 对象 的责任 出发 ，以外界 向对 象 发送特 定的消 息序列来 测试对象 。较有 影响 的 是 基 于 规 约 的 测 试 方 法 ，和 基 于 程 序 的 测 试 。 基 于 规 约 的 测 试 往 往 可 以 根 据 规 约 自动 或 半 自动 地 生 成 测 试 用 例 ，但 未 必 能 提 供 足 够 的 代 码 覆 盖 率 。 基 于 程 序 的 测 试 大 都 是 在 传 统 的 基 于 程 序 的 测 试 技 术 的 推 广 ， 有 一 定 的 实 用住 但 方 法 过 于 复 杂 且 效 率 不 高 。 ３ 系 统 测 试 、 系 统 测 试 是对 所 有 类 和 主 程序 构成 的 整个 系统进行 整体测 试 ，以验 证软件 系统 的 正确性 和性 能指标等满 足需求 式样 说明书和 仟 务书所 指定 的要求 。它与传 统的 系统测试 样 ，包括功 能测试 、性 能测试 、余量测试 等，可套用传统 的系统测试方法 。 四 、面 向 对 象 软 件 测试 的覆 盖 准 则 测 试 覆 盖 标 准 是对 软 件 测 试 充 分性 的 度 量 ， 任 何 测 试 策 略 都 应 该 有 相 对 应 的 覆 盖 标 准 ， 在 此 基 础 上 选 择 测 试 用 例 ， 通 过 覆 盖 率 来 说 明 测 试 结 果 的 可 信 性 。传 统 的软 件 测试 的覆盖标 准对 基 于代码 的测试 而言 ，主 要 是 代 码 覆 盖 ， 可 细 分 为语 句 覆 盖 、 路 径 覆 盖 、分 支覆盖 、判 定分支 覆盖 ，其 中判定 分 支 是 最 强 的 覆 盖 标 准 。 对 于 面 向对 象 软 件 的 测试而 言代码 的覆 盖只对 方法级测试 适用 ， 为 了测 试 面 向 对 象 程 序 设 计 机 制 带 来 的 错 误 风 险 ， 必 须 引 入 新 的 覆 盖 标 准 。对 于 继 承 而 言 ， 要 求 达 到 继 承 的 上 下 文 覆 盖 ； 多 态 性 要 求覆 盖所有 可能 的消息绑 定；基 于代数规 约 的 测 试 要 求 能 达 到 公 理 的 覆 盖 ；基 于 状 态 的 测 试 要 求 能 覆 盖 所 有 的 状 态和 转换 。
窿要墨 重墨
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Байду номын сангаас
面向对 象软件测试技术研究
文◎ 徐舒 （ 州师范大学钱江学院 电气机械工程 系 计算机科学与技术专业 杭
摘要 ：软 件 测试 在整 个软件 项 目开发 过 程 中有 着举足轻 重的地位 ，测试 技术 的发展 对 于缩短 测试周 期 、降低 成本 、提 高质 量都 有 着 十 分 重 要 的 意 义 本 文 介 绍 了软 件 测 试 的 关 键 技 术 ， 并 对 面 向对 象软 件 测 试 技 术 进
径 。
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２ 、类 测 试 主要考 察封装 在一个类 中 的方法与数据 之 间 的 相 互 作 用 。 一 个 对 象 有 它 自 己 的状 态 和 依 赖 于 状 态 的行 为 ，对 象 操 作 既 与 对 象 状 态 有 关 ， 又 反 过 来 可 能 改 变 对 象 的 状 态 。 普